云南2.5亿年前化石群揭开大灭绝事件(组图)



云南省罗平县发现大型生物化石群,包括两万多个化石,种类丰富。图中这是一条鱼龙的化石。


中国云南省罗平县发现了一个远古生物化石群,其中就包括像鱼龙这样的掠食动物的完整骨骼


左图为祖龙的牙齿;右图为鲎的软组织化石


远古生物化石群便是在这座山上发现的


研究人员还在现场发现了极少数陆地生物化石,如海胆的完整残骸


古代等脚类动物化石—— 一种像大型海洋土鳖虫似的甲壳纲动物

近期,考察人员在中国云南省罗平县发现了一个远古时代的大型化石群,其中有包括植物、肉食性鱼类和大型爬行动物在内的两万余个化石。

化石搜寻者们知道他们此次发现的是一个属于遥远过去的海洋生态系统。这是一个失落的世界,它是地球经历了最严重生物灭绝事件后的重生。这次发现的这一化石群位于罗平县的一处山坡上,它代表了在2.52亿年前生物大灭绝事件后出现的首次生态系统复苏。那次大灭绝事件几乎将生命现象从地球上彻底抹掉。

这些保存完好的化石中包括软体动物、海胆类,和节肢动物,以及占据着当时海洋食物链顶层位置的大型食肉动物,如最早的鱼龙,以及体长达4米的肉食性海洋爬行动物。

在这些化石群中,研究人员还找到了一些珍贵的“碎片”:源自陆地生物的化石。其中包括一种针叶植物的残枝,以及一种原始陆地爬行动物的牙齿。

这些动物死后,它们的骨骼堆积在海底,随着时间推移,地壳变动。海洋沉积物层层掩埋覆盖,并最终露出水面。亿万年后,这里成了云南省罗平县所在地。

在地球长达45亿年的历史中,已经发生过数次大规模灭绝事件。但是发生在二叠纪和三叠纪之交(约2.51亿年前)的那次大灭绝事件就规模而言无疑是最严重的一次。在那次事件中,有大约96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。由于其灭绝规模之大,程度之深,因此被古生物学家们称为“大死亡事件”(the great dying)。

究竟是什么原因导致了这一灭绝事件?科学界对此仍然存在争议。但是领导最近这项研究工作的英国布里斯托尔大学古生物学家麦克·本顿 (Michael Benton)认为这和当时西伯利亚地区发生的长期、大规模火山爆发事件存在密切关系。他认为,正是由于延续50万年的强烈火山喷发释放的大量化学物质和气体进入大气,从而严重改变了大气和整个生态系统的平衡状态。

“这一事件首先导致的后果是全球急剧升温,这样的结果就是引发正常的全球洋流系统被打乱或终止。而在陆地上,由于二氧化碳和其他酸性气体的大量排放,酸雨肆虐,它将毁掉所有森林,让地面荒芜一片,”本顿说。“这是史上最严重的灭绝事件,生命几乎从地球上消失。”

那些艰难生存下来的生物则成了接下来1000万年内物种恢复的火种。这些物种有时候被科学家们称为“灾难物种”,它们在难以存活的荒芜和贫瘠中顽强存活,食物匮乏,温度多变,空气中缺少可以呼吸的氧气。

通过对这些化石的细致研究,本顿和他的同事,以及来自成都地质矿产研究所和西澳大利亚大学的科学家们正试图瞭解生命是如何在当时如此严峻的环境下存活下来并逐渐复苏的。本顿说:“关于大灭绝后的生物复苏问题非常切合我们当前的关切。我们想知道为何某种生物会遭到灭绝的厄运而其他的没有?那些生物在大灭绝后得以复苏了?在生态系统被摧毁后你如何重建它?这需要多久?”有关这项研究的详细情况已经刊载于英国《皇家学会会刊》。

罗平县化石群的情况显示,许多处于食物链底部的小型生物在大灭绝发生后200~300万年内就实现了复苏。而一旦它们的数量趋于稳定,以它们为食的上层生物也开始复苏,这其中包括软体动物和贝类。其中,广为大家熟知的菊石类的恢复速度尤其快的出奇。在这之后,海洋中才再次出现了较大型的捕食者。

二叠纪末期发生的大灭绝事件几乎让生态系统出现了空白,这就给了其他生物取而代之的机会。在大灭绝之前,海洋食物链的顶端是原始的鲨鱼。它们虽然也有些种类幸存下来并逐渐复苏,但是它们有了竞争对手,海中出现了新的霸主:鱼龙。本顿说:“这说明,生态位的恢复不仅是原有幸存者的复苏,还包括后来者的兴盛。在这次大灭绝事件之前,海洋中基本没有爬行动物,但这一灾难性事件给了它们在海中占据一席之地的机会。”

在此之前,古生物学家也曾找到多处反映大灭绝后复苏情况的化石点,但是此次发现的云南罗平县化石群与众不同。因为它涵盖了一个完整的生态系统,化石中有处于食物链底端的浮游生物,也有位于食物链顶端的捕食动物。



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