文接上回泥盆纪末,当火流星撞击地球造成第一次灭绝高潮后的100万年,弥漫在大气中的烟尘终于消散,大地和海洋再一次沐浴在久违的阳光下,植物开始复苏,光合作用重新启动然而来自太阳的能量却没能让地球变得温暖,冰川依然蔓延,海水继续退却,酷寒和饥饿仍旧威胁着摇摇欲坠的生态系统得不到休养生息旋即遭遇第二波灭绝高潮:Hangenberg即黑色页岩事件,几近崩溃的生态系统彻底被打入深渊,无数生灵的身影永远定格在了泥盆纪末这个激变的时代,我来为大家讲解一下关于泥盆纪末期生物大灭绝?跟着小编一起来看一看吧!

泥盆纪末期生物大灭绝(地球演化史之泥盆纪晚期大灭绝)

泥盆纪末期生物大灭绝

文接上回。泥盆纪末,当火流星撞击地球造成第一次灭绝高潮后的100万年,弥漫在大气中的烟尘终于消散,大地和海洋再一次沐浴在久违的阳光下,植物开始复苏,光合作用重新启动。然而来自太阳的能量却没能让地球变得温暖,冰川依然蔓延,海水继续退却,酷寒和饥饿仍旧威胁着摇摇欲坠的生态系统。得不到休养生息旋即遭遇第二波灭绝高潮:Hangenberg即黑色页岩事件,几近崩溃的生态系统彻底被打入深渊,无数生灵的身影永远定格在了泥盆纪末这个激变的时代。

泥盆纪晚期灭绝事件中的第二次灭绝高峰。配乐悲咯

造成这最后一击的是新一轮的全球变冷,而其罪魁祸首正是蓬勃发展的陆生维管植物。葱翠植物带来的不一定是勃勃生机,也可能是灾难与死亡。自志留纪登陆成功的陆生管维植物,其高度从泥盆纪初期的30㎝演化至后期的30m,整整高出了100倍,不再是低矮的草本姿态,而是高大的维管植物森林,随着平行演化的石松、蕨类和原始裸子植物陆续出现。它们在河湖沼泽和平原地区,密集形成了大片高大的乔木丛林,陆地生态系统从平面延伸成立体的网络,最大限度地吸收和利用阳光,制造有机物。

从泥盆纪到石炭纪之间,随着陆生植物的迅猛发展,大气中的氧气含量一路飙升到地球有史以来的最高值

但陆生动物和腐生真菌明显没能跟上植物的演化步伐:无论是巨大的节肢动物还是早期真菌,都还没有演化出高效的酶系统来快速分解纤维素和木质素。消费者和分解者的缺位,使生物圈的碳循环严重偏离了平衡,森林植物开足马力,源源不断地吸收大气中的二氧化碳,释放氧气,地球大气又一次被改变了组成。但低水平的二氧化碳含量削弱了温室效应,助长了热量的散失,就像光合作用诞生初期引发的休伦冰河期和元古宙成冰纪时期的“雪球地球”一样,成为泥盆纪末期第二次灭绝高峰发生的诱因。

生物圈的氮元素,一半以上都是通过大气放电形成,由降水带到地表土壤。所以雷雨是氮肥播撒过程

同时大气复杂的连锁反应还在继续。氮和磷作为组成生命体的关键元素,但大气中游离态的氮气元素都无法被绝大多数生物直接利用,而单靠岩石风化产生的硝酸盐供应又很有限。随着富氧大气的形成,依靠氧气极强的氧化反应,在闪电放电的条件下,与氮气化合成硝酸降落到地面,变成了被植物利用的氮肥。而且降水的酸化,以及植物根系的分泌物崩解岩石,释放出原本被锁锢的磷等微量元素,更加刺激了植物森林的扩张,终于形成一个闭环。

与碳氢氧氮元素不同,生物圈磷元素的源头主要是风化后的含磷矿物,循环范围和周期更大

但不利的“蝴蝶效应”还在继续。环境中激增的氮磷元素随着河流汇入海洋,造成海水富营养化,而以浮游藻类为食的小型海洋生物在第一次灭绝高峰时元气大伤。

绿藻泛滥导致水底缺氧,生物大量死亡,是放在现今也是严重的生态灾难

失去抑制的藻类爆发生长,引发大范围的赤潮覆盖海面,减小了海水溶解氧气的效果,而且过量繁殖的藻类消耗了大量溶解氧,使海洋处于严重缺氧的局面,然后被藻类堵塞呼吸系统的“荧惑”的幸存者们,缺氧死去后沉降在海底,他们的遗骸分解产生大量硫化氢和其他有毒物质,使海洋成了一个浑浊腐臭的巨大坟场,几乎将海洋中的多细胞动物扫荡一空,而细菌和蓝藻却在海底生长茂盛,叠层岩大量发育,这是自寒武纪生命大爆发后从未出现过的事情。

黑色页岩由沉积的有机质和硫化物在缺氧条件下形成。世界均发掘有晚泥盆世黑色页岩层,是海洋缺氧事件的证据

泥盆纪晚期第二阶段的大灭绝惨烈远胜第一阶段。海洋的顶级掠食者的盾皮鱼类,如邓氏鱼、霸鱼,凭借强大的力量躲过了第一阶段的灭绝,却无法躲开第二阶段;多米诺骨牌效应也终于影响到了陆地就此彻底退出了地球演化史。大灭绝的多米诺骨牌效应也传递到了陆地和淡水,气温和降水的剧烈动荡,许多河湖冰封或者干涸消失,大型肉鳍鱼类和大批早期的四足动物几乎全部消失,地质学上称之为“柔默空缺”。

泥盆纪顶级掠食者—恐鱼,在晚期彻底灭绝。引自国家地理

惨烈的二次大灭绝终结了泥盆纪的繁荣,两栖动物登陆的进程被推迟了数千万年,也拉开了下一个地质时代演化的帷幕。泥盆纪富氧的大气和充足的氮磷元素有助于肌肉、骨骼和大脑的成长,为古生代的下一纪—石炭纪动物演化出更庞大的躯体、更强韧的力量和更复杂的行为,以及在地球舞台上演更精彩的故事奠定了基础。

泥盆纪下一纪:石炭纪庞大的两栖动物引螈,引自国家地理

地球演化史第七十九回名片

灭绝事件:泥盆纪晚期灭绝事件(第二次灭绝高峰)

发生时间:泥盆纪末期弗拉期至法门期(约3.72亿年前)

持续时间:200至300万年

灭绝原因:小行星撞击,全球变冷,海退事件,海洋缺氧,气候混乱

灭绝规模:约75%的物种灭绝

灭绝生物:层孔虫,四射珊瑚和横板珊瑚大部,竹节石,笔石,三叶虫大部,腕足动物大部,甲胄鱼类全部,盾皮鱼类全部,肉鳍鱼类和四足动物大部

继起生物:软骨鱼类,辐鳍鱼类,昆虫,两栖类