二叠纪末生物大灭绝原因探索<%=id%>

如果有时光机器让我们回到二叠纪末期的地球，我们将会发现自己是几十平方公里内唯一存活的生物。
根据化石记录，地球曾发生过5次大的生物集群灭绝事件，其中最严重的就是二叠纪末期生物集群灭绝事件。在那次灭绝事件中，约有70％的陆生物种和超过95％的海洋物种消失，仅有约一半的科继续存活了下来。陆地上原本繁盛的两生类，爬行类和昆虫等几乎被消灭得一干二净，海洋中无脊椎动物和珊瑚等生物也是损失惨重，比较为人所认知的三叶虫更是全部被消灭掉，没有一种留到中生代。而更为人们关注的，使恐龙灭绝的白垩纪末期灭绝事件，规模也只有二叠纪末期灭绝事件的1/3。
当时到底发生了什么可怕的事情，使这个蓝色行星上的大部分生物突然绝种？由于事件发生的年代久远，大量化石证据都被破坏了，因此在推论上遇到很大的困难。
1970年代，美国地质学家jason morgan在西伯利亚西部很大范围的土地上发现覆盖着数千米厚的玄武岩。后期的发现表明，西伯利亚的玄武岩从北向南延伸上千公里，范围达到了约200万平方公里——这比整个欧洲都要大。同时，在中国西南部峨眉山也有大规模的火山爆发。这些年代久远的岩石证明了在白垩纪末期，这里曾经发生过规模极大的火山爆发（注1）。而这类的爆发持续了几百万年的时间。这个火山运动被称为西伯利亚火成岩大爆发。而后来在中国西南部峨眉山也找到证据表示那里也曾经在二叠纪末发生过大规模火山爆发。这更是证明了当时地球表面是有多个火山进行大规模的爆发。
那么，火山活动是灭绝生物的凶手吗？
1783年，冰岛也发生过一次火山爆发，在benjamin franklin（当时为驻法国的美国大使）在自己的文章中描述，1784年是一个没有夏天的年份，火山爆发喷出的火山灰使天空变黑，农作物失收。法国教授vincent courtillon以这次火山爆发为基础推断出，短期来说，火山爆发所释放的大量有毒气体会造成生物灭绝，而长期来说，二氧化碳类的气体则会使气候发生大变化，温度上升，造成全球性的致命后果。
这种推论得到了很多人的认可，但也出现了很多反对的声音。经过计算，如此大规模的火山爆发会使地球温度上升5摄氏度左右，的确会毁灭很多生物，但没有足够能力毁灭70％的陆生物种和95％的海洋物种。
如果火山这种假设不成立，那么还有什么有能力毁灭那么多的生物呢。
会不会是由于陨石撞击而导致二叠纪末期生物大灭绝？
地球无时无刻不受到陨石撞击的危险，这类撞击不但可以引起大范围的火灾，造成陨石坑，能会带来很大的冲击和辐射，导致地球变形或者是海面的立即升降变化，而其后的灰尘可能会产生温室效应，威胁生物的生存，最终导致生物灭绝。
目前已知最大的陨石坑位于墨西哥湾，由直径10公里的陨石造成，普遍相信就是那次陨石撞击导致了白垩纪末期的生物大灭绝，让包括恐龙在内的大量生物物种退出了地球的舞台。既然陨石能够毁灭恐龙，那陨石也能够毁灭二叠纪的生物。而要达到二叠纪末期的那种毁灭效果，只需要直径20公里的陨石撞击地球就能够做到了。
然而这个说法却有一个非常大的问题，那就是人们一直找不到那个由直径20公里的陨石所造成的陨石坑。
既然找不到陨石坑，那是不是表示陨石说不成立呢？英国的adrian jones则主张另一种说法。他认为，地理学家之所以找不到撞击留下的陨石坑，是因为那个陨石坑在另一种情况下，已经被熔岩所淹没。根据他的计算，一般的陨石撞击地球后，会迅速产生一个小而深的坑洞，然后地壳反弹，那种情况下原本的陨石坑就会改变成一个大而浅的陨石坑。但如果陨石的质量足够大的话，撞击则会导致地壳的融化，大量的熔岩将会将原本的撞击痕迹抹去。因此，他认为不是陨石坑不存在，而是这个陨石坑已经被熔岩淹没了，所以不会有地理学家找到那个陨石坑。
但这个说法和原来的陨石说一样，缺乏实质的证明。而且，地球另外还经受过数十次比较重要的陨石撞击事件，但绝大多数都没有引起生物的大规模灭绝。比如说，目前已知最大范围的澳亚陨石事件（约发生在80万年前），形成多座陨石撞击坑，但这事件除影响到中国广西的新石期时代人类，造成大面积火灾外，并未造成大规模的生物灭绝。
当人们激烈辩论着的时候，格陵兰的土地似乎给出了二叠纪大灭绝的答案。来自英国的paul wignall带领着他的小组，于1990中期登上了格陵兰。他和他的小组发现了厚达十几米的来自二叠纪的沉积岩。对于任何一个地理学家来说，这些岩石都是世界上最大的宝藏。拥有这些岩石，人类几乎不再需要推断物种灭绝的过程，因为这些岩石里面包涵了极为丰富的化石资料，几乎每片岩石里都有化石，还有很多太小而需要用酸性物质来分离。
运回英国的几箱岩石向世人展示了二叠纪的生物灭绝过程。与陨石说相冲突的是，二叠纪的

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生物灭绝并不是在很短的时间内完成的，而是经历了80000年的历史。在长达八万年的灭绝过程中，首先被消灭的是海洋里的小部分生物，然后陆生生物受到严重打击，最后则是海洋里的大部分生物灭绝。
虽然拥有的这些证据似乎推翻了陨石说，但本身也没提出新的推断。化石里还给出了一个用来推理的条件，那就是在8万年的时间里，中间有一段时间碳12（注2）的水平大幅度上升。
得到了二叠纪末期存有大量碳12的消息后，地理学家gerry dickens（他曾经和美国的公司合作过，在海洋里寻找冰冻的甲烷作为新的能源）给出了他的假设：碳12是由海洋底部存在的大量甲烷释放出来的。海水中的甲烷，由洋底生物残骸或甲烷水合物分解产生，若海水流动缓慢，上下水层交换不易，无足够的氧气，甲烷很难被氧化或稀释，因此其在海水中的浓度会不断增加。而这些甲烷，预上稍微热一些的水就会剧烈反应，大量释放出碳12。根据推算，要使海底冰冻甲烷放出碳12，只要地球的海洋温度提升5摄氏度就可以了。
到最后，结论似乎出现了，导致二叠纪末的生物大灭绝的原因似乎不是一个，而是两个。
一开始，西伯利亚的火山大爆发，大量的火山灰和温室气体使地球的温度逐渐升高，导致一些物种的死亡；然后，陆生物种也开始因为温度的问题被消灭；过了一段时间后，大量的生物尸体腐败产生的甲烷在地球温度提升了5摄氏度后开始大量放出碳12，这种温室气体加剧了地球的温室效应，使地球的温度又再提高了5摄氏度。就是这10摄氏度（注3），以及后来可能发生的冰期，导致了后期海洋生物的大灭绝。70％的陆生生物和95％的海洋生物就此被消灭。
此外，对甲烷的作用还有另一种说法，这里认为前半部和上面那种理论没有冲突，而后半部分，则是高浓度的含甲烷水层受到扰动后接近水面，因气压降低的关系，气体溶解度也降低，大量甲烷瞬间释放，导致海水翻腾，直接消灭大量海洋生物。
这种假设照顾到目前能够发现的所有证据，比起其他的推论都更完整，而后期的研究结果使这个问题更加复杂化。因为2001年时有一队中国的研究组在中国南部（四川省眉山）发现陨石撞击的证据，显示那时候的地球海洋曾经受到严重的撞击，然后硫大量释放，导致温室效应和酸雨，使生物大量灭亡。
至于其?

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