奧陶紀—志留紀滅絕事件
奧陶紀-志留紀滅絕事件（英語：Ordovician–Silurian extinction event），也稱奧陶紀大滅絕（英語：Ordovician extinction），也稱晚奧陶紀大滅絕（英語：Late Ordovician mass extinction，LOME），這是地球歷史上「五大」大規模滅絕事件中的第一次，發生在大約 4.45 億年前（Ma）。[1]就滅絕屬的百分比而言，它通常被認為是僅次於二疊紀—三疊紀滅絕事件的第二大已知滅絕事件。在此期間，滅絕是全球性的，消滅了49-60%的海洋屬和近85%的海洋物種。
根據化石資料研究，此時腕足動物門、苔蘚動物門、頭足類、三葉蟲類、筆石類、珊瑚、濾食型浮游生物等生物大量減少。[2][3][4]
儘管其分類學上的嚴重性，與其他大規模滅絕相比，晚奧陶紀大滅絕並未對生態系統結構產生重大變化，也沒有導致任何特定的形態創新。在志留紀的前500萬年裡，多樣性逐漸恢復到滅絕前的水準。[5][6][7][8]
傳統上認為晚奧陶紀大滅絕發生在兩個不同的脈衝。第一個脈衝（間隔）被稱為 LOMEI-1，[9] 開始於晚奧陶紀的凱迪期和赫南特期階段之間的邊界。這個滅絕脈衝通常歸因於晚奧陶紀冰川作用，該冰川作用在赫南特期初期在岡瓦納古大陸上突然擴張，並將地球從溫室氣候轉變為冰室氣候。[10]
第二次滅絕脈衝（間隔）稱為 LOMEI-2，[9] 發生在赫南特期的後半段，當時冰川突然消退，氣候變暖。第二次脈衝與全球範圍內的強烈缺氧（氧氣耗盡）和無氧狀態（有毒硫化物產生）有關，這種情況持續到志留紀隨後的魯丹期階段。 [11][8][12]
對生命的影響
[編輯]生態影響
[編輯]晚奧陶紀大滅絕發生在奧陶紀生物多樣性大事件（GOBE）之後，這是地球地質和生物史上生物多樣性增加的最大浪潮之一。[13]在滅絕時，大多數複雜的多細胞生物生活在海洋中，陸地上生命的唯一證據是來自小型早期陸地植物的稀有孢子。
海洋無脊椎動物的生物多樣性變化
[編輯]冰川
[編輯]缺氧和硫化
[編輯]赫南特期早期的缺氧
[編輯]赫南特期晚期的缺氧
[編輯]其他可能的原因
[編輯]金屬中毒
[編輯]當海洋的氧氣耗盡時，海底的有毒金屬可能已經溶解到水中。海洋中可用營養物質的增加可能是一個因素，而全球變冷導致的海洋環流減少也可能是一個因素。 有毒金屬可能已經殺死了食物鏈中初級消費者，導致生物族群減少，隨後導致食物鏈中次級消費者以及高級消費者無法覓食。[14]
伽馬射線暴
[編輯]表明最初的滅絕可能是由來自銀河系附近臂中的一顆極超新星釋出的伽馬射線暴引起的，距離地球不到6,000光年，其過程持續了十秒，並摧毀了地球一半的臭氧層，使地表生物（包括負責行星光合作用的生物）暴露在高水平的極紫外輻射下。[15][16][17] 在這一假設下，與生活在海床上的群體相比，具有浮游生活方式的幾組海洋生物更容易受到紫外線輻射。這與浮游生物在第一次滅絕脈衝期間遭受嚴重損失的觀察結果一致。此外，生活在淺水中的物種比生活在深水中的物種更有可能滅絕。伽馬射線爆發也可以解釋冰川作用的迅速發生，因為臭氧和氮氣會反應形成二氧化氮，這是一種使地球冷卻的深色氣溶膠。雖然伽馬射線爆發假說與滅絕開始時的一些模式是一致的，但沒有明確的證據表明附近曾經發生過這樣的伽馬射線爆發。
火山作用和小行星撞擊
[編輯]關於此次滅絕事件的原因有多種說法，得到普遍認同的是奧陶紀末期發生了冰期，海水溫度迅速下降了5度左右，從而導致了生物滅絕事件，而當時的火山頻繁噴發是溫度下降的原因之一。[18]當時可能有一顆10公里到12公里大小的天體撞擊了地球，其威力相當於100億顆廣島原子彈爆炸，巨大塵煙包裹了地球，地球進入早古生代大冰期（冰河期），許多無脊椎動物不能適應環境而滅絕。
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ Harper, D. A. T.; Hammarlund, E. U.; Rasmussen, C. M. Ø. End Ordovician extinctions: A coincidence of causes. Gondwana Research. May 2004, 25 (4): 1294–1307. Bibcode:2014GondR..25.1294H. doi:10.1016/j.gr.2012.12.021.
- ^ 童金南《古生物學》
- ^ 戎嘉余、方宗傑《生物大滅絕與復甦:來自華南古生代和三疊紀的證據》，中國科技大學出版社 , 2004
- ^ 陳建強、何心一《揚子區奧陶紀晚期四射珊瑚的大滅絕及其後的復甦》，中國古生物學會學術年會 , 2003
- ^ Droser, Mary L.; Bottjer, David J.; Sheehan, Peter M. Evaluating the ecological architecture of major events in the Phanerozoic history of marine invertebrate life. Geology. 1997-02-01, 25 (2): 167–170 [2024-06-01]. Bibcode:1997Geo....25..167D. ISSN 0091-7613. doi:10.1130/0091-7613(1997)025<0167:ETEAOM>2.3.CO;2. （原始內容存檔於2022-12-13） （英語）.
- ^ Droser, Mary L.; Bottjer, David J.; Sheehan, Peter M.; McGhee, George R. Decoupling of taxonomic and ecologic severity of Phanerozoic marine mass extinctions. Geology. 2000-08-01, 28 (8): 675–678. Bibcode:2000Geo....28..675D. ISSN 0091-7613. doi:10.1130/0091-7613(2000)28<675:DOTAES>2.0.CO;2 （英語）.
- ^ Brenchley, P. J.; Marshall, J. D.; Underwood, C. J. Do all mass extinctions represent an ecological crisis? Evidence from the Late Ordovician. Geological Journal. 2001, 36 (3–4): 329–340. Bibcode:2001GeolJ..36..329B. ISSN 1099-1034. S2CID 128870184. doi:10.1002/gj.880 （英語）.
- ^ 8.0 8.1 Sheehan, Peter M. The Late Ordovician Mass Extinction. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. May 2001, 29 (1): 331–364. Bibcode:2001AREPS..29..331S. ISSN 0084-6597. doi:10.1146/annurev.earth.29.1.331 （英語）.
- ^ 9.0 9.1 Qiu, Zhen; Zou, Caineng; Mills, Benjamin J. W.; Xiong, Yijun; Tao, Huifei; Lu, Bin; Liu, Hanlin; Xiao, Wenjiao; Poulton, Simon W. A nutrient control on expanded anoxia and global cooling during the Late Ordovician mass extinction. Communications Earth & Environment. 5 April 2022, 3 (1): 82. Bibcode:2022ComEE...3...82Q. doi:10.1038/s43247-022-00412-x
.
- ^ Causes of the Ordovician Extinction. （原始內容存檔於2008-05-09）.
- ^ Barash, M. Mass Extinction of the Marine Biota at the Ordovician–Silurian Transition Due to Environmental Changes. Oceanology. November 2014, 54 (6): 780–787. Bibcode:2014Ocgy...54..780B. S2CID 129788917. doi:10.1134/S0001437014050014.
- ^ Stockey, Richard G.; Cole, Devon B.; Planavsky, Noah J.; Loydell, David K.; Frýda, Jiří; Sperling, Erik A. Persistent global marine euxinia in the early Silurian. Nature Communications. 14 April 2020, 11 (1): 1804. Bibcode:2020NatCo..11.1804S. ISSN 2041-1723. PMC 7156380 . PMID 32286253. S2CID 215750045. doi:10.1038/s41467-020-15400-y （英語）.
- ^ Munnecke, A.; Calner, M.; Harper, D. A. T.; Servais, T. Ordovician and Silurian sea-water chemistry, sea level, and climate: A synopsis. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2010, 296 (3–4): 389–413. Bibcode:2010PPP...296..389M. doi:10.1016/j.palaeo.2010.08.001.
- ^ Bartlett, Rick; Elrick, Maya; Wheeley, James R.; Polyak, Victor; Desrochers, André; Asmerom, Yemane. Abrupt global-ocean anoxia during the Late Ordovician–early Silurian detected using uranium isotopes of marine carbonates. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2018-06-05, 115 (23) [2022-06-24]. ISSN 0027-8424. PMC 6003337 . PMID 29784792. doi:10.1073/pnas.1802438115. （原始內容存檔於2022-07-07）.
- ^ Melott, A.L.; et al. Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction?. International Journal of Astrobiology. 2004, 3 (2): 55–61. Bibcode:2004IJAsB...3...55M. S2CID 13124815. arXiv:astro-ph/0309415 . doi:10.1017/S1473550404001910.
- ^ Ray burst is extinction suspect. BBC. April 6, 2005 [2008-04-30]. （原始內容存檔於2006-10-21）.
- ^ Melott, A.L. & Thomas, B.C. Late Ordovician geographic patterns of extinction compared with simulations of astrophysical ionizing radiation damage. Paleobiology. 2009, 35 (3): 311–320. Bibcode:2009Pbio...35..311M. S2CID 11942132. arXiv:0809.0899 . doi:10.1666/0094-8373-35.3.311.
- ^ 常曉琳、李龍《奧陶紀末期生物集群絕滅事件》，《才智》2013年19期
延伸閱讀
[編輯]- Gradstein, Felix, James Ogg, and Alan Smith, eds., 2004. A Geologic Time Scale 2004 (Cambridge University Press).
- Hallam, A. and Paul B. Wignall, 1997. Mass extinctions and their aftermath (Oxford University Press).
- Webby, Barry D. and Mary L. Droser, eds., 2004. The Great Ordovician Biodiversification Event (Columbia University Press).