地球上存在過的生物，99%以上都已滅絕。新物種在進化，適應不斷變化的生態(tài)位，老物種則在逐漸消失。但物種滅絕的速度并不是一成不變的。5億年在地質(zhì)學上不過一瞬間，在這期間，至少發(fā)生過幾次地球上75%至90%以上的物種消失事件，我們稱之為大滅絕。
大滅絕可謂致命事件，但另一方面，它們也為新的生命形式的到來打開了大門?？茖W家研究最多的一次大滅絕發(fā)生于6600萬年前，是白堊紀和古近紀之間的分界線。在那次大滅絕中，非鳥類恐龍消失，為哺乳動物和鳥類的快速發(fā)展和進化騰出了空間。
著名的白堊紀-古近紀滅絕之所以會發(fā)生，主要是因為一顆巨大的小行星撞擊了地球，但這次大滅絕其實是一個例外。大規(guī)模物種滅絕最大的肇因往往是地球碳循環(huán)出現(xiàn)了重大改變，比如大型火成巖區(qū)的火山爆發(fā)，幾十萬平方公里的地方被熔巖淹沒?；鹕絿姲l(fā)會把大量裹挾著熱量的二氧化碳噴射到大氣中，導致全球急劇變暖和一系列連鎖反應，如海洋酸化和缺氧，即水中的溶解氧消失。
奧陶紀-志留紀大滅絕
時間：4.44億年前
在距今4.85至4.44億年前的奧陶紀，地球上的生命發(fā)生了翻天覆地的變化。長達3000萬年的時間里，物種多樣性蓬勃發(fā)展，然而隨著奧陶紀的結束，已知的第一次大滅絕降臨。當時，大規(guī)模冰川作用將大量水封鎖在南極大陸的冰蓋中。這次的冰天雪地有可能是因為北美洲的阿巴拉契亞山脈在崛起。隆起的巖石帶來了大規(guī)模風化作用，吸收了大氣中的二氧化碳，導致地球溫度驟降。
海平面因此下降了幾百米，生活在淺水區(qū)的生物遭到重創(chuàng)：它們的棲息地在急劇變冷、縮小。在化學環(huán)境惡劣的水域，生命想要恢復是非常困難的：一旦海平面再次上升，海洋中的含氧量就會下降，這又反過來導致海水更容易吸納已溶解的有毒金屬。
這是科學界已知第二惡劣的物種大滅絕，估計85%的物種在這次 浩劫中消失。這一事件嚴重影響了海洋生物，比如珊瑚、帶殼的腕足動物、形似鰻魚的牙形動物，以及三葉蟲。
泥盆紀晚期大滅絕
時間：3.83—3.59億年前
這次滅絕事件始于3.83億年前，在接下來的2000萬年時間里，帶走了地球上大約75%的物種。
泥盆紀曾發(fā)生過幾次動蕩，海洋里的氧氣含量急劇下降，這給牙形動物和棱菊石帶來了重創(chuàng)。棱菊石有外殼，是烏賊和章魚的遠古近親。其中最糟糕的一次動蕩被稱為凱爾瓦塞事件，發(fā)生于大約3.72億年前。在今天的德國，當時的巖石告訴我們，隨著氧氣濃度降低，很多造礁生物滅絕了，包括一種被稱為層孔蟲的海綿。
泥盆紀晚期大滅絕的具體原因不得而知，但很有可能與火山活動有關。在凱爾瓦塞事件持續(xù)的幾百萬年里，一個名為Viluy Traps的大型火成巖區(qū)在今天的西伯利亞地區(qū)，噴出了100萬立方公里的巖漿。這次噴發(fā)釋放出了溫室氣體和二氧化硫，帶來了酸雨。此外，小行星可能也起到了推波助瀾的作用。地球上現(xiàn)存最大的隕石坑之一：瑞典的錫利揚隕石坑，寬51公里，形成于約3.77億年前。
更令人驚訝的是，陸地植物可能是幫兇。在泥盆紀，植物掌握了不少適應性，包括加強莖稈的復合木質(zhì)素和成熟的維管結構。這些特性讓植物比以往長得更高大、根系扎得更深，從而又加快了巖石風化的速度。
巖石風化得越快，從陸地流入海洋的營養(yǎng)物質(zhì)就越多，促進了藻類的生長。這些藻類死亡后腐爛，帶走了海洋中的氧氣，形成所謂的死亡區(qū)。此外，越來越多的樹木吸收了大氣中的二氧化碳，可能導致全球變冷。
更令人困惑的是，泥盆紀晚期，不僅一些生物滅絕，而且物種多樣性的發(fā)展也減緩了。這可能是因為隨著海平面升高，之前生活在孤立的海洋棲息地里的生物融混在一起，導致全球范圍內(nèi)都出現(xiàn)了入侵物種，世界各地生態(tài)系統(tǒng)變得同質(zhì)化。
二疊紀-三疊紀大滅絕
時間：2.52億年前
大約2.52億年前，地球上的生命又一次面臨“大滅絕”：二疊紀-三疊紀大滅絕，這是地球生命經(jīng)歷過的最糟糕的事件。在大約6萬年的時間里，96%的海洋生物和75%的陸地生物滅絕。全世界的森林消失殆盡，直至大約1000萬年后才恢復過來。在五次大滅絕中，這是唯一一次連昆蟲都大規(guī)模消失的物種滅絕事件。海洋生態(tài)系統(tǒng)的恢復用了400至800萬年。
這次滅絕最大的原因在于西伯利亞地盾，這是一個巨大的火山群，噴發(fā)出了超過300萬立方公里的巖漿，覆蓋在今天的西伯利亞地區(qū)。這次噴發(fā)帶來了至少14.5萬億噸的二氧化碳，比地球上所有化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳的2.5倍還要多。更糟糕的是，西伯利亞地盾的熔巖在涌向地表的過程中，滲入了含煤盆地，導致甲烷等更多溫室氣體被釋放出來。
由此產(chǎn)生的全球變暖簡直是地獄?；鹕奖l(fā)后的幾百萬年里，海水和土壤的溫度上升了13.9至18.9度。2.505億年前，赤道的海平面溫度高達40度，這是熱水浴缸設定的最高溫度，當時赤道附近幾乎沒有魚。
隨著氣溫升高，陸地上的巖石風化得更快了，火山噴發(fā)帶來的硫形成了酸雨，更加速了這一過程。就像泥盆紀晚期，風化作用加快導致缺氧，使海洋窒息。氣候模型顯示，當時海洋失去了76%的氧氣儲備，這次物種滅絕的主要原因是氣候變暖和氧氣流失。
三疊紀-侏羅紀大滅絕
時間：2.01億年前
很久之后，生命才從“最嚴重的大滅絕”中恢復過來，但之后就如火如荼地發(fā)展起來了。不同的造礁生物開始生根，陸地上長出茂密的植被，為名為“祖龍”的爬行動物做好了準備。這是鳥類、鱷目動物、翼龍和非鳥類恐龍的祖先。但大約2.01億年前，生命又一次遭到重擊：多達80%的陸地和海洋物種突然間消失了。
三疊紀末期，大氣中的二氧化碳濃度增加了三倍，地球平均升溫2.8至6.1度。這可能是大西洋中部巖漿區(qū)產(chǎn)生的大量溫室氣體導致的。這片大型火成巖區(qū)位于泛大陸（當時的超級大陸）中央。殘余的古代巖漿流，如今分布在南美洲東部、北美洲東部和西非。大西洋中部巖漿區(qū)規(guī)模龐大，巖漿量可以給美國大陸鋪上一層400米厚的巖石。
二氧化碳濃度的上升，使得三疊紀時期的海洋酸化，海洋生物難以用碳酸鈣制造外殼。在陸地上，占據(jù)統(tǒng)治地位的脊椎動物是鱷目動物，它們比現(xiàn)在的鱷魚體型更大，也更多樣化，但很多都滅絕了。緊隨其后是最早的恐龍，它們體型較小，行動敏捷，迅速多樣化。
白堊紀-古近紀大滅絕
時間：6600萬年前
白堊紀-古近紀大滅絕是最近的一次，也是唯一一次確定與小行星撞擊有關的滅絕事件。地球上約76%的物種消失，包括所有的非鳥類恐龍。
大約6600萬年前的某一天，一顆直徑約12公里的小行星以每小時7.2萬公里的速度，撞向今天的墨西哥尤卡坦半島附近的水域，留下了190多公里寬的隕石坑。巨大的撞擊導致大量灰塵、碎片和硫涌入大氣，全球大幅降溫。大火席卷了距離撞擊點1450公里以內(nèi)的所有地方，巨大的海嘯騰空而起。一夜之間，非鳥類恐龍賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)開始崩潰。
雪上加霜的是，印度德干高原的火山爆發(fā)引發(fā)了全球變暖。一些科學家甚至認為，一些火山爆發(fā)是由撞擊導致的。
第六次大滅絕？
目前，地球正在經(jīng)歷一場生物多樣性危機。最近的估計數(shù)字表明，100萬種動植物正面臨著滅絕的危險，主要因為人類活動，如砍伐森林、狩獵和過度捕撈。伴隨著人類貿(mào)易，入侵物種和疾病，以及污染和人為造成的氣候變化也是重要威脅。
如今，物種滅絕的速度是自然狀態(tài)下的數(shù)百倍。如果所有已被列為極度瀕危、瀕危或易危的物種在下個世紀滅絕，而且這種滅絕速度繼續(xù)下去的話，我們或?qū)⒃?40年至540年內(nèi)接近大滅絕的水平。
氣候變化是長期威脅。人類燃燒化石燃料，把幾十億噸的二氧化碳和其他氣體送入大氣，以化學角度來看，類似大型火成巖區(qū)的效果。從總量上說，過去火山噴發(fā)帶來的碳排放遠遠超過今天的人類，西伯利亞地盾釋放的二氧化碳是人類2018年燃燒化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳的1400多倍。然而，人類排放溫室氣體的速度和西伯利亞地盾一樣快，甚至更快一些，地球的氣候因此在迅速改變。
大滅絕告訴我們，突然的氣候變化會造成嚴重破壞。盡管我們尚未突破閾值，即75%的物種滅絕，但這并不意味著萬事大吉。在那之前，地球的生態(tài)系統(tǒng)將陷入混亂，危及世界各地的物種，也包括我們自己。
【物種的終結：細數(shù)五次物種大滅絕】相關文章：
★ 中國陸地面積芻議
