生物集群灭绝
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生物集群灭绝是指在一个相对短暂的地质时段中,在一个以上地理区域范围内,数量众多的生物突然死亡,从而造成生物物种数短时间突然下降。
生物集群灭绝要满足四个条件:
- 量值:达到具有实质意义的绝灭量值。
- 广度:具有全球范围内的广度。
- 幅度:涉及广泛的不同分类单元。
- 时续:限于相对短暂的地质时隔。
造成生物集群灭绝的可能原因很多,如地外星体撞击地球、火山活动、气候变冷或变暖、海进或海退(海平面上升或下降)和缺氧等都曾有學者提出,但目前仍未有完全的定論。每次大的灭绝事件,都能在相对短时期内造成80%-90%以上的物种灭绝。但是,少数生命力或逃逸能力强的物种能够忍受灾变造成的极端恶劣的环境,或逃离灾区至异地避难而留存下来。同时,灾变引起的环境变化也给新物种的诞生创造了条件和机遇。大灭绝期间幸存的和新生的物种在灭绝事件后开始复苏和发展,并进而开创生物演化的新篇章,因此每次全球性的灭绝事件后,都伴随着生物的复苏和发展。
太古宙与元古宙应该也有大灭绝事件,但那时以菌藻为主,缺乏化石记录。在显生宙,根据化石记录,曾发生过5次大的生物集群灭绝事件,即奥陶纪末期、泥盆纪末期、二叠纪末期、三叠纪末期和白垩纪末期的生物大规模绝灭。白堊紀-第三紀滅絕事件因恐龙的灭绝而受到关注,不过二叠纪生物绝灭事件却是规模最大、涉及生物类群最多、影响最为深远的一次。较大的灭绝事件可能多达20次以上。
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[编辑] 五次大滅絕事件
下表列出5個最主要的滅絕事件,是由大衛·駱普(David M. Raup)和傑克·塞科斯基(Jack Sepkoski)於1982年發佈的論文被廣泛認為的主要滅絕事件。[1][2]
- 奧陶紀-志留紀滅絕事件 (en:Ordovician–Silurian extinction event) 发生在奥陶纪晚期或奥陶纪与志留纪过渡时期。4.50亿年前至4.40亿年前。27%的科与57%的属灭种.[3] 从灭种的生物分类的属的数量,被评为五次大灭绝事件的第二位。直接原因是冈瓦纳大陆进入南极地区,影响全球环流变化,导致全球冷化进入安第斯-撒哈拉冰河时期,海面大幅度下降。
- 泥盆紀後期滅絕事件(en:Late Devonian extinction): 3.75亿年前至3.60亿年前,接近泥盆纪-石炭纪过渡时期。 transition. 主要是海洋生物的物种灭绝,陆地生物受影响不显著。19%的科、50%的属[3]、70%的种灭绝了.[來源請求] 这次大灭绝事件持续了近2000万年,期间有多次灭绝高峰期。造礁生物消失,竹节石类、腕足动物的3个目、四射珊瑚10多个科灭亡,称凯勒瓦瑟尔事件,也称弗朗斯-法门事件。由于灭绝事件持续时间很长,其根源很难辨识。可能的生物学原因是在此前的泥盆纪陆生植物大量繁育,导致地球大气中氧含量的增加、二氧化碳的大幅减少,地球进入卡鲁冰河时期所致。陆生植物进化出发达的根系深入地表土之下数米,加速了陆地岩石土壤的风化,大量铁等元素释放进入地表水,造成了水系的富营养化大暴发,导致了海底缺氧事件。海洋表层的繁盛的有机物的沉降,使得全球碳循环中大气层的二氧化碳大量进入海底沉积层,也加强了地球冷化。泥盆纪也是陆地上生成大煤田的时期,这也加剧了二氧化碳固化入岩石圈。
- 二疊紀-三疊紀滅絕事件 2.51亿年前的二叠纪-三叠纪过渡时期。地球上发生了最大规模的物种灭绝事件,许多动物门类整个目或亚目全部灭亡。曾普遍生长舌羊齿植物群,二叠纪末几乎全部绝灭。早古生代繁盛的三叶虫全部消失。蜓类原有40多个属,该世结束时全然无存。菊石有10个科绝灭;腕足类在同期大约有140个属所余无几。总共57%的科、83%的属[3] (53%的海洋生物的科, 84%的海洋生物的属, 大约96%的海洋生物的种, 估计有70%的陆地生物包括昆虫的物种灭绝了.[4] The evidence of plants is less clear, but new taxa became dominant after the extinction.[5] 全世界几乎没有三叠纪早期的煤田形成。这次大灭绝事件的可能成因包括西伯利亚大规模玄武岩喷发造成的附近浅海区释放大量可燃冰,盘古大陆形成后改变了地球环流与洋流系统等等。
- 三疊紀-侏羅紀滅絕事件 2.0亿年前的三叠纪-侏罗纪过渡时期。23%的科与48%的属的生物灭绝了。[3] 其原因尚无定论。
- 白堊紀-第三紀滅絕事件 (缩写为K-T灭绝): 6千5百万年前。[6] 大约17%的科、50%的属[3]、75%的物种灭绝了。[7] 其成因一般认为是墨西哥尤卡坦半岛的陨石撞击。
[编辑] 其它较大规模的灭绝事件
上述五大灭绝事件之外,还有众多规模稍逊的灭绝事件[8]:
| Period | Start Date | Extinction | Date | Cause |
|---|---|---|---|---|
| 第四纪灭绝事件 | 50 ka to now | 人类原因或气候改变 | ||
| 新近纪 | 2千3百万年前 | en:Middle Miocene disruption | 14.5 Ma | Nördlinger Ries bolide impact? Volcanoes in African Rift Valley |
| en:Eocene–Oligocene extinction event | 33.9 Ma | Volcanoes? en:Chesapeake Bay and en:Popigai crater bolide impacts? | ||
| 白垩纪 | 1.45亿年前 | 阿普第阶灭绝事件 | 117 Ma | en:Rahjamal Traps volcanism episode in Bengal? |
| End-Jurassic extinction | 145.5 Ma | |||
| 侏罗纪 | 2.0亿年前 | 托阿尔阶灭绝事件 | 183 Ma | |
| 二叠纪 | 3.0亿年前 | en:Olson's Extinction | 270 Ma | |
| 石炭纪 | 3.6亿年前 | en:Carboniferous Rainforest Collapse | 318 Ma | 气候改变 |
| 志留纪末期 | 416 Ma | |||
| en:Lau event | 420 Ma | |||
| en:Mulde event | 424 Ma | Global drop in sea level? | ||
| 志留纪 | 4.4亿年前 | en:Ireviken event | 428 Ma | 深海缺氧? |
| 寒武纪–奥陶纪灭绝事件 | 488 Ma | 冰川? 海洋缺氧? | ||
| en:Dresbachian | 502 Ma | |||
| 寒武纪 | 5.42亿年前 | End en:Botomian | 517 Ma | |
| 前寒武纪 | 46亿年前 | 埃迪卡拉纪末期灭绝事件 | 5.42亿年前 | 海洋缺氧? |
[编辑] 对生物进化的意义
在一个生境中,新的支配物种群取代老的物种群,往往不是由于性状更优,而是老的物种群被灭绝后让出了生存空间。
[编辑] 参考
[编辑] 外部連結
- ^ Raup, D. & Sepkoski, J.. Mass extinctions in the marine fossil record. Science. 1982, 215: 1501–1503. doi:10.1126/science.215.4539.1501. PMID 17788674.
- ^ Morell, V.及Lanting, F.,1999年月. "The Sixth Extintion," 國家地理雜誌
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 extinction. Math.ucr.edu [2008-11-09].
- ^ Labandeira CC, Sepkoski JJ. Insect diversity in the fossil record. Science. 1993, 261 (5119): 310–5 [2008-01-08]. doi:10.1126/science.11536548. PMID 11536548. Bibcode: 1993Sci...261..310L.
- ^ McElwain, J.C.; Punyasena, S. W.. Mass extinction events and the plant fossil record. Trends in Ecology & Evolution. 2007, 22 (10): 548–557. doi:10.1016/j.tree.2007.09.003. PMID 17919771.
- ^ Macleod, N.; Rawson, P. F.; Forey, P. L.; F. T. Banner, M. K. Boudagher-Fadel, P. R. Bown, J. A. Burnett, P. Chambers, S. Culver, S. E. Evans, C. Jeffery, M. A. Kaminski, A. R. Lord, A. C. Milner, A. R. Milner, N. Morris, E. Owen, B. R. Rosen, A. B. Smith, P. D. Taylor, E. Urquhart and J. R. Young. The Cretaceous-Tertiary biotic transition. Journal of the Geological Society. April 1997, 154 (2): 265–292. doi:10.1144/gsjgs.154.2.0265.
- ^ PMID 17788674 (PMID 17788674)
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