地球上最大的物种灭绝在陆地上花费的时间比在水中花费的时间长十倍

我们星球上最严重的大规模灭绝事件发生在2.52亿年前，当时大规模的火山喷发造成了灾难性的气候变化。绝大多数动物物种都灭绝了，尘埃落定后，地球进入了恐龙时代的早期。科学家们仍在了解哪些动物灭绝，哪些动物存活的模式以及原因。在PNAS的一项新研究中，研究人员发现，虽然海洋中的灭绝迅速发生，但陆地上的生物却经历了更长的灭绝时期。

“人们认为，由于海洋灭绝是在很短的时间内发生的，陆地上的生命应该遵循相同的模式，但是我们发现，海洋灭绝实际上可能是陆地上更长，更引人注意的事件的标点，芝加哥菲尔德博物馆的博士后研究员，PNAS研究的主要作者Pia Viglietti说。

“研究陆地灭绝的重点基本上是，'我们能否将陆地领域的模式与在海洋中观察到的模式相匹配?” 答案是，“不是真的。””该论文的资深作者，菲尔德博物馆的脊椎动物古生物学策展人肯·安吉尔奇克(Ken Angielczyk)说。“本文是第一篇真正针对脊椎动物的文章，并说，'不，正在发生的事情是陆地领域特有的。'”

科学家之所以在海洋物种灭绝中寻找陆上发生事件的线索的部分原因是，水下生物的化石记录更加完整。如果您想成为化石，死于水，您的身体会很快被沉积物覆盖，这是实现这一目标的好方法。结果，古生物学家早就知道了2.52亿年前在二叠纪末期大灭绝，并且在100,000年内，生活在海洋中的物种中有85%以上已经灭绝了。虽然这对我们来说似乎很长一段时间，但是在地质时间上却是非常快的。在已经存在的整个38亿年中，二叠纪末期灭绝的海洋版本占了100,000年，相当于一年中的14分钟。

为了了解陆地上生活的情况，Viglietti，Angielczyk及其同事研究了二叠纪大规模灭绝时生活在如今的南非Karoo盆地中的588只四足类化石动物的化石。

“我们在该研究中发现化石的区域绝对美丽。绿色的山坡在一个清爽的夏日早晨非常诱人，这使得热量仍然可以承受，”古生物学的古物采集经理Zaituna Skosan说。伊兹科(Iziko)南非博物馆和该论文的合著者之一。“找到好的化石是最好的感觉，但也是短暂的，因为您必须集中精力并继续寻找下一个发现。即使是最好的化石发现者，有时也会忽略一个伟大的发现。”

研究人员创建了一个数据库，并按年龄区分了化石，并按30万年的时间间隔将标本分组在一起。这种方法使研究人员能够量化不同物种的出现和消失，并随着时间的推移观察更大的生命，而不仅仅是依靠单个样本来讲述整个故事。

“我们的方法统一了数据，并说，好的，在这个时间段内，我们有了这些种类，但是当我们上升时，我们还有其他种类。通过对这些仓位应用采样方法，我们可以帮助纠正诸如拥有更多或更多种类的问题。在不同的时间间隔或地点收集的标本更少。最终，它使我们能够量化灭绝正在发生多少，以及新物种出现的速度，” Viglietti说。“您不必过多地关注任何一种化石，而可以大致在同一时间间隔内编译数百个观测值。”

“为了找出基于数百种化石的灭绝模式，我们使用了一种称为统计的数学。当一个物种消失时，它可能已经灭绝，或者可能仍然灭绝，等待被发现，但到目前为止未被发现，牛津大学古生物学教授罗杰·本森说，该研究的合著者之一。“在对灭绝的时间有任何信心之前，我们必须进行处理。数学已经被理解，因此统计工作包括编写计算机算法以从数据中提取所有重要的灭绝信号。”

有助于揭示灭绝和恢复模式的物种之一Lystrosaurus，它是一种草食性早期哺乳动物，相对于小型犬到母牛的大小不等，具体取决于其种类。“它有喙和象牙，它不是最吸引人的动物，但我对Lystrosaurus情有独钟，因为它就像我作为研究生学习的第一只动物一样，所以在这项研究中与Lystrosaurus围成一圈，使我受益匪浅。很高兴。” Viglietti说。

古生物学家称之为兽龙(Lystrosaurus)，这是一个在大多数其他生命都挣扎的时期蓬勃发展的群体。Viglietti说：“ Lystrosaurus就像是二叠纪末期灭绝的典范，人们一直将其描绘成这种动物在所有灭绝后都蓬勃发展，并且刚刚接管。” “但是我们发现，在灭绝甚至开始之前，霸王龙就已经出现了，它已经很丰富了。这使我们开始思考是什么促使了这种丰富性—如果霸王龙在其他动物灭绝后才接管了贫瘠的土地，或者环境正在发生变化，并且霸王龙适应了导致所有其他物种灭绝的这些变化。我们最好的猜测是后者。”

像检查化石水龙兽显示，研究人员认为二叠纪灭绝显得很不同的土地上比在没有海洋，它是一个更长，更旷日持久的事。使用先前的比较，如果将地球上的生命史压缩为一年，而二叠纪末期的灭绝在14分钟内杀死了95%的海洋动物，那么土地的灭绝将花费十倍的时间，大约是两个小时二十分钟。

目前尚不清楚为什么大规模灭绝事件在陆地上发生得如此缓慢。Viglietti说：“地球气候的变化是累积性的，并且随着时间的推移而累积。生态系统被缓慢地破坏，然后一切都崩溃了，就像稻草打破了骆驼的背一样。” “一切都很好，直到没有。”

差异的原因之一可能是海洋可以吸收化学变化并使自身稳定到一定程度。Viglietti说：“在当今的气候危机中，海洋会吸收大量二氧化碳或温度升高，而人们没有意识到，然后突然间，您会突然遭受生态系统崩溃，例如海洋酸化和珊瑚白化。” 二叠纪晚期的海洋也可能如此。

了解二叠纪末大灭绝中发生的事情，为我们提供了有关恐龙崛起的线索-许多古代哺乳动物亲戚灭绝，留下了恐龙祖先进化为填补的生态空缺。但是，二叠纪末期的灭绝也提供了对地球由于气候变化和栖息地破坏而正在发生的大规模灭绝事件的见解。

Angielczyk说：“我们造成的环境变化以及我们对动植物的影响已经到了这样的程度，以至于人类历史上没有任何可比的东西。” “化石记录可以使我们对大规模的生物多样性危机及其发生方式有一些了解。”

维格莱蒂说：“从灭绝中恢复需要很长时间。当我们丧失多样性时，它在我们的一生中将无法恢复，这将需要数十万年，甚至数百万年。” “像这样的研究表明了我们社会应该关注的重点。”

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