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地球史上最慘烈的一次物種滅絕,終于有了一個清晰的答案。
7月6日,斯坦福大學領銜的研究團隊在《美國國家科學院院刊》(PNAS)發表研究成果,首次將億年前滅絕動物群與現存物種的生理數據合并分析,用實驗數據鎖定了"大滅絕"中生死選擇的核心機制:在那場海洋升溫、缺氧的災難里,新陳代謝能力決定了誰能活下來。
而這套致命組合,正在今天的海洋中悄然重演。
大約2.52億年前,西伯利亞大規模火山噴發向大氣層注入了巨量二氧化碳和甲烷,全球氣溫急劇攀升,海洋溫度隨之升高,溶解氧含量隨之驟降。這場被稱為"大滅絕"(The Great Dying)的二疊紀-三疊紀滅絕事件,抹掉了地球上96%的海洋物種和70%的陸地物種。
然而災難并非無差別屠殺。腕足類(外形類似蛤蜊)、海百合等曾在海底稱霸2.8億年的古生代動物群幾乎被一掃而空,而雙殼類(蛤、牡蠣、貽貝等)只損失了約一半物種,魚類、棘皮動物也相對平穩地活了過來,并在此后主導了地球海洋生態系統,這個格局延續至今。
為什么?這個問題困擾了科學界數十年。
研究主導者、斯坦福大學地球與行星科學副教授埃里克·斯珀林(Erik Sperling)和他的團隊決定用實驗數據來回答這個問題。他們在華盛頓州圣胡安群島采集了仍相對常見的活體腕足類動物,又組建了一個橫跨古代與現代海洋生態系統的多樣本動物群,在野外站和斯坦福實驗室中,逐一測量不同水溫下每種生物的耗氧量。
結果非常清晰:古生代動物群在低氧環境下的耐受力出人意料地強,在正常水溫下反而比許多現代物種更能"將就"。但一旦水溫升高,它們的代謝就像一臺老式引擎突然被逼到極限——耗氧需求飆升的速度,遠快于現代海洋動物。
這也解釋了一個有趣的現象:為什么我們今天吃蛤蜊濃湯,而不是腕足類濃湯。斯珀林打趣道:"腕足類幾乎沒有肉。"大滅絕之前,腕足類物種數量遠超雙殼類;如今,腕足類只剩約400種,而雙殼類卻有1萬至1.5萬種在繁榮生長。
這項研究的另一層價值,在于它不僅是一次對過去的復盤,更是一次對未來的預警。
斯珀林將這項新研究稱為"大滅絕成因問題上的最后一顆釘子"。他指出,二疊紀-三疊紀滅絕事件開始之前,地球海洋相對寒冷、含氧豐富,這與工業革命之前人類世界的海洋狀態高度相似。那之后,大規模碳排放引發了連鎖反應,將海洋變成了死亡之海。
"最糟糕的預測情景下,我們正在朝著二疊紀-三疊紀的升溫水平邁進,"斯珀林說。那場大滅絕前,全球氣溫在數千年間升高了約8至12攝氏度。而目前的預測是,僅僅在未來一兩個世紀內,全球氣溫就將比工業化前水平高出1.5至4攝氏度——速度之快,遠超地質歷史上的任何一次自然變暖。
今天的海洋已經同時承受著三重壓力:變暖、缺氧、酸化。研究團隊也注意到,海洋酸化(二氧化碳溶入海水使其變酸,讓貝殼類生物更難形成外殼)同樣是一個滅絕推手,盡管其效應遠小于升溫和缺氧的組合。三重壓力的疊加,讓現有模型對未來的預警更加嚴峻。
"但好消息是,我們仍處于可以改變現狀的節點,"斯珀林補充道。與2.52億年前那次由火山主導、人類無力干預的災難不同,今天這場危機的根源在于化石燃料燃燒產生的碳排放,而這是人類可以直接控制的變量。
這項研究用億年前的化石與實驗室數據共同證明:海洋對變暖和缺氧的反應,不是模型預測,而是已經發生過的歷史事實。而歷史,從不會因為我們不讀它,就停止重演。
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