有史以來最大規模的滅絕已被微生物驅逐出去

有史以來最大規模的滅絕已被微生物驅逐出去

在地球歷史上活著的最糟糕的時間無疑是二疊紀末,大約是250萬年前。 這是時期 有史以來最偉大的滅絕事件 記錄發生了,殺死所有物種的97%,一個如此嚴重的事件被稱為大死亡。

這一事件一般被歸咎於同時發生的大規模火山爆發。 但現在,在一項新的分析中,麻省理工學院(MIT)的研究人員認為,大規模滅絕事件可能是由微生物引發的。 這些微生物導致碳循環的擾動,引起環境衝擊,如全球變暖和海洋酸化。 在數万年的時間裡,這些衝擊大量消滅了物種 - 這是地質尺度上的一個小點。

感覺就像末時

最近二疊紀的滅絕發生在數百萬年前的250,是五種已知的大規模滅絕事件中最嚴重的一次。 它殺死了最後一個三葉蟲 - 一種耐寒的海洋物種,它在之前的兩次大滅絕中倖存下來。 雖然陸地植物倖存下來,但幾乎所有森林都消失了。 更糟糕的是,它是唯一已知的滅絕事件,甚至連昆蟲都沒有倖免。

對於這種規模的事件,很多事情都會出錯。 當時世界由一個名為Pangea的超大陸組成。 這個巨大的陸地,通過改變碳與俯衝板塊循環的動力學,可能已經將全球溫度推到了有史以來的最高點。

然後,在大約一百萬年的歷程中,西伯利亞的大規模火山噴發創造了玄武岩,覆蓋的面積大約是法國的七倍。 這可能通過向大氣中輸送更多的二氧化碳而將環境推向了臨界點。 這將導致海洋酸化,殺死更多的海洋生物,並加熱,釋放冷凍的甲烷。 所有這一切的結果將是一個“失控”的氣候,持續升溫並從環境中去除更多的氧氣。

強大的微生物

但麻省理工學院的丹尼爾羅斯曼認為這些數字並沒有增加。 “全球碳循環的變化難以與西伯利亞的火山活動相協調,”他說。

他的計算,剛剛發表在 訴訟中的國家科學院院士,暗示其他東西必定導致失控事件。 一個假設是微生物的生命可能是造成這種情況的原因。

“這個假設並不像看起來那麼令人髮指。 畢竟,大約在2.4億年前,它是藍藻形式的微生物,為我們的大氣提供了所有的氧氣,“Rothman補充道。 那段時期,稱為大氧合事件,也殺死了大多數適應缺氧的生物,開始了地球歷史上最長的寒冷時期之一。 因此,微生物肯定會產生全球影響。

羅斯曼與麻省理工學院的同事們一起研究了地球的進化史,並發現了大死亡時期發生的特定類型微生物的興起。 那種微生物叫做 甲烷,有能力消化有機物質產生甲烷。 (麻省理工學院的分子生物學家證明了這一點 甲烷 由於從一個基因的轉移,進化出這種能力 梭狀芽胞桿菌 類細菌。)

羅斯曼知道造成甲烷的化學過程依賴於金屬鎳。 他去尋找證據 甲烷 卻一枝獨秀在中國的梅山地區的沉積層的時間。 如果當時的環境有任何比正常更多的鎳,則沉積物將持有它的記​​錄。

羅斯曼選擇梅山地區尋找鎳,因為它是一個特別好研究的地區。 它的沉積層被用來標記和標準化地球歷史的不同時期,它們跨越了大死亡時期。

搜索成功了。 在此期間沉積物中確實存在更高量的鎳。 甲烷 不會有效地製造甲烷 - 它們會蓬勃發展。

羅斯曼認為,鎳會被添加到海洋中,在那裡 甲烷 通過在西伯利亞發生的連續火山活動生活和成長。 通過洋流運輸的鎳的增長量將允許更多 甲烷 將有機物質轉化為甲烷,通過與氧氣反應將其轉化為二氧化碳。 這意味著全球氣溫升高和海洋酸化。 後者將與氧氣的損失(用於產生二氧化碳)相結合,加速海洋的滅絕。 死者的生物就會提供 甲烷 用更多的有機物來消化。

簡而言之,微生物創新可能已經超過了平衡,導致了大死亡。

馬克Reichow在萊斯特大學仍持懷疑態度,這些結果。 他認為,沒有任何證據,增加的鎳從西伯利亞火山來了。 羅思曼同意當前的數據不能識別鎳的來源。

涉及多種因素?

“這是一個有趣的假設,但我認為Great Dying是許多'殺戮機制'的做法,而不僅僅是這裡建議的單一機制,”Reichow說。

在確切的時期內也存在疑問 甲烷 實際上是進化的。 目前基於DNA序列差異估計其起源的技術具有巨大的誤差範圍,這意味著它可能在大死亡之前或之後很好。

羅斯曼承認有局限性。 “我們相信,單獨火山不可能造成這種滅絕事件。 相反,我們所做的是由這表明它有可能是微生物可能導致這樣的情況發生擴大了談話“。

“對今天的影響是,地球的碳循環中有許多方式可能發生自然波動。 在研究碳循環發生的變化時,我們應盡量考慮盡可能多的未來預測。“

關於作者

rathi akshatAkshat擁有牛津大學有機化學博士學位,並擁有孟買化學技術研究所的化學工程學士學位。 離開實驗室後,他進入了新聞界,並為《經濟學人》,《印度教》和《理工學院》等撰寫文章。

這篇文章最初出現在 談話

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