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为什么史前会下几百万年的大雨?

本帖由 漂亮的石头2023-05-21 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    [​IMG] 云子若点漆,家有两只神兽的博士妈妈
    中国和英国科学家在美国《科学进展》杂志上发表论文指出,他们对所有相关地质和古生物学证据进行核查后,确定 2.33 亿年前发生的“卡尼期洪积事件”是一次生物大灭绝事件,该事件除了导致一些物种灭绝外,也将恐龙送上地球之王的宝座。​
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    卡尼阶洪积事件发生在二叠纪大灭绝之后,对塑造现代生态系统有着不容忽视的作用
    • 下了两百万年?谁说的!
    • 灭绝比你想象中频繁
    • 现代生态系统的黎明,和它的逗号
    • 恐龙的崛起

    谁说的?

    Benton MJ 和他的科研团队及伙伴们。

    这其实是 2020 年的一篇严肃的科学论文。通讯作者 Benton MJ,是三叠纪动物群宏演化工作的先行者[1][2]。

    但他们的这篇论文并不是发现了史前的一场大雨。他本人在接受采访时说,这个研究的目标之一是确定卡尼事件的地位

    卡尼期洪积事件(CPE)指的是发生在卡尼阶(Carnian:237Ma-227Ma)的一次重大的气候变化。具体表现是多雨潮湿,发生时间目前锁定在 234-232Ma。这估计就是下了两百万年(2Ma)雨的由来吧,但实际上肯定不是连着下了两百万年,脑补大气水循环说臣妾做不到啊。

    这不是卡尼事件第一次被提出来了。各个领域都对卡尼阶进行过研究,因此你还会看到一些长得很像的概念:比如卡尼期黑色页岩事件 (Carnian black shale event)[3]、卡尼期碳酸盐生产力危机(Carnian Carbonate Productivity Crisis)[4]、卡尼期危机(Carnian Crisis)[5]或者卡尼期湿润事件(Carnian humid event)[6]。 目前对该气候事件的研究是地质学界的研究热点之一[7]。

    而在生物学界,1960 年古生物学家就注意到了这个时期生物的变化。但受限于技术原因,一直无法自信满满说这是一次大灭绝[8]。直到 30 年前,本文通讯作者才在 Nature 上给这次生物多样性降低的事件贴上了“大灭绝”的标签[9]。

    而开篇提到的这篇论文,充分的享受着大数据时代的红利,通过对两个大型化石数据库和新增的上千个标本进行了 Meta-analyses(荟萃分析),实锤了和 CPE 相关的灭绝和起源。作者们想通过这个实锤来强调,卡尼期洪积事件(CPE)可能是三叠纪恢复期中一个重要的逗号,大家不要忽视它。

    In our review we were able, through a long work of synthesis and revision of available information, to show with a high resolution the synchroneity between biological and environmental changes we observe in the rocks of 233 million years ago, Until now, the Carnian Pluvial Episode has been the research topic of a very small community of scientists. I think that many people were unaware of it or of its importance.
    Jacopo Dal Corso(本文一作,利兹大学,中国地质大学)​

    灭绝比你想象中频繁

    卡尼大灭绝位于二叠纪大灭绝和三叠纪大灭绝之间。

    自寒武纪以来,生命演化史可以分为三个阶段:古生界、中生界、新生界。它们之间的界限非常明显,也就是两次广为人知的大灭绝。每一次大灭绝,都是地球生态系统的一次大洗牌。一大批生物消失了,另一大批生物在空出来的生态位上瞬间爆棚。

    P-Tr 大灭绝

    二叠纪和三叠纪之间的这次大灭绝,是最惨烈的。芝加哥大学古生物学家大卫洛普计算出地球上大约 96%的物种在这一次事件中都灭绝了。在地层中,可以清晰的看到灭绝线。

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    Bulli Coal: fossilaustralia.com 黑色条带意味着森林,在灭绝线上瞬间消失

    如果你还没有开追大佬的《地球演义》,可以点开加关注了。

    【地球演义】二叠纪末大灭绝:焦灼的大地

    白垩纪大灭绝

    因恐龙大灭绝广为人知,无数 up 主的开场:6500 万年前……。

    实际上这次灭绝事件的破坏性要弱得多。甚至植物领域都觉得这次灭绝对植物科级水平的影响可以忽略。不过,在那之后哺乳动物很快替代了恐龙,成为陆地生态系统的主要大型脊椎动物。标志性极强。

    在白垩纪大灭绝事件中,随同恐龙灭绝和幸存下来的主要是哪些生物?

    其间无数次大大小小的灭绝

    地质年代表上,在这两次灭绝分割出的三个内,还划分出纪(系),比如侏罗纪、石炭纪。在纪中又划分出,比如我们的主角卡尼阶

    国际上公认的三界十二纪,通常具有全球性。而更精细的划分,比如,不同地点的划分则略有不同。而卡尼阶的地层证据,在过去几十年来不断在全球各地被发现。标志着卡尼期洪积事件可能是一个全球性事件

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    每一条色块间的分界线都对应地质的大变样,多多少少对应着生物的灭绝。第二列中段粉色框框就是卡尼阶。

    其实年代划分的逻辑,就在于它对应着极端气候、异常环境、突发事件等,以及它们对生命的打击。对着年代地层图,你就会发现生命史中频繁的生物大灭绝。只是规模或大或小,范围或宽或窄,受到影响的类群或多或少而已。

    关于灭绝,你可能还想知道,人类再这么造下去,是不是又要大灭绝了。

    第六次生物大灭绝真的要来了吗?


    现代生态系统的黎明,和它的逗号

    前面提到二叠纪,90%以上的生物都灭绝了。整个旧的生态系统不存在了。三叠纪恢复出来的生态系统 2.0 和毁灭前的差别巨大(就好像白垩纪前后有恐龙版本和哺乳动物版本的差别)。但总体上,从三叠纪开始新生的这一版本还是和现代很接近的。因此,三叠纪一直被认为是现代生态系统的黎明。

    但本文作者强调,不要小看卡尼大灭绝,这是三叠纪恢复期中的一个重要的逗号。现在我们熟悉的鳄、海龟等动物,针叶树这样的植物,还有著名的恐龙(虽然它没挺过来,或者说只有鸟挺过来了),并不是在三叠纪一开始就发展壮大起来,并逐渐成为你我今天看到的样子。而是在卡尼之后,也就是说,没有卡尼为它们清空生态位,我们今天看到的地球生态面貌可能就完全不一样了。

    又或者我们还会不会成功的演化出来,都要打个问号。


    恐龙的崛起

    卡尼期洪积事件为一批动植物的辐射演化创造了机遇,其中最引人注目的当数恐龙。恐龙在此前已经出现,但一点也不强势。在这之后,无论是属还是种,都出现了极大的多样化。有关卡尼阶和它的流量明星龙们,这篇回答给说的明明白白。

    地质史上有哪些鲜为人知却影响深远的事件?
     
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