三叠纪-侏罗纪灭绝事件

第四次物种大灭绝事件

三叠纪-侏罗纪灭绝事件（Triassic–Jurassic extinction event）是五大生物集群灭绝事件之一，发生于三叠纪与侏罗纪之间，大约是1.996亿年前（一说是2.14亿年前）。这次灭绝事件的影响程度遍及陆地与海洋。在海洋生物中，有20%的科消失，包含著名的牙形石。大型鳄类（如角鳄、狂齿鳄、波斯特鳄、灵鳄、楔形鳄）遭遇三叠纪早期植物面貌多为一些耐旱的类型，随着气候由半干热、干热向温湿转变遭受重创；大部分兽孔目、以及许多大型两栖动物也灭亡。三叠纪是古生代生物群消亡后现代生物群开始形成的过渡时期，植物趋向繁茂，低丘缓坡则分布有和现代相似的常绿树，如松、苏铁等，而盛产于古生代的主要植物群（尤其是裸子植物）几乎全部灭绝。三叠纪-侏罗纪灭绝事件使当时至少50%的物种消失。这次灭绝事件造成许多空缺的生态位，使恐龙成为了侏罗纪的优势陆地动物。三叠纪-侏罗纪灭绝事件发生于盘古大陆分裂前，经历时间短于一万年。这次灭绝事件，也造成三叠纪恐龙、侏罗纪恐龙的明显差异。

三叠纪简介

主词条：三叠纪

三叠纪(Triassic period)是中生代的第一个纪。它位于二叠纪(Permian)和侏罗纪(Jurassic)之间。

始于距今2.5亿年至2.03亿年，延续了约5000万年。这次物种大灭绝帮地球改变了它的面貌，从三叠纪起，陆相沉积在世界各地，尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面，三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点；到中、晚期之后，气候向湿热过渡，由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。

推测的过程

2.03亿年前，地球正处于三叠纪晚期，此时的地球与当代有很大不同：所有陆地连在一起，形成一块超级大陆：盘古大陆（泛大陆）。但这块超级大陆即将分裂。软流圈的岩浆活动异常剧烈，在其中形成巨大压力，最终岩浆喷涌而出，形成物种大灭绝，还将盘古大陆切割成两半：劳亚古大陆和冈瓦纳大陆。

那时，恐龙已经出现，但并未成为地球霸主。似哺乳爬行动物在第三次物种大灭绝中受到重创，其中的一支在约2.25亿年前进化成最早的哺乳动物，其余的则在三叠纪中期销声匿迹。三叠纪真正的霸主是鳄。现代的鳄只有23种，而且形态大同小异。而在三叠纪晚期，鳄的种类达到了近100种，而且形态各异：类似恐龙，行动敏捷的灵鳄、长有巨大头部，四指垂直于地面的波斯特鳄、与角龙类似，全身长有甲片的角鳄，还有狂齿鳄、楔形鳄等鳄类。其中，波斯特鳄是顶级猎食者，狂齿鳄则与先进的鳄类一样，在水下伏击动物。

最早的恐龙——南十字龙，是行动敏捷的猎食者，奔跑时速超过60千米。南十字龙体长1.4米，重约40千克。它是最早的用两足行走的脊椎动物之一。但它们不是真正的顶级捕食者，在此次灾难之后才取代鳄类。

这次灾难的罪魁祸首是岩浆。大量岩浆由于不明原因，从美国东部以及加勒比地区喷涌而出，在地表形成一道长约2500千米，宽50米的裂缝，把盘古大陆分成两半。

2.03亿年前的一天，现今的弗洛里达州。一群真双型齿翼龙从地面起飞，开始觅食。突然，一大股水蒸气冲破地面，喷向高空。猝不及防的翼龙迅速被烫死，落到地面。紧接着，越来越多的涌向高空，这预示着大灾难的到来。几天后，地面上出现了一条长2,000千米的裂缝，从弗罗里达一直延伸至中大西洋，开始喷发蒸汽，周边的气温迅速升高，动物在高温中气喘吁吁。但这只是灾难的开始。

十余天后，蒸汽停止了喷发。但随一声巨响，约1800万立方千米的岩浆开始从这道裂缝喷出。岩浆扩散的速度极快，1天就能淹没200平方千米的地区。岩浆所到之处，一切生命都被摧毁。岩浆烧毁了大片森林，破坏了食物链的基础。在全球范围内，从植食性动物到顶级掠食者都在饥饿中艰苦地挣扎，大批动物因此灭绝。

火山喷发，同时还喷出了大量的有毒气体。大量的二氧化碳扩散到了大气中，遮天蔽日。火山喷发出的热气无法扩散，导致全球气温剧烈升高。全球平均温度，从灾难发生前的16摄氏度，在数百年间迅速升高至30摄氏度。这摧毁了剩余的大部分植物，使得饥荒更加严重。由于有毒气体与植物消失等因素，大气中的含氧量也迅速下降，动物们感到呼吸困难，这也摧毁了很多动物。

灾难发生约一万年后，大气中的含氧量下降到了10%，而大气二氧化碳的含量却上升至8%。呼吸功能较差的鳄类动物大多因无法适应低含氧量而灭绝。

大气中的水蒸气与二氧化硫发生化学反应，形成酸雨。连续数万年的酸雨的泛滥使植物的数量进一步减少，土壤发生酸化。

灾难发生10万年后，岩浆烧毁了大片森林，只剩易燃的枯木。枯木在高温下开始燃烧，产生了大量的有毒气体和灰烬。数百吨的灰烬在大气中滚动，摧毁了所到之处的大部分事物。

灾难发生20万年后，岩浆终于停止了喷发。但喷发形成的火山灰遮天蔽日，地球获得的太阳能只有平时的50%。火山喷发形成的热量耗尽后，地球进入了大规模的冰期中，全球平均气温从原先的30摄氏度迅速下降至10摄氏度。大批动物的卵因此无法孵化，很多动物因此灭绝。地球开始了十多万年间的第一场降雪。大雪持续了数年，覆盖了大片纬度较高地区。

30万年后，冰期结束，新增的灭绝因素也逐渐减少，但此时，地球上的生命迹象已几乎消失。

距离中大西洋岩浆开始喷发已经过去了50万年，剩余的植物不断繁衍，它们制造氧气，使得大气含氧量逐渐增加，二氧化硫等有毒气体也逐渐消散。

中大西洋岩浆区灭绝事件造成盘古大陆分裂。在这场浩劫中，鳄类动物遭到重创，波斯特鳄、灵鳄、楔形鳄、狂齿鳄、角鳄都灭绝了，但一些鳄却存活到了现代。恐龙在这场灾难中获益最大，它们迅速成为地球霸主，统治了地球1.38亿年，最终在第五次生物大灭绝中灭亡。哺乳动物的祖先大带齿兽也顽强的活了下来，它们的后代在恐龙灭绝后统治了地球。

研究理论

陨石撞击

尚未发现年代位于三叠纪/侏罗纪交界的陨石坑。年代最近的加拿大曼尼古根陨石坑，形成时间早了约1200万年。位于法国的罗什舒阿尔陨石坑，地质年代大约是2.1亿年前（年代误差200万年），但这个侵蚀过的陨石坑，直径约25公里，原始直径可能约50公里，以规模来说太小。

大规模火山爆发

长期以来，科学家一直怀疑这一事件与大约发生在相同时代的广泛火山活动有关。从这些火山爆发中溢出的大量岩浆如今在全球四大洲都不难找到，其面积能够覆盖仅比澳大利亚略小一点的区域。

美国华盛顿哥伦比亚特区卡内基科学研究所的地质年代学家Terrence Blackburn指出，之前研究所使用的放射性测年技术并不足以精确测定这些火山到底是在何时爆发的。有人甚至估计，这场大灭绝在火山爆发之前便已开始了，从而意味着火山活动可能仅仅起到了一个次要的作用。

然而通过使用一种精确测年技术绘制在古代火山岩中发现的锆石晶体的铀同位素向铅的放射性衰变，Blackburn及其同事已经确定了火山活动的发生可分为4个阶段。通过分析来自北美洲东部的七处遗迹以及一处非洲摩洛哥遗迹的火山岩样本，研究小组推断，第一次以及最大规模的火山活动与三叠纪大灭绝发生在同一时间。这一研究成果发表在2013年3月22日出版的美国《科学》杂志上。

Blackburn指出，通常在火山岩沉积物中并不会发现锆石。然而随着非常厚的岩浆层冷却下来，锆、铀，以及其他稀土元素会在凝固火山岩内部仍处于熔融状态的层位中聚集，从而为锆石的结晶提供了原材料。

研究小组报告说，火山爆发的第一阶段在2.0156亿年前始于现代的摩洛哥地区。研究人员在被称为溢流玄武岩的巨大火山岩沉积层的正下方发现了花粉化石以及其他与孢子类似的结构——这是一个信号，表明这一区域的生态系统是原封未动的，并且在火山运动开始之前一直正常运行。

大约在1.2万年的时间里，火山爆发的趋势蔓延到了现代的美国东海岸地区。Blackburn指出，在这一阶段火山运动的前3万年里，或许可能在更短的时间间隔内，超过100万立方千米的岩浆喷涌而出——这相当于为美国本土48个州覆盖上一层厚度达100多米的岩浆。

研究小组指出，后来规模相对较小的火山活动分别在第一阶段发生后的6万年、27万年，以及62万年里相继出现。

2022年1月报道，科研人员大致还原出2亿年前的大灭绝场景：当时陆地上的一片“超级火山”持续爆发近60万年，形成了横跨北美和盘古大陆的大规模岩浆沉积。火山向大气中排放了巨量二氧化碳和甲烷气体，使二氧化碳浓度达到现代的10倍左右。不断增加的温室气体造成气候变暖、海洋缺氧、海水酸化，并导致大陆风化作用不断增强。这一过程持续了约200万年。大量生物无法适应环境剧变，最终从地球上消失。

汞中毒

汞，也就是被称为“地球上最具遗传毒性的元素”，会在火山喷发时释放出来，随着喷出的物质释放到大气中。一段时间后，汞会返回地球表面并引发一些问题。他们发现了2亿年前这种现象的证据，并将其加入导致大约40％的陆地动物和30％的海洋生物死亡的因素之中。

研究人员报道了那个时期古代蕨类突变的证据。他们同时也强调先前的研究表明，那个时期的土壤样本与海水样本含有过量的汞。他们表示，汞不仅仅杀死了植物，它还会导致突变，阻止植物细胞再生。这个证据暗示了汞可能在三叠纪末期大规模灭绝中扮演了主要的角色，动物可能直接死于汞中毒，也可能因为濒死的植物而间接死于食物的匮乏。

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