生物大灭绝

恐龙，这一曾经雄霸地球的生物是什么时候一夜灭绝的？又因何灭绝？珊瑚这种美丽的生物是什么时候灭绝，又是什么时候再次大规模繁衍的？所有陆生动物的共同原祖——鱼石螈是什么时候登上陆地的？人类活动会导致自身的灭亡吗？

所有这些问题，都能够在地球历史上这几次改天换地的“生物大灭绝”事件中找到答案。

什么是“生物大灭绝”？

地球生物自诞生以来，就以其自身规律自然地繁衍、死亡、演化。但在漫长的地球历史时期，却发生了几次大规模的生物群体灭绝事件，在这几次被视为生物演化史的革命性事件中，全球大部分生物短时间内全部毙命，只有极少数能够幸存下来，幸存下来的也基本被迫适应生存环境，从而演化出新的生理结构和功能以适应这种改变。故而称之为“生物大灭绝”。

地球历史上已经发生的五次大规模生物灭绝分别发生在奥陶纪末（距今约4.4亿年）、泥盆纪晚期（距今约3.75亿年）、二叠纪末（距今约2.5亿年）、三叠纪末（距今约2.08亿年）和白垩纪末（距今6500万年）。

穿过地球演化的重重迷雾，生命一次次在生死存亡的边缘走过，幸存的真理究竟在哪里 ？

1.无脊椎动物的消失

在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，发生了地球史上的第一次生物大灭绝事件，生活在水体的各种不同无脊椎动物荡然无存，约85％的物种灭亡。

在奥陶纪早、中期的漫长时代，气候温暖，火山活动和地壳运动比较剧烈，地球上绝大部分都都被海水覆盖，海洋中生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。在晚期，还首次出现了可靠的陆生脊椎动物——淡水无颚鱼。海生无脊椎动物可谓是空前繁盛。

然而，奥陶纪时，现在的撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，古北极位于南太平洋，大陆地区基本上位于南半球，按照地质学的规律，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚厚的积冰。奥陶纪晚期的情形正应了这一观点，大约4.4亿年前，大片的冰川使洋流和大气环流变冷，南极冰盖迅速扩大，整个地球的温度突然下降，海平面大幅下降，导致海洋生物的生存空间骤然减少，原先丰富的沿海生物圈被严重破坏，地球上85%的物种还来不及反应，就这样被冷冷的“冰河时代”灭绝了。而笔石、三叶虫等海洋动物也从此大伤元气。由于这一灭绝期和残存期的时限短暂，留存下来的记录残缺不全，比较难以发现足够证据来重建当时的场景。

人类祖先鱼石螈的出场

在距今3.77亿年前的晚泥盆纪至早石炭纪之间的两百万年甚至更长的时间，发生了大灭绝事件中持续时间最长的第二次生物大灭绝。

3.77亿年前，地球进入了泥盆纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同：泛大陆尚未形成，今天的南美洲、非洲、印度以及南极洲形成冈瓦纳古陆，其它陆地则分裂成一系列岛屿，分布在世界各地。陆地上首次出现了森林，由于没有植食性动物，森林很快遍布全球。陆地上只有少量节肢动物，大部分动物都生活在海洋。鱼类在第一次生物大灭绝事件中发展壮大，很快成为世界霸主。现在的鱼类只有三个分支：硬骨鱼、软骨鱼、圆口鱼。而泥盆纪时还有另外两种：头甲鱼和盾皮鱼，其中盾皮鱼是海洋中的主宰者。

这是地球史上持续时间最长、严重程度第三的自然灾难，它使得那时75%的生物都永远的消失。赤道浅水水域的珊瑚礁则是全部灭绝，深海珊瑚也部分灭绝，层孔虫几乎全部消失，竹节石全部灭亡，浮游植物的灭绝率也达90%以上，腕足动物中有三大类灭绝，无颌鱼及所有的盾皮鱼类受到严重影响，包括顶级掠食者邓氏鱼（见附图）在内的所有盾皮鱼，首种胎生脊椎动物艾登堡母鱼、陆地脊椎动物的祖先真掌鳍鱼和提塔利克鱼以及所有头甲鱼都在这场浩劫中灭绝了。

但在这场灾难中，有一项了不起的进化：出现了首次能在陆地行走的脊椎动物——提塔利克鱼（见附图）。提塔利克鱼虽灭绝了，但它们的一支进化成更先进的物种——鱼石螈（见附图）。鱼石螈是包括人类在内的所有四足脊椎动物的祖先，它们迅速代替节肢动物成为陆地霸主。

对于这次大灭绝发生的原因，有学者认为是一次与奥陶纪末期相似的全球变冷事件，即地球进入冰河时期所致；也有学者认为是此期间发生过彗星撞击地球事件所致；还有人认为是陆生植物大量繁育，它们进化出发达的根系深入地表土之下数米，加速了陆地岩石土壤的风化，大量的铁元素释放进入地表水，造成了水系的富营养化，从而导致了海底缺氧事件。总之，可以说这次大灭绝的发生是一套组合拳作用的结果：3000亿立方千米的岩浆、忽冷忽热的极端气候、数百万年的长夜、大量有毒气体、缺氧的海水以及冰期。它们共同导致了这场严重的灾难。

地球有史以来最严重的灾难

距今2.5亿年前的二叠纪末期，发生了地球有史以来最严重的灾难，这是前五次物种大灭绝事件中最严重的一次，大量的生物“蒸发”殆尽，整个海洋、陆地的生命迹象都基本消失。

2.51亿年前，是古生代的最后时期——二叠纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同：所有陆地连在一起，形成一块超级大陆：盘古大陆（泛大陆）。盘古大陆的生境比今天要简单得多：60%的土地都由茂密针叶林覆盖，其余的部分由贫瘠的沙漠构成。这些针叶林如同现今的热带雨林一样，物种构成非常丰富。

那时，无孔爬行动物尚未成为地球霸主，恐龙也未出现，真正的霸主是哺乳动物的祖先——似哺乳爬行动物（合弓纲）。与大多数哺乳动物一样，这些动物是胎生的，一些物种长有毛发和胡须。而且它们是首批恒温动物（温血动物）。

陆地上的顶级捕食者要属丽齿兽。丽齿兽身长约3.5米，体重约300千克。丽齿兽是目前发现的第一种长出犬齿的动物，它的犬齿长达9厘米，锋利异常，且带有锯齿，奔跑时速达到100千米。而且它们的脑容量很大，成群活动。

这次灾难的罪魁祸首是融化的玄武岩：在此之前的数十万年，地幔中的岩浆活动异常剧烈，这导致地幔的剩余空间产生了巨大的压力。地幔就像一个巨大的压力锅，处于爆炸的边缘。2.51亿年前，火山终于爆发了，随之而来的是一场史无前例的灾难。

岩浆持续喷发了数万年，覆盖了方元数万千米的所有地势低洼地区，并最后覆盖了盘古大陆面积的一半。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。大量的二氧化碳与二氧化硫扩散到了大气中，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，在数十年间迅速升高至40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。

高温将大片海洋蒸发，因为海水蒸发，全球的湿度都高达80%以上。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。

西伯利亚暗色岩地区储藏着大量的煤炭，这些煤炭在高温下产生了一种有毒气体——甲烷。这加快了全球变暖的速度，使全球平均温度上升至70摄氏度。

二氧化硫与二氧化碳的浓度日益增高，完全遮住了太阳，地球陷入了长达40万年的漫漫长夜之中。此时的地球失去了四季变化。

高温使洋流停止，海洋中的含氧量几乎为零，这毁灭了大多数海洋生物。同时，70摄氏度的高温使得大量海水蒸发，世界平均海水深度可能只有现今的三分之一。

二十万年过去了，岩浆终于停止了喷发。凝固的岩浆（玄武岩）积累在地表，厚达600多米。它们几乎完全覆盖了地表，西伯利亚地区的那个直径50千米的大洞也被凝固的岩浆塞住了。二氧化硫浓度停止了增加，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，地球需要漫长的时间才能恢复生机。

二叠纪末期的西伯利亚暗色岩大灭绝事件，是地球有史以来最严重的灾难，它灭绝了98%的生物。在这场灾难中，似哺乳爬行动物（合弓纲）受到重创，顶级捕食者丽齿兽以及二齿兽、麝足兽、始巨鳄、前缺齿兽等植食性动物都永远的消失了，但是它们的近亲水龙兽却奇迹般的存活了下来。所有哺乳动物的直系祖先，三尖叉齿兽——一种小型食虫性动物也活了下来。这场灾难也灭绝了有5亿年历史的古老节肢动物——大名鼎鼎的三叶虫。

这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙等爬行类动物的进化铺平了道路。

鳄的消亡与恐龙的崛起

距今约2亿年前的三叠纪晚期，发生了第四次生物大灭绝，称霸三叠纪的大型鳄类遭受重创，76%的物种灭绝，但恐龙在这次灾难中获得了发展空间，并最终成为下一个时代地球的霸主。

三叠纪是古生物代生物群消亡后现代生物群开始形成的过渡时期。那时，恐龙已经出现，但并未成为地球霸主。三叠纪真正的霸主是鳄。现在的鳄只有23种，而且形态大同小异。而在三叠纪晚期，鳄的种类达到了进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。

在这场浩劫中，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在。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，最终在第五次物种大灭绝消亡。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。

这次灭绝事件历时很短，不足一万年的时间，这次灭绝事件并非在所有地方的摧残程度都一样。在有些地方几乎没有任何影响。在其它一些地方实际上所有的迷龙和大多数合弓类动物都消失了。许多早期的恐龙也均灭绝，而那些发达一些的恐龙却幸存了。幸存的植物包括针叶类和苏铁。其原因至今未有定论。

一种观点认为是中大西洋岩浆喷发造成的。认为三叠纪时期的地球，所有的陆地连在一起，形成了盘古大陆（泛大陆），但这块大陆即将分裂，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。

还有一种观点认为这次灭绝是陨石撞击地球所致，法国有个罗什舒阿尔陨石坑，地质年代大约是2.01亿年前，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，但是也有专家认为这样的规模对于造成生物灭绝而言影响太小了。

恐龙大灭绝

在距今6500万年前白垩纪末期，发生了第五次生物大灭绝，这是地球史上第二大生物大灭绝事件，约75%--80%的物种灭绝。最为著名的是，经过此事件，长达1.6亿年之久的恐龙时代就此终结，与恐龙一同消失的还有那美丽的海洋菊石。

对于这次灭绝，最通常的说法是小行星撞击地球。6500万年前，一颗十公里宽的小行星碎片抵达地球，它进入大气层，开始燃烧，温度接近20000℃，亮度是太阳表面的100万倍，它飞越大西洋，朝墨西哥撞去，但当时的中国东海岸也能看见它。它5秒内就穿越了近地大气层，爆炸威力相当于1亿兆吨TNT当量。它撞击了墨西哥湾浅水区，那里的海水被蒸发，以每小时16万公里的速度冲击外太空。撞击使大量的气体和灰尘进入大气层形成了一片温度高7800℃的云层，5小时内，这片热云便包围了地球，但却难以消散。

小行星撞击还引发了地震和海啸，致使火山大量喷发，云层厚几千米，以至于阳光不能穿透，全球温度急剧下降，这种黑云遮蔽地球长达数十年之久，植物不能从阳光中获得能量，海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡，食物链的基础环节被破坏了，大批的动物因饥饿而死，其中就有恐龙。

支持小行星撞击说的科学家们推断，这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍，爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的l万倍，导致了2.1万立方公里的物质进入了大气中。由于大气中高密度的尘埃，太阳光不能照射到地球上，导致地球表面温度迅速降低。没有了阳光，植物逐渐枯萎死亡；没有了植物，植食性的恐龙也饥饿而死；没有了植食性的动物，肉食性的恐龙也失去了食物来源，它们在绝望和相互残杀中慢慢地消亡。几乎所有的大型陆生动物都没能幸免于难，在寒冷和饥饿中绝望地死去。小型的陆生动物，像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生，终于熬过了最艰难的时日，等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。

这次事件消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类，为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。