研究表明,有毒微生物导致并延长了二叠纪末期的海洋生物大灭绝

2021-12-28 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:846 /
内容摘要:
二叠纪末期的极端变暖引发了海洋生物地球化学循环和动物宜居性的深刻变化,导致了地球历史上最大规模的灭绝。然而,直到现在,与地球化学条件的各种记录相一致的灭绝的因果机制仍然是未知的。描绘二叠纪末期大灭绝开始的插图。影像学分:Dawid Adam Iurino /古工厂,罗马萨皮恩扎大......

二叠纪末期的极端变暖引发了海洋生物地球化学循环和动物宜居性的深刻变化,导致了地球历史上最大规模的灭绝。然而,直到现在,与地球化学条件的各种记录相一致的灭绝的因果机制仍然是未知的。

An illustration depicting the onset of the end-Permian mass extinction. Image credit: Dawid Adam Iurino / PaleoFactory, Sapienza University of Rome / Jurikova et al, doi: 10.1038/s41561-020-00646-4.描绘二叠纪末期大灭绝开始的插图。影像学分:Dawid Adam Iurino /古工厂,罗马萨皮恩扎大学/ Jurikova等人,doi:10.1038/s 14561-020-00646-4。

西伯利亚火山温室气体释放驱动的气候变暖被广泛认为是地球历史上二叠纪末最大的灭绝事件的潜在驱动力,当时80%的海洋物种被灭绝。

各种证据显示,在短短39,000年内,海面温度上升了7-10摄氏度,euxinia(含有硫化物的水域)发展,海底缺氧程度扩大,碳酸盐记录的碳同位素特征减少。

尽管灭绝事件本身已经得到了深入的研究,并有了相对较好的特征,但大范围缺氧和生物多样性丧失背后的机制直到现在还没有被完全理解。

根据新的研究,海洋温度的升高加速了微生物的新陈代谢,创造了致命的条件。

加州大学河滨分校地球和行星科学系的研究员张秀坤·胡尔斯博士说:“海洋中的氧气被用来分解有机物质后,微生物开始‘呼吸’硫酸盐,并产生硫化氢,这种气体闻起来像臭鸡蛋,对动物有毒。

“作为海洋光合作用者& # 8212;构成食物链基础的微生物和植物& # 8212;腐烂后,其他微生物很快消耗了氧气,很少留给更大的生物。”

“在缺氧的情况下,微生物消耗硫酸盐,然后排出有毒物质,散发出硫化氢的气味,从而产生一种更极端的情况,称为‘真空气’。”

分解过程中营养物质的释放维持了这些条件,促进了更多有机物质的产生,有助于维持这种恶臭、有毒的循环。

“我们的研究表明,整个海洋都不是真的。这些情况始于水柱的更深处,”胡尔斯博士说。

“随着温度的升高,北极区变得更大,毒性更强,并沿着水柱上升到大多数海洋动物生活的大陆架环境中,使它们中毒。”

"通过沉积物样本中的化学特征,可以探测到扩张的极性带."

古代世界的经验对于理解挑战我们现代海洋和水道的过程可能很重要。

“将古老的大灭绝事件叠加在今天的星球上是推测性的,”胡尔斯博士说。

“然而,这项研究确实向我们表明,海洋对大气中二氧化碳浓度升高的反应可能被低估了。”

该发现发表在2021年11月的《自然地球科学》杂志上。

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D.Hülse等人,2021年。由于温度驱动的养分循环和euxinia,二叠纪末期海洋灭绝。纳特。Geosci 14,862-867;doi:10.1038/s 14561-021-00829-7


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