地球历史上最大规模的一次生物大灭绝，有多少物种永远消失了

李烁

中国地质大学（武汉）教授宋海军在 " 一席 " 演讲中，讲述了地球历史上最大规模的一次生物大灭绝。以下为演讲主要内容。
在谈生物大灭绝之前，我想先问大家一个问题：现在地球上有多少种生物？实际上，一共有 150 万种。
这个数字听起来非常多，但其实只占地球曾经拥有的物种总数的 1%。也就是说，我们地球上曾经居住着 1.5 亿种生物，而如今，它们中的 99% 都灭绝了。
到目前为止，地球历史上有过 5 次非常大的灭绝事件，它们分别发生在 4.3 亿年前的奥陶纪末、3.7 亿年前的晚泥盆世、2.5 亿年前的二叠纪末、2 亿年前的三叠纪末以及 6500 万年前的白垩纪末，恐龙的灭绝就发生在最后一次。
我今天要和大家讲的是史上规模最大的一次生物大灭绝，它发生在 2.5 亿年前的二叠纪末。古生物学家根据化石记录进行了初步估计，当时地球上有 95% 的物种惨遭灭绝。
为了研究这次大灭绝事件，我们在中国各地找了很多化石，总共有 500 多个物种，并根据它们的年限制作了一张图表。我们发现，大部分的物种都在中间一段地层里消失了，说明这些物种都灭绝了。这段地层大约涵盖了 3 万年时间，也就是说在这 3 万年里绝大多数物种都灭绝了。而且，从地层中可以看到，这场灭绝经历了两个阶段，总共有 91% 的海洋物种灭绝了。这与之前古生物学家估计的 95% 的灭绝率是非常接近的。
像三叶虫，这是一种比较常见的化石，它在 5 亿年前的海洋中基本占据主导地位。但在这一次大灭绝中，三叶虫彻底消失了，以后再也没有出现过。再比如四射珊瑚，是当时主要的造礁生物，它也在这一次灭绝事件中完全消失了。我们现在海洋里的珊瑚不再是四射珊瑚，而是以六射珊瑚为主。
那么，有哪些生物幸存下来了呢？
比如，大灭绝之后发现的鱼化石，和现在的鱼长得比较相像。还有一种牙形类生物，像鱼的形状，但实际上是一种比较低等的脊椎动物。从这两种生物的体形上，我们能看出它们都是善于游泳的。
在大灭绝之前，海洋里的生物主要以固着型生物为主，它们像珊瑚一样是固着在海洋底下的，这类生物占了 68%。但是大灭绝之后，游泳类的动物开始占据主导地位。为什么呢？我们初步判断，因为大灭绝时环境发生了巨大的变化，海洋条件非常差，到处都不适合生物生存。游泳的生物可以在较短的时间内逃离那些不好的环境，找到相对舒适的环境生存，所以它们幸存了下来。
还有一种比较特殊的生物，叫腕足动物。它们彻底不会游泳，通过肉茎把自己的身体固着在海底，也就是说它们一辈子只生活在一个地方。它们又是如何幸存的呢？根据研究，我们发现大灭绝前这类生物长得比较大，大的可以达到十几厘米，而大灭绝后它们变得非常小，只有 1 厘米左右。也就是说，它们靠 " 减肥 " 得以幸存下来，因为变得苗条以后，吃得就比较少，对氧气的需求也变得非常低，所以才能在这种极端的环境中幸存下来。
那么，是什么原因导致生物大灭绝的呢？
一种比较流行的观点是因为地外的小行星或者彗星撞击地球。这种撞击肯定会对生物带来很大的影响，比如，它会带来磁极倒转，在陆地上引发大火，在海洋中引发巨型海啸。但是，我们认为，陨石撞击的质量和速度都不够大，引发不了大灭绝。而且，小行星或者彗星撞击地球，会导致一些外星物质沉积到地球表面，但是在 2.5 亿年前的地层中并没有发现外星物质。
另一种比较主流的观点，认为是火山爆发引发了大灭绝。当时确实发生了一次超大规模的火山爆发，很可能是地球形成以来最大规模的陆地火山爆发。它位于俄罗斯北部的西伯利亚。它的规模有多大呢？它喷射出来的岩浆形成的岩石，占地足有 150 万平方公里，厚度有 1000 米。如果把这些岩浆铺到中国，能把整个中国铺满，而且厚度是 150 米。
这么巨大的火山爆发，一定对周边的生物带来了极端的影响。更为重要的是，伴随着火山爆发喷射出很多温室气体，比如二氧化碳、甲烷。这些温室气体会影响地表气候，使气候变得非常不适合生物生存，对生物带来致命的影响。
我们已经找到了有关的证据。通过提取生物体内的化学信息，我们发现，当时的平均气温在大灭绝发生时升高了 10 多摄氏度，也就是从灭绝前的 20 多摄氏度升高到了灭绝后的 30 多摄氏度，而且这个升温与大灭绝是完全同步的，所以很有可能是气温升高引发了这次大灭绝。
我也通过对牙形石中微量元素的研究，发现在大灭绝时海水的氧气大量减少，出现缺氧现象。这个现象和大灭绝也是同步的，这说明火山带来的气候变化对当时的生物是一个致命的打击。
栏目主编：龚丹韵 本文作者：宋海军（徐蓓整理） 文字编辑：徐蓓 题图来源：视觉中国 图片编辑：笪曦