研究人员为地球上第一次已知的大规模灭绝事件带来了新的启示

　　一项新的研究显示，在6.35亿至5.4亿年前的震旦纪，多样性出现了重大损失。根据弗吉尼亚理工大学地质生物学家进行的一项新研究，第一次已知的动物大灭绝的原因是全球氧气供应的减少，导致在大约5.5亿年前震旦纪末期出现的大多数动物的消失。
　　这项研究由弗吉尼亚理工学院地球科学系的博士后研究员斯科特-埃文斯领导，显示了在这个区间内最早的大规模灭绝的约80%的动物。＂埃文斯说：＂这包括许多不同类型的动物的损失，然而那些身体计划和行为表明它们依赖大量氧气的动物似乎受到了特别严重的打击。这表明这次灭绝事件是由环境控制的，就像地质记录中的所有其他大规模灭绝事件一样。＂
　　埃文斯的工作最近发表在《美国国家科学院院刊》上。这项研究的共同作者是Xiao Shuhai，他也是地球科学系的教授，以及由加州大学河滨分校地球和行星科学系的Mary Droser领导的几位研究人员，埃文斯在那里获得了他的硕士和博士学位。
　　震旦纪化石Dickinsonia（左图）和相关但罕见的Anpa（右图）在南澳大利亚Nilpena震旦纪国家公园的震旦纪成员的砂岩中的印象。
　　＂环境变化，如全球变暖和脱氧事件，可以导致动物的大规模灭绝和生态系统的深刻破坏和重组，＂Xiao说，他是全球变化中心的附属成员，该中心隶属于弗吉尼亚理工大学弗拉林生命科学研究所。＂这在地球历史的研究中已经被反复证明，包括这项关于化石记录中记录的第一次灭绝的工作。因此，这项研究让我们了解到当前环境变化对生物圈的长期影响＂。
　　究竟是什么导致了全球氧气的下降？这还有待商榷。＂对于这种情况是如何发生的，简短的回答是我们并不真正知道，＂埃文斯说。＂它可能是火山爆发、构造板块运动、小行星撞击等的任何数量和组合，但我们看到的是，灭绝的动物似乎是对全球氧气供应的减少做出的反应。＂
　　埃文斯和肖的研究比人们想象的更及时。在一项不相关的研究中，弗吉尼亚理工大学的科学家们最近发现，缺氧，即氧气供应的减少正在影响世界上的淡水水域。其原因是什么？气候变化带来的水域变暖和土地使用带来的过量污染物径流。水体变暖降低了淡水的持氧能力，而淡水微生物对径流中的营养物质的分解则吞噬了氧气。
　　埃文斯说：＂我们的研究表明，与地球上过去的所有其他大规模灭绝一样，这种新的、第一次大规模的动物灭绝是由重大的气候变化造成的--这是一长串警示性故事中的另一个，证明了我们目前的气候危机对动物生命的危险。＂
　　震旦纪时期大约跨越了9600万年，两边分别是6.35亿年前的低温时期的结束和5.39亿年前的寒武纪时期的开始。灭绝事件发生在地质记录的一个重要中断之前，即从原生代到泛生代的时间。
　　在动物史上有五次已知的大规模灭绝，即＂五大灭绝＂，包括奥陶纪-硅纪灭绝（4.4亿年前）、晚泥盆纪灭绝（3.7亿年前）、二叠纪-三叠纪灭绝（2.5亿年前）、三叠纪-侏罗纪灭绝（2亿年前）以及白垩纪-古生代灭绝（6500万年前）。
　　埃文斯和团队在研究报告中写道：＂大规模灭绝被公认为是这个星球上生命进化轨迹的重要步骤。无论大灭绝的煽动性原因是什么，其结果是环境条件的多个重大转变。特别是，我们发现支持全球氧气供应减少是造成这次灭绝的机制。这表明在这个星球上超过5.7亿年的动物历史中，非生物控制对多样性模式产生了重大影响。＂
　　岩石中的化石印记告诉研究人员，在这次大灭绝事件中灭亡的生物会是什么样子。用埃文斯的话说，它们看起来很＂奇怪＂。
　　埃文斯说：＂这些生物在动物进化史上出现得如此之早，以至于在许多情况下，它们似乎在尝试用不同的方法来建造大型的、有时是移动的多细胞体。有很多方法可以重现它们的样子，但收获是，在这次灭绝之前，我们发现的化石往往不能很好地适应我们今天对动物的分类方式。从本质上讲，这次大灭绝可能有助于为我们所知道的动物的进化铺平道路。＂
　　这项研究就像最近发表的其他几十篇文章一样，产生于COVID-19大流行时期。由于埃文斯、肖和他们的团队无法进入现场，他们决定主要根据已发表的记录建立一个全球数据库，以测试关于多样性变化的想法。＂其他人曾建议在这个时候可能会有一次灭绝，但有很多猜测。因此，我们决定把我们能做的一切都放在一起，以尝试和测试这些想法。＂埃文斯说。