耗尽海洋氧气的火山爆发可能引发了大死亡

地球遥远过去的一系列大规模火山爆发让海洋生物喘不过气来。研究人员报告说，火山喷发的温室气体大大降低了海洋中的氧气含量，这可能是大死亡的主要罪魁祸首。

西雅图华盛顿大学的地球科学家贾斯汀·佩恩及其同事绘制了大约2.52亿年前，二叠纪末期地球上大规模灭绝时海洋的热度。从那些气候模拟中，该团队调查了热水导致海洋缺氧的地方，危险的低浓度溶解氧。

然后，该团队将这些数据与现代海洋居民的氧气需求相结合。科学家们认为缺氧 - 缺乏足够的氧气来满足物种的代谢需求 - 可能是死亡背后的主要罪魁祸首。该研究发表在12月7日的“ 科学”杂志上，该研究还预测，在极地纬度地区，缺氧的影响最为严重，并且可获得的化石数据得到支持。

宾夕法尼亚州立大学的地球化学家Lee Kump 在同一期“ 科学”杂志上撰写了一篇关于这一发现的评论，他说：“缺氧已经被用作海洋灭绝的主要杀灭机制20年。” 但他说，这项研究的独特之处在于包含缺氧如何影响生活在海洋内不同生态位的生物。

在大濒临死亡中，多达90%的海洋物种和70%的陆地脊椎动物物种死亡。在灭绝事件发生前约30万年开始的大规模火山爆发，几乎可以肯定是大死亡的触发因素。

但是，究竟是那些火山爆发导致死亡的原因尚不清楚。火山有很多方法可以让地球站不住脚。火山爆发出大量的二氧化碳和甲烷，强大的温室气体迅速大幅增加陆地和海洋的温度。所述爆发也可能已经在冲压臭氧层孔，允许紫外线辐射爆炸行星也许消毒上的陆生植物。

海洋遭受的打击最大。热带海洋温度上升至少10摄氏度，海洋酸化或缺氧可能对许多生物造成致命打击。

为了确定一个罪魁祸首，佩恩和他的同事们决定亲眼看看这些动物。或者更确切地说，在长期灭绝物种的现代替身上。该团队确定了海洋氧气供应量将低于氧气需求的地方 - 供给，繁殖和防御 - 用于各种生物。

研究人员发现，热带地区受到了影响，但许多物种都有适应性，使它们能够在变暖的水域和低氧条件下生存。由于缺氧造成的最严重的死亡人数将发生在高纬度地区，那里的生物没有这样的适应能力，无处可去。

该团队还搜索了一个巨大的化石群在线数据库 - 古生物学数据库，以寻找濒临灭绝的地理模式。令研究人员惊讶的是，这些化石表明物种在极地比在热带地区遭受的更多。华盛顿大学的生物海洋学家Curtis Deutsch说，这种模式以前没有报道过。该研究的合着者也是如此。“从来没有人描述过纬度差异，”他说。他说，化石记录和模型数据之间的相似之处是“不可思议的”。

该团队还考虑了海洋酸化的作用。但事实证明，酸化会对热带产生最大的影响，而不是极地。“这不是证据，但强烈表明潜在的机制是这种氧气损失，”Deutsch说。

在二叠纪末期，更多的生物是否真的死在了两极并不完全清楚。Deutsch承认，化石记录可能不完整，因此呈现出不完整的情况。但是，他指出，高纬度地区死亡风险明显较高，出现在许多不同类型的物种中，从鱼类等脊椎动物到软体动物等带壳生物。

Kump说，这项新研究最令人惊讶的发现之一就是灭绝强度的地理格局。他赞赏研究人员将缺氧作为主要罪魁祸首的“新颖而复杂”的方法，尽管他指出火山气体可能以其他方式使海洋对氧气呼吸器有毒，包括加入硫化氢和二氧化碳到了水里。

他说，新的研究仍然是“迄今为止对杀伤机制及其生理影响最全面的分析”。这确实是一个进步。“

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