研究:2.5亿年前生物大灭绝 呈区域扩散
2亿5000万年前,地球发生了历史上最严重的生物灾难,超过80%的海洋物种与约70%的陆地脊椎动物灭绝。长期以来,科学界普遍认定北半球西伯利亚的大规模火山喷发是灾难元凶。然而,近日由中国云南大学领导的一项研究发现,关键环境指标,即碳─硫循环的扰动,并非全球同步,而是经历了分阶段、区域性爆发。
根据《新华社》报道,该研究成果发表在《美国科学院院刊》(PNAS),揭示远古陆地生态危机由“局部失衡”向“全球系统性危机”演化的机制,并为当前气候变化研究提供重要警示。
研究团队发现,在二叠纪与三叠纪交替期,赤道附近地区原生森林生态系统迅速崩溃。古赤道区域的岩芯资料显示,贵州省冷清沟剖面中的植物群衰退与碳、硫同位素异常同时出现,显示区域碳─硫循环被扰乱。
研究团队负责人冯卓指出,曾经如热带雨林般覆盖华南的“华夏植物群”在环境胁迫(如频繁野火)下退化,随后出现以石松类等草本植物为主的新植被体系。论文第一作者陈剑波补充,森林根系丧失导致土壤与矿物质流失,大量硫酸盐冲入盆地,引发硫同位素值急剧下降、水体化学条件改变,进一步扩大了生态失衡。
南北半球生态崩溃 存时间差
研究团队将冷清沟剖面与南半球澳洲悉尼盆地进行了对比。结果显示,两地植被崩溃与碳─硫循环异常现象虽相似,但时间上存在约60万年差异——南半球的生态危机发生得更早。这说明二叠纪末的环境崩溃并非一蹴而就的全球事件,而是多个地区生态系统先后跨阈值、叠加放大的过程。
这一“区域性植被破坏后的风化反馈”机制凸显:在全球气候变化背景下,碳─硫循环是陆地生态系统安全阈值的重要指标,而大规模森林倒塌可能对区域环境造成深远影响。此次研究首次对二叠纪至三叠纪过渡期非海相地层的黄铁矿进行多硫同位素分析。相比传统研究方式,此方法通过同时测定四种稳定硫同位素,使科学家能更精准追踪硫的来源与转化路径。
为气候与生态 敲响警钟
陈剑波说:“过去20多年来,多硫同位素技术为地球科学研究提供前所未有的高维信息,就像给地球历史研究配上‘高维显微镜’,揭示以往难以看清的细节。”借助该技术,研究人员明确解析了区域硫循环异常发生机制,并厘清全球信号与局部信号之间的差异。
专家指出,这项成果不仅为理解二叠纪末大灭绝提供新视角,也为当前气候与生态研究敲响警钟:一旦森林系统越过安全阈值,其触发的连锁反应可能远超预期。冯卓强调:“远古的教训告诉我们,一片森林的消失,可能撬动整个地球生态系统的平衡。”












