生物集群滅绝(物种大灭绝事件)要滿足四個條件:
- 量值:达到具有实质意义的绝灭量值。
- 广度:具有全球范围内的广度。
- 幅度:涉及广泛的不同分类单元。
- 时续:限于相对短暂的地质时隔。
造成生物集群灭绝的可能原因很多,如星体撞击地球、火山活动、气候变冷或变暖、海进或海退(海平面上升或下降)和缺氧等都曾有學者提出,但目前仍未有完全的定論。每次的大灭绝事件都能在相对短时期内造成80%-90%以上的物种灭绝。
但是,少数生命力或逃逸能力强的物种能够忍受灾变造成的极端恶劣的环境,或逃离灾区至异地避难而留存下来。同时,灾变引起的环境变化也给新物种的诞生创造了条件和机遇。
大灭绝期间幸存的和新生的物种在灭绝事件后开始复苏和发展,并进而开创生物演化的新篇章,因此每次全球性的灭绝事件后,都伴随着生物的复苏和发展。
科学家推测在太古宙(40亿年前--25亿年前)与元古宙(25亿年前--5.42亿年前)应该也有大灭绝事件,但那时以菌藻(这是地球生命舞台上“细菌、蓝藻”双人舞的原点舞台时期)为主,缺乏化石记录。
在显生宙(5.42亿年前--今天,包含“三代”,即:5.42亿年前--2.51亿年前的古生代、2.51亿年前--6500万年前的中生代、6500万年前--今天的新生代),根据化石记录,地球上曾发生过至少20次明显的生物灭绝事件,其中有5次大規模的集群灭绝事件,即奥陶纪末期(早古生代与中古生代的分期点)、泥盆纪末期(中古生代与晚古生代的分期点)、二叠纪末期(古生代与中生代的分期点)、三叠纪末期(三叠纪和侏罗纪的分期点)和白垩纪末期(中生代和新生代的分期点)的生物大规模绝灭。
白堊紀-古近紀滅絕事件因恐龙的灭绝而受到广泛关注,不过二叠纪生物绝灭事件(古生代和中生代的分期点)却是规模最大、涉及生物类群最多、影响最为深远的一次。
下列是五大生物集群滅絕事件,最早由大衛·駱普和傑克·塞科斯基1982年發佈的論文所认定。[2][3]
- 奧陶紀-志留紀滅絕事件:发生在奥陶纪晚期或奥陶纪与志留纪过渡时期,4.45亿年前至4.43亿年前,约27%的科与57%的属灭种。[4]从灭种的生物分类的属的数量,被评为五次大灭绝事件的第三位。直接原因是冈瓦纳大陆进入南极地区,影响全球环流变化,导致全球冷化进入安第斯-撒哈拉冰河时期,海面大幅度下降。
- 泥盆紀後期滅絕事件:3.75亿年前至3.60亿年前,接近泥盆纪-石炭纪过渡时期。这次主要是海洋生物的灭绝,陆地生物受影响不显著。约19%的科、50%的属灭绝。[4]这次大灭绝事件持续了近2000万年,期间有多次灭绝高峰期。造礁生物消失,竹节石类、腕足动物的3个目、四射珊瑚10多个科灭亡,称凯勒瓦瑟尔事件,也称弗朗斯-法门事件。由于灭绝事件持续时间很长,其根源很难辨识。可能的生物学原因是在此前的泥盆纪陆生植物大量繁育,导致地球大气中氧含量的增加、二氧化碳的大幅减少,地球进入卡鲁冰河时期所致。陆生植物进化出发达的根系深入地表土之下数米,加速了陆地岩石土壤的风化,大量铁等元素释放进入地表水,造成了水系的富营养化大爆发,导致了海底缺氧事件。海洋表层繁盛的有机物的沉降,使得全球碳循环中大气层的二氧化碳大量进入海底沉积层,也加强了地球冷化。泥盆纪也是陆地上生成大煤田的时期,这也加剧了二氧化碳固化入岩石圈。
- 二疊紀-三疊紀滅絕事件【生物进化史上最严重的物种灭绝事件】:发生在2.5亿年前的二叠纪-三叠纪过渡时期。这是已知的地质历史上最大规模的物种灭绝事件。许多动物门类整个目或亚目在此次灭绝事件中全部灭亡。曾普遍分布的舌羊齿植物群几乎全部绝灭。早古生代繁盛的三叶虫全部消失。䗴類原有40多个属,该世结束时完全消失。菊石有10个科绝灭;腕足类之前有140个属,在该事件后所剩无几。总共约57%的科、83%的属[4](53%的海洋生物的科、84%的海洋生物的属、大约96%的海洋生物的种),估计有70%的陆地生物包括昆虫的物种灭绝了。[5]对于植物的影响较不明确,但新植物类群在此次灭绝后开始占优势。[6]全世界几乎没有三叠纪早期形成的煤田。这次大灭绝事件的可能成因包括西伯利亚大规模玄武岩喷发造成的附近浅海区可燃冰融化大量释放温室气体甲烷,盘古大陆形成后改变了地球环流与洋流系统等等。【崃按:生物进化史上的最大物种大灭绝事件】
- 三疊紀-侏羅紀滅絕事件:2.0亿年前的三叠纪-侏罗纪过渡时期。约23%的科与48%的属(20%的海生生物科別與55%的海生生物屬別)共 70-75% 的生物灭绝。[4],包括當時大多數非恐龍的主龍類、大多數的獸孔目以及幾乎所有大型兩棲類,其原因尚无定论。這次大滅絕事件使得恐龍失去了許多陸地上的競爭者,而非恐龍的主龍類與雙孔亞綱則繼續主宰海洋。离片椎目的大部分物種雖然都滅絕了,但有一支(酷拉龍)一直在澳洲存活到白堊紀後才滅絕。
- 白堊紀-古近紀滅絕事件(缩写为K-T灭绝或K-T事件),俗稱“恐龍大滅絕”:6千6百万年前[7],约17%的科、50%的属[4]灭绝。虽然其灭绝程度在地球的五次大灭绝中只能排到第四,但由于完全毁灭了非鸟恐龙而异常令人所熟知。其成因一般认为是墨西哥尤卡坦半岛的陨石撞击。(参见希克苏鲁伯陨石坑)
全新世滅絕事件是於現今的全新世所發生廣泛及持續的滅絕或生物集群滅絕事件。涉及的滅絕集群包括了植物及動物的科,如哺乳動物、鳥類、兩棲類、爬行動物及節肢動物,大部份滅絕都是在雨林內發生。於1500年至2006年,世界自然保護聯盟就列出了784個已滅絕物種[1]。不過,有很多實際滅絕的物種都沒有记錄,一些科學家估計於20世紀,就已有200萬個物種實際滅絕。根據物種面積曲線估計,每年就有達14萬個物種滅絕[2]。
廣義來說,全新世滅絕事件亦可包括發生在更新世-全新世之間的第四紀滅絕事件(或稱冰河時期滅絕事件)。自一萬年前,人類發展及散佈開始後造成巨型動物群消失。是次滅絕事件並非源自氣候的轉變或人類人口過多。不過全新世滅絕事件則延伸至現今的21世紀。
就全新世滅絕事件應否包攬近期的滅絕事件,或是只视为單一事件而並未有共識。近期的滅絕時件也包含了植物的滅絕。
整體而言,這次事件的特徵就是人為成因的出現及發生在非常短的時間之內,而這一次的滅絕事件,即使以最保守的方法估算,仍是眾多次滅絕事件中最快的一次[3]。
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