三叠纪灭绝事件（三叠纪灭绝的动物）

　　本篇文章给大家谈谈三叠纪灭绝事件，以及三叠纪灭绝的动物对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。地球45亿年的历史之中，有过5次的大灭绝事件，分别是什么？第一次时间：发生于4.4亿年前的奥陶纪末期。事件：导致大约85%的物种绝灭。第一次物种大灭绝又称奥陶纪大灭绝。奥陶纪（Ordovician Period，Ordovician），地质年代名称，是古生代的第二纪，开始于公元前5亿年，延续

　　本篇文章给大家谈谈三叠纪灭绝事件，以及三叠纪灭绝的动物对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

　　奥陶纪（Ordovician Period，Ordovician），地质年代名称，是古生代的第二纪，开始于公元前5亿年，延续了6500万年。

　　奥陶纪亦分早、中、晚三个世。奥陶纪是历史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。

　　奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期，其分布范围包括非洲，特别是北非、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。

　　“奥陶”一词由英国地质学家拉普沃思（worth）于1879年提出，代表露出英国阿雷尼格（Arenig）山脉向东穿过北威尔士的岩层，位于寒武系与志留系岩层之间。因这个地区是古奥陶部族（Ordovices）的居住地，故名。

　　当时气候温和，浅海广布，世界许多地方（包括中国大部分地方）都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。

　　在奥陶纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

　　笔石是奥陶纪最奇特的海洋动物类群，自早奥陶世开始即已兴盛繁育，分布广泛。腕足动物演化迅速，大部份的类群均已出现，无铰类、几丁质（chitin）壳的腕足类逐渐衰退，钙质壳的有铰类则盛极一时；鹦鹉螺进入繁盛时期，它们身体巨大，是当时海洋中凶猛的肉食性动物；由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，三叶虫在胸、尾进化出许多防御性针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。珊瑚自中奥陶世开始大量出现，复体的珊瑚虽说还较原始，但已能够形成小型的礁体。

　　奥陶纪晚期，公元前4.8亿年，首次出现了可靠的陆生脊椎动物——淡水无颚鱼；淡水植物据推测可能在奥陶纪已经出现。

　　第一次物种大灭绝发生在4亿4千万年前的奥陶纪末期，由于当时地球气候变冷和海平面下降，生活在水体的各种不同的无脊椎动物便荡然无存。

　　在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，发生地球史上第一次物种灭绝事件，约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前，撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降，冰川锁住水，海平面降低，原先丰富的沿海生态系统被破坏，导致85%的物种灭绝。

　　泥盆纪（Devonian period），地质年代名称，古生代第四纪，约开始于公元前4.05亿年，结束于公元前3.5亿年，持续约5000万年。

　　泥盆纪分为早、中、晚3个世，地层相应的分为下、中、上3个统。泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积扩大，陆相地层的发育，生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展，两栖动物开始出现，无脊椎动物的成分也显著改变。

　　泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期，鱼类相当繁盛，各种类别的鱼都有出现，故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。最重要的是从总鳍类演化而来的，两栖类、爬行类的祖先四足类（四足脊椎动物）出现。

　　对古气候的研究显示泥盆纪时期是温暖的。化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候。第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期，其原因也是地球气候变冷和海洋退却。

　　在公元前约3.65亿年的泥盆纪后期，历经两个高峰，中间间隔100万年，发生地球史上第二次物种灭绝事件，海洋生物遭到重创。

　　二叠纪（Permian period）是古生代的最后一个纪，也是重要的成煤期。二叠纪分为早二叠世， 中二叠世和晚二叠世。二叠纪开始于公元前约2.95亿年，延至公元前2.5亿年，共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动比较活跃，古板块间的相对运动加剧，世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系，古板块间逐渐拼接形成联合古大陆（泛大陆）。陆地面积的进一步扩大，海洋范围缩小，自然地理环境的变化，促进了生物界的重要演化，预示着生物发展史上一个新时期的到来。

　　距今2.5亿年前的二叠纪末期，发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。 科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1/6，没有使生物演化进程产生如此重大的转折。

　　科学家认为，在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移，造成了最严重的物种大灭绝。所有的大陆聚集成了一个联合的古陆，富饶的海岸线急剧减少，大陆架也缩小了，生态系统受到了严重的破坏，很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。更严重的是，当浅层的大陆架暴露出来后，原先埋藏在海底的有机质被氧化，这个过程消耗了氧气，释放出二氧化碳。大气中氧的含量减少，对生活在陆地上的动物非常不利。随着气温升高，海平面上升，又使许多陆地生物遭到灭顶之灾， 海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。

　　三叠纪（Triassic period）是中生代的第一纪，爬行动物和裸子植物崛起，位于二叠纪（Permian）和侏罗纪（Jurassic）之间。

　　始于公元前2.5亿年至2.03亿年，延续了约5000万年。海西运动以后，许多地槽转化为山系，陆地面积扩大，地台区产生了一些内陆盆地。新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起，陆相沉积在世界各地，尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面，三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点；到中、晚期之后，气候向湿热过渡，由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。

　　公元前1.95亿年的三叠纪末期，估计有76%的物种灭绝，其中主要是海洋生物灭绝，此次灾难并无特别明显的标志，只发现海平面下降之后又上升，出现大面积缺氧的海水。

　　白垩纪（Cretaceous Period，Cretaceous）是中生代最后的一纪，始于公元前1.45亿年，结束于公元前6500万年，其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。位于侏罗纪之下、新生界之上。白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期，在此期间北半球广泛沉积了白垩层，1822年比利时学者J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩，是生物成因的海洋沉积，主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成。

　　公元前6500万年白垩纪末期，发生地球史上第五次生物大灭绝事件，约75%—80%的物种灭绝。在五次大灭绝中，这次大灭绝事件最为著名，因长达一亿六千三百万年之久的恐龙时代在此终结， 海洋中的菊石类也一同消失。其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类，并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。这次灾难来自于地外空间和火山喷发，在白垩纪末期发生的一次或多次陨星雨造成了全球生态系统的崩溃。撞击使大量的气体和灰尘进入大气层，以至于阳光不能穿透，全球温度急剧下降，黑云遮蔽地球长达数年（零点几至几个百万年）之久，植物不能从阳光中获得能量，海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡，食物链的基础环节被破坏，大批的动物因饥饿而死，其中就包括陆地的霸主恐龙。

　　支持小行星撞击说的科学家们推断，这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍，爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的1万倍，导致了2.1万立方公里的物质进入大气中。由于大气中大量高密度的尘埃，太阳光不能照射到地球上，导致地球表面温度迅速降低。没有阳光，植物逐渐枯萎死亡；没有植物，植食性的恐龙饥饿而死；没有植食性动物，肉食性的恐龙失去食物来源，在绝望和相互残杀中缓慢消亡。几乎所有的大型陆生动物都未能幸免于难。小型的陆生动物，像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生，终于熬过了最艰难的时日，等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。

　　撞击假说的支持者发现了许多有力的证据，来证明他们的观点。最有力的证据来自在K/E（白垩纪和古近纪）地质界线上发现的铱异常和冲击石英。科学家推测，这种高含量的铱元素就是撞击地球的小行星带来的，冲击石英在撞击过程中形成，科学家已在墨西哥湾发现希克苏鲁伯陨石坑（Chicxulub crater），平均直径约有180公里。该陨石坑就是小行星撞击地球的证据。

　　美国人查特吉约提出了一种类似的假说。他认为在白垩纪末期撞击地球的凶手不是一颗小行星或者陨石，而是彗星雨。大量的彗星雨撞击到地球上，形成一个环绕地球一周的撞击带，其中有2块巨大的彗星体成为了恐龙大灭绝的“主犯”：一块形成了墨西哥湾附近的巨大的陨石坑，另外一块撞击到印度大陆上，形成的陨石坑比墨西哥湾附近的陨石坑还大。

　　在地球上曾经发生过五次大灭绝，分别为奥陶纪大灭绝、泥盆纪大灭绝、二叠纪大灭绝、三叠纪大灭绝、白垩纪大灭绝。

　　奥陶纪大灭绝发生在奥陶纪-志留纪期间，这次灭绝也是地球历史上第一次大规模动物灭绝事件。根据科学家们的研究，在这次灭绝事件中，约有85%的生物灭绝。但对于造成此次灭绝的原因科学家们还在争论。

　　泥盆纪大灭绝发生在泥盆纪后期，也是地球历史上第四大生物灭绝事件，造成腕足类、鱼类、浮游藻类等物种大量绝灭。至于造成此次灭绝的原因还存在着争议。

　　二叠纪大灭绝是所有灭绝事件中规模最大的一次，持续时间约为6万年，根据科学家的推断，当时世界上70%的陆生脊椎动物，以及高达96%的海中生物消失。对于造成这次灭绝事件的原因科学家们仍有争议，有可能是因为火山喷发、海洋平面骤变等多种原因造成的。

　　三叠纪灭绝事件发生在三叠纪至侏罗纪之间，引起这次灭绝事件的原因目前还不清楚，有人认为可能与气候变化有关。而在这次灭绝事件后，恐龙也开启了它们统治陆地的时期。

　　白垩纪大绝灭相信大家都很熟悉，也就是在这次灭绝后恐龙也跟着消失了，而造成这次灭绝的原因很可能与小行星撞击地球有关。当然，并不是说小行星撞击地球后产生的冲击波导致地球上的生物灭绝，而是因为小行星撞击地球后产生的爆炸影响了当时地球上的生态环境，从而造成生物大量灭绝。

　　总的来说，奥陶纪大灭绝、泥盆纪大灭绝、二叠纪大灭绝、三叠纪大灭绝、白垩纪大灭绝是地球历史上五次生物大灭绝。

　　三叠纪-侏罗纪大灭绝事件结束了三叠纪时期，并在大约2亿年前带来了侏罗纪，这是地球 历史 上最大规模的灭绝之一。总的来说，大约25% – 34%的海洋物种被认为在这次事件中消失了，许多陆地物种灭绝了，为恐龙和翼龙在接下来大约1.35亿年的时间里统治地球扫清了道路。

　　但新的研究表明，这次物种灭绝事件发生的时间比最初认为的要晚，并对造成灭绝的因素提供了新的解释。

　　最被广泛接受的假设是三叠纪-侏罗纪事件将地球上的生命损失归咎于巨大的火山爆发，不过也有人提出了其他的观点，比如小行星撞击和更缓慢的气候变化。

　　为了更好地了解到底发生了什么，这项新研究观察了来自英格兰海岸外的布里斯托尔海峡岩石中的分子化石生物标记物，当时那里是超大陆Pangea的一部分。这些样本显示了古代微生物垫的证据——保存了当时大气条件指标的复杂微生物群落。

　　长期以来，英国这一特殊地区和中欧流域的生态系统变化一直被用来作为发生了什么事情的指示器，有carbon-13 的突然下降被认为是导致这次事件的大气变化的最初迹象。然而，科学家们说，事实证明这并不是三叠纪-侏罗纪事件的直接标志——相反，这些变化来自海平面的变化和海水的淡化，这为这些微生物群落的繁荣创造了完美的条件。

　　这些变化使海洋的有机组成进入了一个过渡阶段，但研究人员表明，在几万年后，也就是Rhaetian晚期，大灭绝事件才真正开始。

　　澳大利亚科廷大学的地球化学家Calum Peter Fox说:“通过我们对这些微生物群的化学特征的分析，除了看到海平面的变化和水柱的淡水，我们发现三叠纪末大灭绝发生的时间比之前认为的要晚。”然而，研究小组探测到的海平面下降可能是地球构造最初运动的信号，这些运动将导致未来的火山喷发，并最终导致泛大陆的分裂。

　　这与另一项研究的发现相一致，该研究表明，在已知最早的火山喷发与大灭绝事件有关的10万年前，该地区就有岩浆活动。回顾数百万年的 历史 是一个艰难且具有挑战性的过程，但地球上遗留下来的化石记录为我们提供了一个无价的记录，让我们了解到大规模灭绝发生时的大气状况。

　　就像大多数研究生命 历史 和地球气候的工作一样，这项最新研究的发现也可以帮助我们了解当今气候是如何变化的。

　　来自科廷大学的地球化学家Kliti Grice说:“我们最近的研究表明，微生物群在几次大灭绝事件中扮演着重要的角色，同时在保存生命的遗骸，包括在特殊情况下死亡生物体的软组织方面也扮演着重要的角色。

　　“更多地了解末三叠世大规模灭绝事件期间的二氧化碳水平，可以为我们提供重要的细节，有助于保护我们的环境和我们的生态系统的 健康 ，为子孙后代。”

　　2.03亿年前，地球正处于三叠纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同：所有陆地连在一起，形成一块超级大陆：盘古大陆（泛大陆）。但这块超级大陆即将分裂。软流圈的岩浆活动异常剧烈，在其中形成巨大压力，最终岩浆喷涌而出，形成物种大灭绝，还将盘古大陆切割成两半：劳亚古大陆和冈瓦纳大陆。

　　那时，恐龙已经出现，但并未成为地球霸主。似哺乳爬行动物在第三次物种大灭绝中受到重创，其中的一支在约2.25亿年前进化成最早的哺乳动物，其余的则在三叠纪中期销声匿迹。三叠纪真正的霸主是鳄。现在的鳄只有23种，而且形态大同小异。而在三叠纪晚期，鳄的种类达到了近100种，而且形态各异：类似恐龙，行动敏捷的灵鳄、长有巨大头部，四指垂直于地面的波斯特鳄、与角龙类似，全身长有甲片的角鳄，还有狂齿鳄、楔形鳄等鳄类。其中，波斯特鳄是顶级猎食者，狂齿鳄则与先进的鳄类一样，在水下伏击动物。

　　最早的恐龙——南十字龙，是行动敏捷的猎食者，奔跑时速超过60千米。南十字龙体长1.4米，重约40千克。它是最早的用两足行走的脊椎动物之一。但它们不是真正的顶级捕食者，在此次灾难之后才取代鳄类。

　　这次灾难的罪魁祸首是岩浆。大量岩浆由于不明原因，从美国东部以及加勒比地区喷涌而出，在地表形成一道长约2500千米，宽50米的裂缝，把盘古大陆分成两半。

　　2.03亿年前的一天，现今的弗洛里达州。一群真双型齿翼龙从地面起飞，开始觅食。突然，一大股水蒸气冲破地面，喷向高空。猝不及防的翼龙迅速被烫死，落到地面。紧接着，越来越多的涌向高空，这预示着大灾难的到来。几天后，地面上出现了一条长2,000千米的裂缝，从弗罗里达一直延伸至中大西洋，开始喷发蒸汽，周边的气温迅速升高，动物在高温中气喘吁吁。但这只是灾难的开始。

　　十余天后，蒸汽停止了喷发。但随一声巨响，约1800万立方千米的岩浆开始从这道裂缝喷出。岩浆 *** 的速度极快，1天就能淹没200平方千米的地区。岩浆所到之处，一切生命都被摧毁。岩浆烧毁了大片森林，破坏了食物链的基础。在全球范围内，从植食性动物到顶级掠食者都在饥饿中艰苦地挣扎，大批动物因此灭绝。

　　火山喷发，同时还喷出了大量的有毒气体。大量的二氧化碳 *** 到了大气中，遮天蔽日。火山喷发出的热气无法 *** ，导致全球气温剧烈升高。全球平均温度，从灾难发生前的16摄氏度，在数百年间迅速升高至30摄氏度。这摧毁了剩余的大部分植物，使得饥荒更加严重。由于有毒气体与植物消失等因素，大气中的含氧量也迅速下降，动物们感到呼吸困难，这也摧毁了很多动物。

　　灾难发生约一万年后，大气中的含氧量下降到了10%，而大气二氧化碳的含量却上升至8%。呼吸功能较差的鳄类动物大多因无法适应低含氧量而灭绝。

　　大气中的水蒸气与二氧化硫发生化学反应，形成酸雨。连续数万年的酸雨的泛滥使植物的数量进一步减少，土壤发生酸化。

　　灾难发生10万年后岩浆，岩浆烧毁了大片森林，只剩易燃的枯木。枯木在高温下开始燃烧，产生了大量的有毒气体和灰烬。数百吨的灰烬在大气中滚动，摧毁了所到之处的大部分事物。

　　灾难发生20万年后，岩浆终于停止了喷发。但喷发形成的火山灰遮天蔽日，地球获得的太阳能只有平时的50%。火山喷发形成的热量耗尽后，地球进入了大规模的冰期中，全球平均气温从原先的30摄氏度迅速下降至10摄氏度。大批动物的卵因此无法孵化，很多动物因此灭绝。地球开始了十多万年间的第一场降雪。大雪持续了数年，覆盖了大片纬度较高地区。

　　30万年过去了，冰期终于结束了，新增的灭绝因素也逐渐减少，但此时，地球上的生命迹象已几乎消失，地球需要漫长的时间才能恢复生机。

　　距离中大西洋岩浆开始喷发已经过去了50万年，剩余的植物不断繁衍，它们制造氧气，使得大气含氧量逐渐增加，二氧化硫等有毒气体也逐渐消散。

　　中大西洋岩浆区灭绝事件造成当时70%的物种灭绝，还造成造成盘古大陆分裂。在这场浩劫中，鳄类动物遭到重创，波斯特鳄、灵鳄、楔形鳄、狂齿鳄、角鳄都灭绝了，但一些鳄却存活到了现在。恐龙在这场灾难中获益最大，它们迅速成为地球霸主，统治了地球1.38亿年，最终在第五次物种大灭绝消亡。哺乳动物的祖先大带齿兽也顽强的活了下来，它们的后代在恐龙灭绝后统治了地球。

　　让我们来总结一下这场灭绝事件中的灾难因素：滚烫的蒸汽、1800立方千米岩浆、二氧化硫、二氧化碳等有毒气体、忽冷忽热的极端气候、连下数万年的酸雨、极低的含氧量……这些因素叠加在一起，构成了第四次物种大灭绝——中大西洋岩浆区灭绝事件。

　　那么我们经常听到的五次大灭绝理论是怎么来的呢？这种说法源自于1982年3月19日杰克·塞普斯基（Jack Sepkoski）和戴维·M ·劳普（D *** id M. Raup）发表在science上的研究报告。他们对 已知事件 做了统计，确定了 寒武纪物种大爆发之后 的五次物种大灭绝。

　　五次生物大灭绝的说法认为第一次大灭绝发生在 奥陶纪末期 ，从上文的图表看起来像是发生在地质演化 历史 的后半段，实际上并不是这个样子的，奥陶纪末期的灭绝事件距今仅有4.5亿年而已，而地球 历史 有46亿年，2017年的新发现[2]表明生物最早出现在42.8-37.7亿年前左右。 五次物种灭绝这个说法准确来说应该表述为显生宙五次物种大灭绝。

　　事实上在1982年之后的地质研究中，科学家发现了化石证据之外的迹象，如不同地层中同位素含量的变化，并由此确认了古气候的变化。另外对生物地质沉积层的研究和一些天文学现象也让我们发现生命起源并不简单。

　　就像是人们至今为止搞不懂寒武纪物种大爆发的原因一样，人们现在依然搞不懂生命起源的具体路径。不过生命的活动还是给地球留下了印记，让我们可以一窥天机。

　　在附注2的文献中，英国科学家马修·S·多德(Mattew S.Dodd)等人在加拿大魁北克哈德逊湾一个叫做Nuvvuagittuq的地质构造中发现了一些微生物化石，他们在这些化石中找到了一些最早的生命证据。

　　Nuvvuagittuq地质构造是在远古时代海底热泉喷出口周围形成的，这些喷口可以喷出铁和其他矿物质。地质学家认为Nuvvuagittuq的年龄是37.7亿年或者42.2亿年，也就是说它们可能最早出现在地球形成3.4亿年之后。多德及其同事发现岩石中存在细丝状的细菌，这些细菌体内含有铁化合物，与细丝状细菌相连的圆形块状物与现代细菌用来附着在岩石表面的微型锚颇为相像。这些岩石还含有可能是由细菌制造的多种有机碳。现代生活在热泉喷出口周围的细菌体如细丝，以铁化合物为食，会让沉积物内出现管状腔。这些特征也在上述岩石中发现。他们由此认为这是地球最古老的生命。

　　这是发表在权威科研杂志上最早的生命证据，也有学者（Frances Westall）对此持怀疑的态度，因为火山喷发形成化石很难有微生物能够幸存，而且本文发表的微生物好像个体有点过大。

　　探讨生命起源是一个融合多个学科的事情，包括地质学、古生物学、地球生物学、天文生物学和地球科学等。某个学科在地质演化史中率先提出非常硬的数据通常会得到大家的认可，并以此为界限开展研究。

　　2000年马里兰大学的Farquhar发表在science上对硫同位素的研究[3]指出，大约24.5亿年前，硫的同位素比例发生了变化。他采用新的同位素蒸馏方法确定了地球上游离氧产生的年代。

　　他的研究发现24.5亿年前的岩石经过反应之后包含S33同位素的反应产物异常多。这种非质量相关分馏（MIF）只有在无氧大气中进行太阳紫外辐射时才能够实现，MIF硫在此之后便消失不见了，于是科学家认为在24.5亿年的时候地球大气层开始出现了游离氧。

　　这帮我们认清了一个事实，那就是在24.5亿年的那个时刻，光合生物产生的氧气终于与海洋中的活泼化学物质（如铁和硫）完全反应，从而可以逃逸到大气当中。

　　在此之前，光合生物并不占据优势地位，光合生物在海洋中产生的氧气被海水中的各种活泼元素（主要是铁）反应掉，这也表现在沉积层中。在南非发现的带状铁锈沉积层（BIF）给了我们证据。

　　于是，我们可以认识到， 这个时间点应该会发生一次物种大灭绝 。光合生物产生的氧气对之前已经存在的海底嗜热菌、厌氧菌、铁细菌、硫细菌和产甲烷菌造成了极大的危害，光合生物如蓝细菌等以废气的形式往外排放氧气，对于适应了无氧气环境的细菌来说，氧气对他们的生命活动是致命的，氧气并不是它们需要的生存物质，甚至还会夺走他们生存的必需元素。

　　正因为如此，开始自24.5亿年的大氧化事件也被称为氧气大灾变。可惜的是，目前很少有化石证据能帮我们完整展现这个灭绝过程，只有很少的化石证据能够证明蓝细菌的存在。不过科学家几乎都认为这个灾变可能会引起98%以上的生物物种灭绝。

　　2006年发表在geology上的一篇研究报告[4]中，阿德里安娜·杜特凯维奇（Adriana Dutkiewicz）等人对加拿大埃利奥特湖发现的含油流体包裹体进行了研究，发现在大氧化事件之前已经存在蓝细菌类似的生物，这为我们的猜想提供了地质证据。

　　蓝细菌接手海洋之后，大气层中的游离氧开始增多，这产生了另外一个危害，那就是大气中的甲烷会减少，甲烷被光合生物产生的氧气反应成为了二氧化碳和水。同时也有证据表明海洋中产甲烷菌在生态竞争中败给蓝细菌。2009年8月份发表在nature上的研究报告[5]中，Kurt O. Konhauser等人研究了带状铁沉积层（BIF），他们发现原始海洋中镍元素含量是当今水体中镍含量的400倍。被称为产甲烷菌的微生物喜欢富含镍的水，它们会产生甲烷释放到大气中。甲烷可防止氧气积聚并为地球保温。科学家还发现，在27至24亿年前这段时间，海洋的镍元素整体丰度下降了50％。这对应着大氧化事件。镍的缺乏可能会杀死产甲烷菌，并留给光合生物释放氧气的机会。而甲烷在温室气体方面的贡献是二氧化碳的23倍，这可能直接导致了地质史上最长的冰期——休伦冰期的产生。

　　大冰期注定会造成物种灭绝，我们不知道这期间有物种灭绝的具体过程，然而冰期有极大的概率造成大范围物种灭绝。寒冷的生活环境对生物的发展是非常不利的，而且持续大概3亿（24-21亿年前）年的冰期会使得地球上物种难以忍受，很多物种难以为继会相机灭绝，然而我们还没发现可以证明这一点的化石证据。

　　今年8月份发表的一篇研究报告[6]通过对产自加拿大大氧化迪拜阿联酋月天气预报事件期间的硫酸盐矿石中三氧同位素的含量进行分析，发现其中三氧同位素含量非常低，由此他们认为大氧化事件期间地球初级生产力下降了80%。同时地质学认为此时的玄武岩风化埋藏了有机物，而硅酸盐风化消耗二氧化碳形成碳酸钙。这都导致了休伦冰期正式登场。

　　我们有理由相信，绝大多数物种会逃到海底火山口或者被称做海底热源的地方避难，而这些地方也被认为是地球最初生命起源的地方。

　　悲剧的是，以上两个时期细菌化石或者说叠层石的发现并不广泛，而且现有化石也存在断代困难的问题。我们只能通过有限的证据和逻辑推理来推断那时候的生态环境。也有一部分原因是这些个体实在太小而且生活在海洋中，留下化石的机会并不多。

　　科学家认为休伦冰期3亿年间火山喷发产生的温室气体终于留住了足够的太阳辐射能量，地球开始解冻，进入了被地质学家称为无聊的十亿年（也被称做地球枯燥时代）阶段，也就是18亿年前—8亿年前的阶段，这个阶段地球佛山7 月份天气预报环境、生物进化和岩石圈异乎寻常的稳定。

　　枯燥时代的地球氧气含量几乎没有变化，与今天相比含量很低，大概是现在10-100分之一。然而这期间却形成了臭氧层，臭氧层防护了太阳风的带电粒子和紫外线，保护了生物的 健康 生长也保证了遗传物质的稳定性。臭氧层为之后的寒武纪物种大爆发做了铺垫。

　　科学家认为此时的海洋中存在着绿色和紫色的光合细菌。科学家认为此时的海洋是紫色的[7]。 马里兰大学的微生物遗传学家Shil DasSarma认为在叶绿素出现之前存在一种叫做视黄醛的物质，视黄醛比较容易合成，能够吸收绿色光波所蕴含的大量能量，并反射红光和紫光，这使得海洋呈现出紫色。DasSarma认为盐杆菌（halobacteria）当时可能处于生态优势地位，吸收了大量蕴含更高能量的绿色光波，使得叶绿体植物只能使用能量密度更低的红蓝光波。

　　同时著名的地质学家唐纳德?坎菲尔德（Donald Canfield）1998年在nature上发表了一份研究报告[8]，提出了一个重要的看法。远古时期的海洋与现今的海洋有很大差异，现今的海洋即使在深层也富含氧气。而远古海洋经常分层，较上层为含氧层，较下层的海洋含氧量极低，坎菲尔德指出，当深海变得完全无氧时，硫菌就会从沉积物 *** 来，接管海底。

　　硫菌的新陈代谢会制造废物硫化氢，使深海变得对氧基生物致命。缺氧的深海层与充满氧气的上层海水间以化学跃变层（chemocline）分隔，而化学跃变层很少距离海面超过200公尺。坎菲尔德认为远古海洋一直处于这个状态，这个理论被称作坎菲尔德海洋理论，也被称为海洋硫化（Euxinia）。现今这个状态只能在黑海见到。

　　那么看起来当时地球生物的生活状况是这个样子的，紫色和绿色的光合生物在缺氧和硫化的海洋中缓慢生长，甚至部分细菌可以利用太阳能把硫化氢还原为硫这种类光合作用机制来进行生活。

　　十亿年时间非常长，地质学家还是发现了一些红藻化石，这被认为是最早的真核生物。2017年3月发表的研究报告[9]认为化石证据显示16亿年前就已经出现了红藻

　　红藻化石的发现可以侧面佐证当时的生态环境，这可能开启了植物的进化之路。而我个人认为，此时某些鞭毛菌与各种不同的单细胞藻类结合形成了鞭毛藻类似生物，然后开启了动物的进化之路。不过目前为止仍然没有化石证据来证实这种猜想。目前学界认为细胞器的产生应该是这种方式的结果。

　　化石证据还表明，大概13亿年前植物登陆形成了藻类和蓝细菌的结合体，也就是地衣。这种初期登陆的地衣为之后的植物登陆提供了初步的环境，更加高等一点的植物可能在7.5-8.5亿年前登陆[10]，并使得大气层中的游离氧增加。

　　植物的大量登陆使得地球光合总量极速飙升，也极大地增加了大气层中氧气的含量。这可能解释了困扰着达尔文的寒武纪物种大爆发的难题。

　　无聊十亿年这个阶段的化石证据并不多，我们不清楚这期间地球上的生态系统经历了怎样的变化，不过就现今地球生物的分布来看，有些细菌应该灭绝了，他们现今占据的生态位很小，如盐杆菌。

　　此时正如前文分析的那样，此时地球生物应该主要是细菌和简单的植物如地衣和藻类，然后又进过了一段时间的生物进化，直到5.41亿年前的寒武纪发生了物种大爆发，几乎产生了现今所有的动物“门”，寒武纪物种大爆发在地层中的化石证据如此明显，以致于困扰着非常多生物科学家，包括达尔文在内。

　　于是也就有了题目中提到的五次大灭绝，此时地球迈入了显生宙。植物的登陆使得地球环境变得更具有承载能力，生物进化在此刻迸发出巨大的力量，形成了各种大型动物，物种丰度的增加使得化石证据变得多彩多样。为我们研究古生物提供了良好的物质基础。

　　发生在奥陶纪晚期或奥陶纪与志留纪过渡时期，约4.5—4.4亿年前。灭绝是全球性的，消灭了49–60％的海洋属和近85％的海洋物种，此时叶足动物门、腕足动物门、外肛动物门、头足类、三叶虫类、笔石类、滤食型浮游生物等动物大量减少。

　　这是目前最被广为接受的说法[11]，在4.2亿年前，有个叫做冈瓦纳大陆（南方大陆）的巨大板块移动到了南极。形成了冰盖，然后凝结了海水，而地球进入间冰期之后海水又被释放出来，海平面的上升和下降使得气候和生活环境发生了变化，由此很多物种灭绝。在北非晚奥陶纪岩层发现了相关的岩层，这些岩层来自当时的南极，这些岩层同时记录了五个冰川脉冲，这是有力的地质证据。

　　2005年由NASA及堪萨斯大学的科学家发表在International Journal of Astrobiology的研究[12]认为可能是一颗极超新星释出的伽马射线暴引起的，其过程持续了十秒，严重破坏了臭氧层，使得太阳光中的紫外线到达地球，导致地面及近海面的大量生物死亡，从而破坏食物链。同时此过程可以使得地球降温，形成了冰川等不利气候环境。

　　由于本人教育背景的原因，我觉得这个想法脑洞很大，作者们明显也感觉到自己的数据不是很硬，他们同时表明这个现象至少贡献了部分破坏力。

　　前文已经提及了，地质学家认为火山活动会消耗大气层中的二氧化碳，这与岩石风化会埋藏部分有机物阻止再次重新进入全球碳循环。简单来讲就是形成了化石燃料。

　　在全球碳循环被阻碍之后，光合生物产生氧气的能力下降，海底沉积物中的金属元素逃逸，使得海洋中大多数生物灭绝。

　　发生在3.76—3.6亿年前，分为Kellwasser事件和Hangenberg事件，这种长时间的灭绝事件让科学家们非常困惑。不过沉积记录表明，泥盆纪晚期环境发生了明显的变化，有证据表明在海洋底层水域中普遍缺氧。碳埋藏率猛增，底栖生物遭到破坏，特别是在热带地区和珊瑚礁群落中。这直接影响了生物生存并导致了灭绝事件的发生。造成这些变化的原因还有争议。

　　这种说法提出于1969年，我个人认为是受当时冷战环境的影响。也因此带歪了研究方向，不同于恐龙灭绝那次他们找到了一个确切的陨石坑来佐证，这次没有找到确切的陨石坑。

　　B、植物进化影响全球碳循环，引发了晚古生代大冰期，又称卡鲁大冰期（Karoo Ice Age）

　　在泥盆纪，植物登陆之后进化出维管束结构，这使得植物的高度从30公分长高到30米。而更高的植物代表着更深和更庞大的根系，这进一步加快了土壤风化，使得土壤中的营养成分进入到海洋中造成了海洋的富营养化，然后爆发了藻华，这导致了海洋物种的下降并使得全球缺氧、气温下降，因此环境进一步恶化危及陆地生物。

　　同时陆生植物过快的生长使得当时大气层中二氧化碳含量快速下降，植物过快地生长也使得部分植物埋藏于地下成为化石燃料（石油），没办法重新进入碳循环。大气中二氧化碳含量由现今的15倍降低到现今的3倍，巴西北部（泥盆纪南极附近）的冰川沉积等证据表明，泥盆纪末期出现了广泛的冰川活动。而这种冰川活动引发了严重的物种灭绝事件。

　　泥盆纪后期灭绝事件影响的海洋生物有腕足动物门、三叶虫、菊石目、牙形石纲、无颌总纲和所有的盾皮鱼纲生物。然而陆上植物与淡水生物则相对受到较小的影响。

　　发生于二叠纪与三叠纪之间，距今大约2.5亿年。以消失的物种来计算，当时地球上70%的陆生脊椎动物，以及高达96%的海中生物消失，这次灭绝事件也造成昆虫的唯一一次大量灭绝。生态圈花了数百万年才完全恢复，比其他大型灭绝事件的恢复时间更长久。是五次灭绝事件中最严重的一次，同时也被称为迄今为止最严重的灭绝事件——如果按照比例来讲，我觉得大氧化事件造成的灭绝比例应该比这次还更高。

　　不得不吐槽一下，这种理论简直万金油，从不缺席。这次他们连个值得严重怀疑的陨石坑都没找到。先用南极洲的冲击石英层来佐证，后来显微结构证明那是火山活动的产物。后来他们找到几个地质年代不明的陨石坑，再次引发了严重质疑。后来他们决定借助艺术的力量，于是我们看到了一张陨石撞击海洋的图片。这样一来， 此种理论的拥趸既可以解释为什么找不到陨石坑（陨石入海留下的痕迹被后来的地球活动消磨掉），又可以解释陨石的确引发了物种大灭绝。

　　来自西伯利亚地区和中国四川峨眉山的玄武岩证据表明，在二叠纪末期发生了地球上最严重的火山喷发，尤其是西伯利亚地区的火山喷发含有20%的火山碎屑，火山喷发形成的尘埃云层和酸性气溶胶阻绝了阳光，使得陆地生态系统崩溃，降下的酸雨流入海洋引发了海洋生态系统崩溃。

　　东亚板块部分直到二叠纪末期才与盘古大陆聚合。盘古大陆的形成使得全球大部分的浅水区域消失，而浅水区域是海洋中最多生物栖息的地带。这可以解释为什么海洋生物会大量减少，但是陆地生物却并不太可能会因此受到影响，这一点与现实情况相抵触。

　　可燃冰主要是甲烷水合物，科学家们发现当时的地层中碳13/碳12比例有波动的现象，同时有证据[13]表明，全球温度在赤道附近升高了约6 C，在较高纬度地区升高了更多。

　　而能引起温室效应的气体主要是甲烷和二氧化碳。全球变暖使得地球生态系统遭到了破坏，引发了惨烈的物种灭绝。

　　这个有点像坎菲尔德海洋理论，地质证据表明二叠纪晚期海洋发生了缺氧，并且海底的硫化物逃逸出来，海水中产生的硫化氢排出到大气中，伤害全球生物系统和臭氧层，紫外线进一步伤害了全球生物，因此造成了物种大灭绝。二叠纪晚期的浅水区地层中发现了大量绿硫细菌存在的证据，可以佐证该猜想。

　　这种猜想的优点是可以解释植物的大规模灭绝，这种灭绝模式下会增加甲烷的含量，否则植物应该在二氧化碳含量高的环境中蓬勃发展。来自二叠纪末期的化石孢子进一步支持了这一理论，它们多数形态不正常，可能被紫外线照射过。

　　大概发生在约2亿年前，这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋。在海洋生物中，有20%的科消失，包含著名的牙形石、许多大型伪鳄类、大部分兽孔目、以及许多大型两栖动物。三叠纪-侏罗纪灭绝事件使当时至少50%的物种消失。这次灭绝事件造成陆地上生态位空缺，使恐龙能成为侏罗纪的优势陆地动物。该灭绝事件发生于盘古大陆分裂前，经历时间短于一万年。这次灭绝事件造成了三叠纪恐龙与侏罗纪恐龙的明显差异。

　　按照惯例，这次依然没有发现相应的陨石坑被发现，但是这个想法跟物种灭绝有不解之缘。每次物种灭绝总会有人坚持认为地球被撞击。几个被怀疑的陨石坑要么太小，要么年龄偏差太大。

　　大西洋中部岩浆省（CAMP）是地球上最大的大火成岩省，占地大约11000000公里面积。CAMP火山喷发发生在约2.01亿年前，持续了约60万年。火山喷发释放出二氧化碳或二氧化硫和气溶胶，这将导致强烈的全球变暖（来自前者）或致冷（来自后者）。

　　欧洲的地质构造似乎表明，三叠纪晚期海平面下降，侏罗纪早期海平面上升。尽管有时下降的海平面有时被认为是造成海洋灭绝的罪魁祸首，但由于地质 历史 上许多海平面下降与灭绝的增加没有关联，因此证据尚无定论。但是，仍然有一些证据表明，海洋生物受到与海平面下降有关的次级过程的影响，例如氧合作用减少（由于循环不畅所致）或酸化增加。这些过程似乎没有遍及全球，但它们可以解释欧洲海洋动物群的局部灭绝。而这并不足以解释全球范围内的物种灭绝现象。

　　后来的研究指出，到三叠纪末期，干旱化趋势明显增加。尽管像格陵兰和澳大利亚这样的高纬度地区实际上变得湿润，但地质学证据表明，世界上大多数地区的气候变化更为剧烈。该证据包括碳酸盐和蒸发岩沉积物的增加（在干燥气候中最为丰富）和煤沉积物的减少（其主要形成于潮湿的环境）。此外，气候可能已经变得更加季节性，长期干旱被严重的季风中断。

　　发生在6600万年前，也被称为白垩纪﹣第三纪灭绝事件（简称K-T灭绝），俗称恐龙大灭绝。这次大灭绝中大型陆生脊椎动物几乎全数灭绝，只有鸟类和部分可以躲到水里或者穴居的生物幸存。陆地生态位因此几乎被情空，为哺乳类占据地球提供了条件。

　　尽管我一直在吐槽行星灭绝论，但是导致这次灭绝的原因普遍被认为是小行星撞击地球，科学家在地层交接处发现了大量的铱。

　　科学家人为一颗直径10公里的行星碎片，在6,500万年前撞击了墨西哥尤卡坦半岛，形成希克苏鲁伯陨石坑。陨石撞击形成了遮天蔽日的尘埃和硫酸形成的气溶胶。这导致了陆地生物的光合作用受到阻碍，并且气溶胶以酸雨的形式降落到海洋导致海洋严重酸化。

　　但是依然还是有很多理论在挑战这个猜想，如海平面下降使得大陆架露出，海洋生物部分灭绝。而陆地上因为被子植物的进化使得恐龙缺少食物而导致了灭绝。

　　现在的研究并没有特别硬的数据使所有人信服。在现代科学里，我们对生态学这种宏观学科的了解并不透彻，即便是全球变暖这种简单问题也有极大的争议。如果生态学更进一步发展，我想我们能从更加系统的层面来探讨物种大灭绝。地球前期的进化我只是稍微提及了目前学界比较有共识的灭绝事件，更深入的探讨都没有涉及。不过我想显生宙之前的物种进化也是非常有意思的。经历的灭绝事件也不会少。

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