汽車空調口噴出絮狀物是什么 火山噴出物中氣體物質主要是
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生物大滅絕
大家好，我叫宋海軍，來自中國地質大學（武漢）。
在談大滅絕之前我想先問一個問題，大家知不知道現在地球上有多少種生物？幾萬、幾十萬，還是幾百萬？幾百萬。大家猜得非常準，實際上是150萬。
這個數字聽起來非常多，但其實只占地球曾經擁有的物種很少一部分，只占1%。也就是說我們地球上曾經居住著一億五千萬種生物，它們99%都滅絕了。
我們一般把滅絕分兩種，一種叫背景滅絕。就是達爾文在《進化論》中說的適者生存，不適者被淘汰。比如在我們人類演化的過程中，有很多物種就是這樣被淘汰的。
從五百多萬年前的古人類演化到現今的人類，經歷了很多中間物種，它們很多都已經滅絕了，比如地猿、南方古猿、能人、直立人、尼安德特人等等。而延續到現在的，地球上目前只有兩個，一個是黑猩猩，一個就是現在的人類，這些中間物種的滅絕我們就稱為背景滅絕。
另外一種叫大滅絕。我們從字面意義上就可以理解，就是很多生物在很短的時間內同時滅絕。
這張圖展示的就是地球五億多年以來生物多樣性的變化。大家可以看到，生物多樣性的曲線有高有低，低的時候就代表生物多樣性劇減的情況，也就代表著生物大滅絕。
Sepkoski, 1984
到目前為止，地球歷史上有五次非常大的滅絕事件，它們分別發生在4.3億年前的奧陶紀末，3.7億年前的晚泥盆世，2.5億年前的二疊紀末，2億年前的三疊紀末，以及6500萬年前的白堊紀末，恐龍的滅絕就是在最后一次。
我今天主要想跟大家講的就是最大的一次，發生在2.5億年前的這一次。古生物學家根據化石記錄進行了一個初步估計，認為這幾次大滅絕的滅絕率基本上都在80%左右。其中最小的一次就是最后恐龍滅絕這一次，可能它的種級滅絕率只有76%。最大的就是2.5億年前的這一次，種級滅絕率可能達到了95%，也就是100個種里95個都滅絕了，只剩下了5個。
估算的滅絕率
到底是不是這樣呢？2.5億年前這一次大滅絕，到底有多少物種滅絕了呢？這是大家非常關心的一個問題，也是我主要研究的一個問題。
如何研究大滅絕呢？我們一般是選擇海洋里面的生物進行研究，就是海洋中的化石。海洋中的這些生物死了之后很容易就沉到了海底，被海底的泥沙掩埋，這樣越埋越深，越深之后它的壓力和溫度就會很高，所以這些沉積物就被轉化成巖石。這些生物就跟著巖石一起轉化為了化石。
當地層在碰撞的時候可能就會造山，兩個地層這樣一碰撞相互擠壓，地下的巖石就被抬到了山上，化石就跟著巖石一起被抬到了山上，這也是我們找化石為什么一般去山上的一個原因。
這是貴州貴陽附近的一個小山包。大家可以看到這里的地層還是水平的，說明當時這個地方是一個海洋，當然在2.5億年前我們現在所在的上海也是海洋。
當時在這個地方就沉積了很多這樣的沉積物，靠近下邊的這些沉積物一般形成得比較早，我們按照時間順序把這套地層進行編號。這段地層大概有兩米多厚，大家可以猜一猜，代表多少時間呢？20萬年。
我們一般在野外發現的化石都是大化石，也就是我們肉眼可以看到的，一般是幾厘米或者幾十厘米，甚至幾米大的化石。
這個是魚的化石。
這個是菊石，是已經滅絕的一種生物。
這個是腕足動物的化石。
這些都是大化石，肉眼可以看到。實際在這些巖石里面還有很多非常微小的化石，我們稱之為微體化石，它們的個體通常小于一毫米，所以在野外我們很難看到它，因為肉眼看不到。怎么辦呢？我們一般是把石頭先采回來，通常每一層采個幾公斤，然后對它進行處理。
一種就是通過化石溶解，把這些石頭用一些酸溶解掉，然后里面的化石就會露出來，我們再在顯微鏡下把化石挑出來。比如說我們現在看到的這個化石，它的大小可能只有幾百微米，也就是零點幾個毫米，只有通過這種方法把它處理出來。
牙形石
還有另外一種化石，它的成分跟巖石一樣，所以我們沒法通過化學溶解把它取出來。這時候一般把這個石頭磨成薄薄的一個片子，然后把它放在顯微鏡下，通過內部結構來對它進行生物學鑒定。
有孔蟲化石
就這樣我們把獲得的這些大化石，和在實驗室獲得的這些微化石，一起進行古生物學研究。
比如說ABCDE五個種，A實際上是在一層、二層、三層和四層出現，所以我們就把它放在這樣一個投點上。然后再把這四個點連成一條線，就代表了這個種在當時生活的年限，也就是從第一層生活到第四層，生活了這么久。
就這樣我們把所有種的年限都畫出來，就得出了這樣一個圖。
從這個圖上就可以看到，種A到種D在第四層就滅絕了，因為它們以后再也沒有出現了，而種E它在五層、六層、七層還有出現，所以它沒有滅絕。
針對2.5億年前的這次滅絕，我們就在中國很多地方找了很多化石，總共有500多個種，把它們的年限投到這樣一個圖上。大家可以看到這張圖上有五百多根線，這么多線，大部分都在中間這一段地層里面消失了，沒有延續上去，說明這些物種都滅絕了。這段地層是三萬年左右，也就是說在這三萬年絕大多數物種都滅絕了。
而且滅絕經歷了兩個階段。大家應該也能看得出來，第一幕這兒有一個階段很多物種一起消失了，第二幕這兒還有一個階段也都一起消失了。也就是經過這兩個階段，總共有91%的海洋物種滅絕了。這跟之前科學家估計的95%的滅絕率是非常接近的。
對于不同的類別來說，滅絕的情況是不一樣的，有些類別受影響比較大，有些類別受影響比較小。我們看一看受影響比較大的，其中有一類叫三葉蟲，可能在座的有人認識它。是一種比較常見的化石，特別是在五億年前的海洋中它是占主導，海洋中基本上全是它。這一類生物就在這一次滅絕中徹底消失了，以后再也沒有了。
另外一種是四射珊瑚，也就是當時主要的造礁生物，它也是在這一次滅絕事件中完全消失了。我們現在海洋里面的珊瑚已經不是四射珊瑚了，是以六射珊瑚為主。
這是滅絕得比較嚴重的。我們再來看一看哪些生物幸存了呢？左邊這張圖展示的是在滅絕前海洋里面的生物主要由哪些組成。我們可以看出，在滅絕前，固著型的，像珊瑚一樣是固著在海洋底下的，這類生物占主導，它占了68%。
左：滅絕前 右：滅絕后
但是滅絕后這樣一個結構金字塔發生了倒轉，這種游泳類的動物開始占據主導。為什么呢？我們在回答這個問題之前，首先看一下都有哪些游泳類的生物在這里出現。
這個就是滅絕之后發現的一類魚化石。大家可以看到它的復原圖，跟現在的魚長得還是比較像的。
另外一個是牙形類，這是它的微體化石，它的復原圖可以看出也是像魚形狀的一類生物，實際上它不是魚，是一個比較低等的脊椎動物。
從這兩種生物的體形上，我們都能看得出來它們是善于游泳的。
我們再來看這種菊石，現在海洋中已經沒有了，因為它跟恐龍一起徹底滅絕了，但是在這一次滅絕之后還是比較常見的。這些就是我們在野外挖掘的一些化石，從它的復原圖上我們也可以看出它是一個比較兇的捕食者，也是比較善于游泳的。
當然我們都沒見過它，但是我們一定有同志見過它的近親，就是這一類生物，叫鸚鵡螺。這個就是在現代海洋里面拍的一個短視頻，這一類生物也是善于游泳的。
為什么善于游泳的生物能在滅絕事件中這么幸運？我們現在初步是這樣認為的，因為當時的海洋條件是非常差的，到處都不適合生物生存。游泳的生物可以在比較短的時間內逃離這些不好的環境，找到相對舒服一點的環境待著，所以它們可以幸存。所以如果我們想要在大滅絕中活命，我們也要先學會游泳，有機會逃離這些災難。
我們再來看看這一類，叫雙殼，也就是在海邊經常撿到的這些貝殼類。
這類生物它是底棲的，大家可能對它比較熟悉，有一道比較有名的菜叫蒜蓉粉絲扇貝。這一類生物它平時是趴在海洋底下的，也就是說一般情況下它應該不會游泳。這類化石在這段地層中是比較常見的，走到野外就很容易找到。它們是怎么幸存下來的呢？實際上這類生物它也會游泳，它通過扇動兩瓣殼來游泳。
所以說游泳很重要，連這種平時都不怎么游的都學會游泳了。沒辦法，如果不游它也活不到現在。
我們再來看另外一種比較特殊的，叫腕足動物。跟剛才看到的貝類非常像，但是完全不是一種，這一類是徹底不會游泳的。現在海洋中還有少量的。它們是固著的，它們有一個肉莖，通過肉莖把自己的身體固著在海底，也就是說它這一輩子只生活在一個地方，不會移動的。
實際上這類生物在滅絕后非常少見，我們在全國很多地方去找它的化石，包括西藏，也只找到很少的幾個種少量的標本。但是它又是如何幸存的呢？看一下我們做的一個系統的研究。
我們發現滅絕前這類生物長得比較大，大的可以達到十幾厘米，而滅絕后它們變得非常小，只有一厘米左右，也就是說它讓自己變小以幸存下來。
左：滅絕前 右：滅絕后。Chen
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