中外研究人员通过“防晒霜”揭秘2.52亿年前二叠纪末陆地生物灭绝
据中国科学院南京地质古生物研究所7日消息，该所刘峰研究员与英国、德国等地的同事合作。通过研究化石花粉粒中“防晒剂”含量的变化，发现臭氧层破坏是导致二叠纪末陆地生物灭绝的直接证据。
据研究人员介绍，2.52亿年前的二叠纪末大灭绝事件是显生宙最大的一次灭绝事件，造成了约81%的海洋物种和89%的陆地物种灭绝。主要原因被认为是大规模火山爆发引起的环境变化，但仍然缺乏环境因素影响陆地生态系统的直接证据。科学家普遍认为，二叠纪末西伯利亚大火成岩省喷发导致的全球温室气体增加、全球变暖和海洋酸化，可能是这次大灭绝的主要原因。然而，关于这些环境因素如何影响陆地生态系统，仍然存在许多争论。
“为了适应陆地辐射环境，陆地植物进化出了一些调节机制，以减少紫外线对植物的伤害。”据刘峰介绍，在植物的生殖细胞中，这种机制是植物的孢子和花粉外壁含有大量与“防晒霜”功能相似的化合物。这些化合物可以抵抗紫外线引起的氧化，从而保护脆弱的孢子和花粉。因此，理论上可以通过测量这些孢子和花粉中“防晒剂”的含量来推断地质历史时期大气紫外线辐射的强度。
该研究小组使用傅里叶变换红外光谱法定量测量了来自中国藏南的1011个阿里花粉粒中的香豆酸和阿魏酸。通过大数据分析发现，二叠纪末大灭绝时期地层中花粉外壁的香豆酸和阿魏酸含量明显高于灭绝前后化石花粉中的含量。“防晒霜”含量的变化证实了二叠纪末大灭绝期间全球紫外线辐射有所增加。
刘峰介绍，研究团队还对剖面地层中的有机碳同位素和汞浓度进行了分析，发现这两项指标的异常波动与出现大量香豆酸和阿魏酸的化石花粉中的异常波动基本一致，进一步证实了二叠纪末全球紫外辐射的增加很可能是由当时剧烈的火山活动造成的。该研究得到了国家自然科学基金、青藏高原第二次科学考察与研究、中国科学院战略先导科技项目(B类)、德国研究基金会等机构的支持。
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