距今約2.52億年的二疊紀末大滅絕是寒武紀以來最嚴重的一次生物危機，導致了海洋和陸地生物的重大變革。多年來，中國科學院南京地質古生物研究所博士彭輝平在研究員劉鋒的指導下，與中外科學家合作，對我國新疆吐哈盆地西緣出露的南桃東溝剖面中產出的孢粉化石進行了詳細研究，發(fā)現(xiàn)了二疊紀末大滅絕期間的陸地“避難所”，相關研究成果3月13日凌晨發(fā)表于《科學進展》。

二疊紀末大滅絕事件對陸地生態(tài)系統(tǒng)影響如何？一派古生物學者認為，二疊紀末大滅絕期間，西伯利亞大火成巖省的噴發(fā)，給陸地生態(tài)系統(tǒng)帶來一場“全球環(huán)境災難”；另一派學者認為，導致大滅絕期間陸地環(huán)境災難的因素在全球的分布受到不同緯度大氣環(huán)流的制約，這種災難可能并不是全球性的。還有部分學者提出了折中假說，認為在二疊紀末大滅絕期間，內陸地區(qū)可能存在一些“生態(tài)綠洲”，即“避難所”，保護了部分陸地生態(tài)系統(tǒng)及其植物多樣性。長期以來，古生物學家尚未找到確鑿的化石證據證明陸地“生態(tài)綠洲”的存在。

2019年開始，中外研究團隊對新疆吐哈盆地西緣南桃東溝剖面的孢粉化石進行了系統(tǒng)研究，利用南桃東溝剖面多個層位的火山灰樣品，建立了高精度的貝葉斯年齡模型，該剖面完整記錄了二疊紀末大滅絕前后的地層信息。研究發(fā)現(xiàn)，在二疊紀末大滅絕前后約16萬年內，當?shù)匾恢贝嬖诜笔⒌呐R水蕨原和松柏類森林，即這些森林在南桃東溝地區(qū)的延續(xù)并未被二疊紀末大滅絕打斷。

經過對南桃東溝二疊紀末大滅絕前后地層中保存的孢粉化石屬種多樣性統(tǒng)計，科研人員在已發(fā)現(xiàn)的33個孢粉屬中并未發(fā)現(xiàn)大滅絕導致任何一個孢粉屬滅絕?！巴ㄟ^與世界范圍內已知的、具有明確測年數(shù)據的二疊紀末大滅絕期間的陸相孢粉和古植物化石進行比較，我們發(fā)現(xiàn)了一個顯著差異：在云南東部的大羽羊齒植物群和澳大利亞的舌羊齒植物群正經歷大滅絕的同時，新疆南桃東溝地區(qū)的地層中卻保存了大量孢粉化石。”彭輝平解釋道，這表明在地球上其他地區(qū)出現(xiàn)陸地生態(tài)系統(tǒng)崩潰時，新疆南桃東溝地區(qū)的植被并未受到明顯影響，指示該地區(qū)為陸地“避難所”之一。

除此之外，科研人員還在南桃東溝剖面發(fā)現(xiàn)了與孢粉和植物化石同層保存的大量四足動物骨骼化石，在二疊紀末大滅絕結束的7.5萬年之后，該地區(qū)已開始出現(xiàn)大量食草四足動物“水龍獸”和食肉動物“遲滯鱷”。此前主流觀點認為，二疊紀末大滅絕導致陸地初級生產力大幅降低后，陸地生態(tài)系統(tǒng)的多樣性需要超過100萬年才能恢復到滅絕前的水平。這也反證了南桃東溝地區(qū)在二疊紀大滅絕期間并未出現(xiàn)明顯的陸地植被大滅絕現(xiàn)象。

“盡管新疆吐哈盆地在二疊紀末大滅絕期間與西伯利亞大火成巖省地理距離較近，理論上應是最危險的區(qū)域，但這里卻意外成為陸地植被的避難所，成為陸地其他生物快速復蘇的‘生態(tài)綠洲’。”彭輝平說，該發(fā)現(xiàn)對古生物學研究具有啟示意義：導致生物滅絕的環(huán)境因素在陸地的分布確實受到不同緯度大氣環(huán)流和局地氣候的限制，表面上最危險的地方反而可能最為安全。（記者蘇雁 通訊員姬尊雨）

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