誰是遠古生物滅絕的罪魁禍首

丹尼爾·羅斯曼

根據現有的化石研究，我們可以得出這樣的結論，大約在2.52億年前，地球經歷了一場浩劫，這場浩劫導致地球上90%的生物都突然滅絕。這場浩劫，也是迄今為止人類所知的地球上第五次物種大滅絕，同時也是規模最大的一次。

關于造成這場浩劫的罪魁禍首，盡管世界各地零零星星地存留著供人們研究的證據，但真正的原因卻一直眾說紛紜，要想確定真正的元兇，是一件十分棘手也飽受爭議的事。但是，如今隨著最近的研究進展，越來越多的證據開始指向這場浩劫的真兇——微生物。

在此之前，人們懷疑過的真兇對象很多，如隕石墜落、火山爆發或者嚴重的火災等，但誰也沒想到幕后黑手會是微生物。這種需要借助顯微鏡才能看到的兇手，名字叫做“甲烷八疊球菌”，是一種能夠產生甲烷的古生菌。大約在2.52億年前，正是這種微生物突然在海洋中大規模繁殖，然后產生了大量的甲烷排放到空氣中，才致使大氣和海洋的化學成分在短時間內改變了，從而造成了生物滅絕。

根據當時的背景，火山爆發也與這場浩劫有關，雖然它不是“主犯”，卻充當了“幫兇”的角色。最新證據顯示，微生物突然爆發性增長，火山活動與此難脫干系——當時大量的火山活動，噴發出了大量的鎳元素和有機碳元素，為這些古生菌提供了“溫床”， 而古生菌正是利用了這些元素，迅速汲取了營養，然后在海洋中大量繁殖。

研究人員的結論得到了三方面的證據支持。首先，地質化學證據顯示，在二疊紀末的滅絕期，海洋里的二氧化碳濃度呈指數式增長，也許還有可能更快。其次，遺傳學證據顯示，甲烷八疊球菌在當時發生了變異，使其在水中能夠吸收二氧化碳，然后大量產生甲烷。第三，地質沉積物顯示，鎳元素在這一時期突然大量增加。

雖然不管從哪一方面，單一的證據都難以證明遠古的大滅絕時期到底發生了什么，但是綜合所有證據，將不同方面的證據串聯起來，得出的結論無疑要比單一的證據可信得多，雖然這樣還不能百分之百確定正是微生物造成了物種大滅絕，但排除掉了其他的假說，讓這一解釋更加具有說服力。

一些研究人員認為，碳沉積現象表明大滅絕時期有什么因素引起了含碳氣體（二氧化碳或甲烷）的大量產生，而導致這種變化的，極有可能就是火山爆發，如今，西伯利亞暗色巖就是火山爆發的產物——西伯利亞的那次火山爆發，是地質學上有記錄的范圍最大的一次火山爆發，這些氣體很可能就來自于那次爆發。

但是，根據麻省理工學院研究小組的計算，即便是火山爆發，其所能釋放的碳物質遠遠不能造成沉積物中碳含量的劇增，更重要的是，所能觀測到的碳元素的時間變化規律，與火山爆發的時間并不吻合。火山爆發雖然在初期會釋放出大量的二氧化碳，但在后期會逐漸減少，而根據觀測，二氧化碳的含量在整個大滅絕時期中一直保持著快速增長的勢頭，恰好與火山爆發的結果相反。

而除了火山爆發外，微生物恰好是能夠快速產生大量碳的重要角色。科學家們通過研究發現，二疊紀末的大滅絕時期，甲烷八疊球菌與另一種微生物發生了基因轉移，而在適當的條件下，新獲得的基因可以幫助微生物迅速繁殖，急劇消耗海洋沉積物中的有機碳化合物，從而迅速制造出大量的甲烷。這說明在這一時期，微生物的快速擴張才是造成碳物質快速增長的原因。

但還有一個問題是，微生物的大量繁殖，需要足夠多的礦物營養來支持，對于這種特殊的微生物來說，限制它們繁殖的礦物營養就是鎳。不過，這顯然不是什么問題，中國的一份對遠古時代沉積物的最新分析顯示，鎳元素在西伯利亞火山噴發后急劇增加（世界上最大的幾個鎳礦就形成于這次火山噴發），這為甲烷八疊球菌快速增長提供了營養來源。

最后的結果是，甲烷八疊球菌的大范圍快速繁殖，造成了甲烷爆發，導致大氣溫度突然急劇上升以及海水迅速酸化，造成在二疊紀末的生物大滅絕。這一點，與如今全球氣候變暖的預測非常類似。