孕育新生命，生物大滅絕并非全是禍

文／馮偉民

2022年1月15日，南太平洋島國(guó)湯加的洪阿哈阿帕伊島發(fā)生火山噴發(fā)，令人記憶猶新。因?yàn)槊恳淮位鹕絿姲l(fā)，大量的火山灰飄浮在空中，不僅破壞生物的呼吸系統(tǒng)，而且還會(huì)引發(fā)地震和海嘯等其他一系列的災(zāi)難。

在地球46億年歷史中，生命史約占40億年，而漫長(zhǎng)的生命史上也曾發(fā)生許多次生物大滅絕。近年來(lái)，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，生物大滅絕的原因盡管紛繁復(fù)雜，但有越來(lái)越多的證據(jù)傾向于認(rèn)為，其幕后黑手大多指向地球內(nèi)部活動(dòng)所造成的大規(guī)模火山噴發(fā)。

五次生物大滅絕事件，都與火山噴發(fā)有關(guān)

顯生宙以來(lái)發(fā)生的五次大滅絕，給生物界帶來(lái)了慘重災(zāi)難。

第一次是奧陶紀(jì)末生物大滅絕，造成了滅絕屬占當(dāng)時(shí)屬總數(shù)的60%—70%，滅絕種數(shù)高達(dá)80%。

第二次的晚泥盆世生物大滅絕，其滅絕科占當(dāng)時(shí)科總數(shù)的30%，滅絕的海洋動(dòng)物達(dá)70多科。

到了第三次的二疊紀(jì)末生物大滅絕，更以約陸生生物75%的科和海洋生物的90%物種的消失高居歷次大滅絕的榜首。

還有第四次的三疊紀(jì)晚期生物大滅絕，有1/3的科滅絕、40%—53%的屬滅絕。其中海洋生物有20%的科滅絕。

玉溪龍復(fù)原圖 陳 瑜 繪（圖片來(lái)源新華社）

最后就是白堊紀(jì)末生物大滅絕，有26%的科、超過(guò)半數(shù)的屬、75%的種在大滅絕中消失。稱霸一時(shí)的恐龍以及菊石、雙殼類中的固著蛤類則完全滅絕。

而這五次生物大滅絕事件，無(wú)一例外都有火山噴發(fā)的因素。尤其是二疊紀(jì)末大滅絕，西伯利亞地區(qū)曾經(jīng)發(fā)生史上最大規(guī)模的地幔柱事件，持續(xù)了大約100萬(wàn)年，釋放出超過(guò)300萬(wàn)立方千米的地幔物質(zhì)，冷卻的玄武巖洪流覆蓋面積超過(guò)700萬(wàn)平方公里。

與此同時(shí)，峨眉山火山噴發(fā)的面積超過(guò)30萬(wàn)平方公里，巖漿凝結(jié)成的玄武巖一直延伸到越南北部。即便是白堊紀(jì)末包括恐龍?jiān)趦?nèi)的生物大滅絕事件，有著名的小行星撞擊假說(shuō)，但越來(lái)越多的研究表明，德干玄武巖的噴發(fā)與那次大滅絕有著時(shí)間上的高度吻合。

由此可見(jiàn)，火山爆發(fā)對(duì)環(huán)境造成的壓力最終導(dǎo)致地球生態(tài)系統(tǒng)的崩潰與毀滅。而小行星撞擊可能是滅絕事件中壓垮駱駝的最后一根稻草。

提供新機(jī)遇，騰出生存空間孕育新生命

然而，整個(gè)生命史表明，生物大滅絕事件并非全是禍，舊物種滅絕為新物種的出現(xiàn)提供機(jī)遇，騰出了生存空間，孕育著新的生命大輻射。

20多億年前，原核生命的大滅絕迎來(lái)了真核生命的誕生和發(fā)展；二疊紀(jì)末大滅絕徹底顛覆了古生代生態(tài)系統(tǒng)，卻揭開(kāi)了爬行動(dòng)物海陸空全盛演化的帷幕；白堊紀(jì)末恐龍的滅絕，使得哺乳動(dòng)物走出困境，成為新生代的王者。因此，生物大滅絕是生物演化的一種重要而特殊的推動(dòng)力。

另外，生物大滅絕還磨練了生物抗災(zāi)能力，因?yàn)榻?jīng)歷了大災(zāi)難后，總有些生物以其難以想象的頑強(qiáng)和忍耐力，以及獨(dú)特的生存策略而幸存下來(lái)。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，一些生物之所以能躲過(guò)大滅絕，與它們采取的策略和方式有著極大的關(guān)系，不同的動(dòng)物往往有著其應(yīng)對(duì)災(zāi)難的獨(dú)門絕技，如擁有高效的代謝系統(tǒng)、具備固有的耐溫特性、采用小型化的策略、巧遇海洋中未受影響的某個(gè)水層等“避難所”，這些無(wú)疑都為當(dāng)今人類認(rèn)識(shí)自然與生物的演化關(guān)系，應(yīng)對(duì)新的大滅絕提供了有益的啟示和借鑒。

開(kāi)辟新途徑，催生頁(yè)巖氣煤炭石油等資源

有意義的是，科學(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，造成生物大滅絕的火山巖漿活動(dòng)，還對(duì)礦產(chǎn)資源的形成起到了關(guān)鍵性作用。

由于火山巖漿活動(dòng)和海底巖漿噴發(fā)總是導(dǎo)致海水溫度的顯著升高，釋放的大量二氧化碳?xì)怏w使海洋酸化，致使有毒硫化氫氣體泛起，最終導(dǎo)致海洋生物大規(guī)模滅絕，繼而影響陸生生物的滅絕。而當(dāng)生物滅絕事件發(fā)生后，海洋或湖泊中的藻類卻獲得驚人的繁衍，其生物量巨大，經(jīng)埋藏后即可形成富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁(yè)巖，在這種還原環(huán)境中，不僅形成油氣，還形成金屬礦產(chǎn)。

科學(xué)家研究表明，生物大滅絕與大規(guī)模的海底缺氧事件有關(guān)。2021年，中科院南京地質(zhì)古生物研究所科學(xué)家對(duì)藏南喜馬拉雅—特提斯區(qū)內(nèi)亞來(lái)至土龍之間的黑色頁(yè)巖研究顯示，晚泥盆世生物大滅絕可能由缺氧事件所導(dǎo)致。而來(lái)自其他的研究也表明，頁(yè)巖氣的形成和歷史上幾次生物大滅絕都有著直接關(guān)聯(lián)。

我國(guó)頁(yè)巖氣主要形成于更早的奧陶紀(jì)和志留紀(jì)，且以下志留統(tǒng)龍馬溪組的黑色頁(yè)巖為主。

總之，生物大滅絕與頁(yè)巖氣等能源形成的關(guān)系表明，大自然的演變往往是禍兮福所倚，福兮禍所伏。生物大滅絕固然是生命史上最悲慘的時(shí)刻，但是大滅絕也為生物界的更新與進(jìn)一步演化開(kāi)辟的新途徑，并形成了大量新型的礦產(chǎn)資源，為后來(lái)誕生的人類提供了頁(yè)巖氣、煤炭、石油和天然氣等資源，奠定了人類社會(huì)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)和動(dòng)力。