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1、地史上的集群滅絕與全球環(huán)境變化生物圈和生命的發(fā)展史具有不連續(xù)性，生物多樣性的變化反映了這種不連續(xù)性。地史過程包含著生物進化過程，生物多樣性變化總是伴隨新的棲息地的形成和災(zāi)難性事件的出現(xiàn)。生物集群滅絕是指在一個相對短暫的地質(zhì)時段中，在一個以上地理區(qū)域范圍內(nèi)，數(shù)量眾多的生物突然死亡，從而造成生物物種數(shù)短時間突然下降。生物集群滅絕要滿足四個條件：量值：達到具有實質(zhì)意義的絕滅量值。廣度：具有全球范圍內(nèi)的廣度。幅度：涉及廣泛的不同分類單元。時續(xù)：限于相對短暫的地質(zhì)時隔。地球上生命的起源至少可以追溯到35億年前,但在很長一段時間里,地球上的生命
2、形式只有微生物和細(xì)菌，這一現(xiàn)象一直維持到距今約5.3億年前的寒武紀(jì)早期。在寒武紀(jì),多細(xì)胞動物突發(fā)性地在海洋中出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計，自寒武紀(jì)以來,明顯的生物滅絕事件發(fā)生了15次。其中地史過程中有五大滅絕事件，對生物進化過程有非常重大的影響。一、奧陶紀(jì)-志留紀(jì)之交大滅絕時間：4.39億年前原因：全球氣候變冷后果：約有100個科的生物滅絕這一時期大多數(shù)生物的機體是軟體組織,形成化石的幾率很小,只有那些具有殼或硬組織的動物才留下了比較多的線索,因而目前無法弄清楚當(dāng)時到底發(fā)生了什么以及都有哪些物種受到了影響。據(jù)估計,大約有100個科的生物滅絕了,在屬
3、種級別上滅絕率更高,如腕足類屬的滅絕率為60%,種的滅絕率可達85%。三葉蟲類在這次滅絕中元氣大傷,此后再也無法恢復(fù)前期的繁榮。此次滅絕事件對低緯度熱帶地區(qū)生物的影響較大,而對高緯度地區(qū)和深水區(qū)生物的影響相對較小,是地球史上第三大物種滅絕事件。此時期集群滅絕事件之起因，以冰蓋說最為廣泛接受（Brenchley，1984；BrenchleyandNewall，1984；RongandHarper，1988），大量的陸表水以冰蓋凝聚的方式蓋覆于當(dāng)時南半球極區(qū)，造成全球海退及溫度梯度增強、海水鹽度變化、缺氧、水體分層等多重災(zāi)變環(huán)境，而Hi
4、rnantian后期冰川迅速消融、全球性海進,導(dǎo)致了Rawtheyan末和Hirnantian末兩幕起因不同的生物滅絕事件（陳旭等，1990）。第一幕，即高潮幕，是以冰蓋的逐漸凝聚、海平面持續(xù)下降而導(dǎo)致淺水相至較深水相筆石的不斷衰減，深水相的Folimena動物群也可能在此事件中滅絕；第二幕以第一幕后廣布的淺水相Hirnantia動物群滅絕為終結(jié)（RongandHarper，1999）。從第一幕的滅絕事件后接踵而來的Hirnantia動物群在Ashgill末期，即Hirnantian期的廣泛分布，可推知兩幕事件之間的陸表海環(huán)境曾經(jīng)一
5、度趨于緩和。二、晚泥盆紀(jì)弗拉斯期-法門期之交大滅絕時間:3.67億年前原因:淺水中含氧量下降后果:70%物種消失,海洋中無脊椎動物損失慘重7經(jīng)過這次滅絕,70%的物種消失了。海洋中的物種比淡水中的物種受到的影響更大,珊瑚、腕足動物、菊石、海百合等許多無脊椎動物損失慘重。而在陸地上,正在不斷衍生出新種的植物。對于這次滅絕的起因我們知之甚少,從暖水海洋中物種不成比例的消失來看,全球變冷可能是一個重要的因素,同時還有跡象顯示當(dāng)時比較淺的水域里氧氣含量也下降了。本期大滅絕事件有3個特點：一是影響大，尤其是對淺海底棲殼相生物的影響最大，經(jīng)歷了
6、F-F事件之后，泥盆紀(jì)生物礁和泥盆紀(jì)特征的珊瑚、層孔蟲、苔鮮蟲等基本滅絕，全球151種珊瑚全遭劫難，47個淺海相珊瑚屬中也只有2～3個屬尚能殘存下來，此外，F(xiàn)-F事件之前珊瑚骨骼及其微細(xì)結(jié)構(gòu)都是屬于泥盆紀(jì)類型，而F-F事件之后則屬于石炭紀(jì)或接近石炭紀(jì)類型.全部的竹節(jié)石和3個科和1個亞科的三葉蟲（Tropidocoryphidae,Scutelluidae,Odontopleuridae,Asteropyginae）以及幾個超科的腕足類(如五房貝超科和無洞貝超科等)也都相繼消失，菊石也發(fā)生了很大的變化（如manticoceratids
7、被clymenids所代替）；二是同時性，即發(fā)生在晚泥盆世弗拉期與法門期之間（即牙形類動物linguiformis帶與triangularis帶之間，相當(dāng)于德國的Kellwasser事件）；三是全球性，目前已在亞洲、歐洲、北美、澳大利亞等地均證實它的存在。雖說科學(xué)家可以確定在晚泥盆紀(jì)弗拉斯期—法門期之交發(fā)生了大滅絕,但究竟持續(xù)多長時間卻并不清楚,可能持續(xù)了50萬年,也可能是150萬年。而且我們也不清楚到底是發(fā)生了一個大滅絕還是幾個連續(xù)稍小的滅絕,專家對當(dāng)時幾個重要事實也還沒有達成共識。對于造成F-F生物集群滅絕事件的原因，目前仍存在
8、著不同的解釋，歸納起來主要有地內(nèi)(terrestrial)和地外(extra-terrestrial)說兩種筆者認(rèn)為，情況是相當(dāng)復(fù)雜的，可能不是由某一個簡單的因素造成的。大型隕石的撞擊、缺氧環(huán)境、海平面升降、食物鏈中斷等等都有可能引起
