每個人都知道恐龍的滅絕。大約6600萬年前的一次災難性的小行星撞擊導致了恐龍的死亡。但是在地球歷史上有過幾次大規模的滅絕，而且它們並不涉及致命的小行星。最嚴重的滅絕是由氣溫的迅速上升引起的。

地球上最嚴重的滅絕發生在滅絕恐龍的小行星撞擊之前很久。它發生了大約2。52億年前，它標誌著所謂的二疊紀的結束。這種滅絕被稱為二疊紀-三疊紀滅絕事件，即二疊紀末期的滅絕，或者更簡單地稱之為“大滅絕”。高達70%的陸生脊椎動物和高達96%的海洋物種在大滅絕期間滅絕了。

這是怎麼發生的？還會再發生嗎？

華盛頓大學海洋學學院的賈斯汀·佩恩（Justin Penn）說：“這項研究強調了在人為氣候變化下，類似機制引起的大規模滅絕的可能性。”

科學家們努力工作以瞭解地球歷史上最嚴重的物種滅絕的原因。但是很難把發生在2。52億年前事情上的證據拼湊起來。來自很久以前的事件的線索隱藏在岩石中，而那些古老的岩石中的大部分已經被掩埋了。沒有像一個巨大的隕石坑那樣確鑿的證據。只有零星的證據。有一個特別令人信服的證據：化石證據顯示了滅絕的海洋物種的分佈，而不是那些滅絕的海洋物種的分佈。

當大滅絕發生時，大陸還沒有漂流，而是聚集在一塊叫做泛大陸的陸地上。

發表在“科學”雜誌上的一項新的研究集中在化石記錄上，並表明大滅絕背後的罪魁禍首是氣候變化。儘管當時的氣候變化很可能是由火山引起的，但其影響是顯而易見的：氣候變化，無論是由火山還是其他什麼原因引起的，都可能導致災難性的滅絕，其後果與小行星撞擊一樣嚴重，甚至更糟。

這篇論文的題目是“溫度依賴性缺氧解釋了生物地理和二疊紀末期海洋生物大滅絕的嚴重性”。主要作者是華盛頓大學海洋學學院的賈斯汀·佩恩（Justin Penn）。在這項研究中，佩恩和他的合著者得出結論，海洋溫度的升高和隨之而來的缺氧導致了大滅絕，並且很可能導致了其他物種的滅絕。

“氣候變暖和氧氣流失是物種滅絕的主要原因。”大量的證據表明，造成氣候變化的機制是火山。火山的主要影響是氣候變暖，因為它們向大氣中排放了溫室氣體。火山還有其他影響，但變暖是關鍵，它使海洋明顯變暖。

這塊來自中國南方的岩石顯示了二疊紀-三疊紀的界線。底部是滅絕前的石灰岩，頂部是地球上最嚴重的滅絕後沉積的微生物石灰岩。

研究人員將氣候模型和化石記錄結合起來得出他們的結論。他們模擬了滅絕前的地球氣候，當時有一塊叫泛大陸的大陸，海洋的溫度和氧氣水平與今天相似。在他們的模型中，他們還輸入了61種現代海洋物種的溫度和氧氣敏感性，包括甲殼類、魚類、貝類、珊瑚和鯊魚。大滅絕之前的情況與現在的情況相似，因此這61種現代物種的敏感性代表了地球上最嚴重滅絕時的物種。

然後，他們將溫度提高了10度，與2。52億年前的溫度變化相匹配。這一結果給了他們

一幅

偉大滅絕的地理圖景。

第二作者，海洋學副教授柯蒂斯·德奇（Curtis Deutsch）說：“很少有海洋生物停留在他們生活的棲息地，要麼逃跑，要麼死亡。”在模擬中，高緯度物種幾乎全部滅絕，而一些靠近赤道的物種存活了下來。

這幅圖顯示了在二疊紀末地球上最嚴重的物種滅絕，海洋動物在緯度上滅絕的百分比。根據模型（黑線）和化石記錄（藍點）。熱帶海洋動物存活的比例高於兩極。水的顏色顯示溫度變化，其中紅色是最嚴重的變暖，黃色較少變暖。頂部是泛大陸的超級大陸，有大量的火山爆發釋放二氧化碳。線以下的影象代表了在事件中死亡的96%的海洋物種中的一部分。

賈斯汀·佩恩（Justin Penn）說：“這是我們第一次對導致物種滅絕的原因進行機械預測，可以直接用化石記錄進行測試，這樣我們就可以對未來物種滅絕的原因做出預測。”

一些古老的海底岩石儲存著滅絕本身的證據。有一個繁榮和多樣化的海洋生態系統，然後是一片屍體。地球花了數百萬年的時間才重新變得多樣化和繁榮昌盛。有了他們手中的模擬結果，科學家們隨後將其與倖存的化石記錄進行了比較。

化石記錄顯示了物種在滅絕之前的位置，這些物種被完全消滅或被限制在它們以前棲息地的一小部分。化石記錄證實了研究人員的發現：離赤道最遠的物種受到的影響最大。

冷水比熱水含有更多的氧氣，這是基礎科學。與適應赤道附近較溫暖水域的物種相比，適應較冷氣候、遠離赤道的物種需要更多的氧氣才能生存。海洋化石記錄顯示，遠離赤道的海洋物種遭受的傷害比靠近赤道的海洋物種更嚴重。

當氣候變暖，海洋含氧量下降時，首先滅絕的是那些需要更多氧氣的物種。離赤道較近的物種有地方可去：他們可以離開赤道，找到他們習慣的含氧量的水域，或者至少他們中的一些物種可以這樣做。但對於赤道以北和以南的那些物種來說，他們無處可去。

一種在二疊紀末期滅絕的魚，這塊化石在德國卡爾斯魯厄的國家自然歷史博物館展出

變暖的海洋對海洋物種來說是雙重打擊。隨著海洋變暖，不僅氧氣水平下降，而且海洋物種的新陳代謝加快，他們需要更多的氧氣。這裡的關鍵概念是依賴於溫度的氧氣供需比率。這一比率被稱為代謝指數，衡量有氧活動的環境範圍，並受海洋條件以及不同物種對溫度和缺氧敏感性的影響。如果某一物種的代謝指數低於它們的最低要求，它們就不能呼吸，就會死亡。

佩恩說：“死亡機制的特徵，氣候變暖和氧氣損失，是這個模型所預測的，然後在化石中發現的地理模式。這兩者表明，這種氣候變暖和氧氣流失的機制是物種滅絕的主要原因。”

氣候變暖和缺氧並不是造成這種物種滅絕的唯一因素，但它解釋了海洋多樣性喪失的一半以上的原因。根據其作者的說法，其他的變化，如酸化或光合生物生產力的變化，很可能是另外的原因。

這對未來意味著什麼？如果氣候變暖是地球歷史上最嚴重的物種滅絕的主要原因，那麼變暖可能再次導致滅絕。事實上，已經是這樣了。

溫室氣體濃度在二疊紀上升，現在也正在上升。當然目前的上升不是來自火山，而是來自人類的影響。

佩恩說：“在一切照舊的排放情況下，到2100年，上層海洋的變暖將達到二疊紀晚期變暖的20%，到2300年，這一比例將達到35%至50%。這項研究突出了人為氣候變化下類似機制引起的大規模滅絕的可能性。”

我們現在正在經歷一個滅絕事件，叫做全新世滅絕。它被認為是第六次滅絕，因為在過去的六億年裡已經有五次了。全新世滅絕的範圍包括植物和動物，包括哺乳動物、鳥類、兩棲動物、爬行動物和節肢動物。這並不全是由氣候變暖造成的。人類活動造成的生物多樣性的喪失是另一個原因。儘管如此，這仍是一種滅絕。科學家們認為，目前動植物物種的滅絕速度是自然背景滅絕速率的100到1000倍。

至於我們的氣候會變得溫暖多少，以及有多少物種將會瀕臨滅絕，我們還需拭目以待。我們希望能夠做出必要的改變，以避免最壞的情況發生。