发生在三亿七千万年前的一次生物大灭绝事件

发生在三亿七千万一年前的~次生物;大灭绝事件 廖卫华 目前世界上生活着成千上万种的动物和植物，而 在漫长的地质历程中也曾有成千上万种生物灭绝、消 亡。经古生物学家研究，显生宙至少曾经发生过五次 巨大的生物集群(一级)灭绝事件:如发生在4.38亿年 前奥陶纪末的O/ S事件、3.6亿年前晚泥盆世的F/ F 事件、2.5亿年前古生代末的P/ Tr事件、2.05亿年前 三叠纪末的Tr/ J事件和0.65亿年前中生代末的K/ T 事件等。其中，古生代末的事件使蜓、四射珊瑚、三叶 虫等动物全部灭绝，中生代末的事件则使恐龙、菊石等 动物在地球上消失。如果把这五次大灭绝事件算作一 级事件，那么比它们稍小一些的二级、三级、四级灭绝 事件在地质历史上那更是累见不鲜了。 发生在3.6亿年前晚泥盆世的F/F大灭绝事件是 显生宙生物五大灭绝事件之一，因为该事件是发生在 晚泥盆世弗拉期(Frasnian)与法门期(Famennian)之间， 所以科学家们就用这两个时期的头一个英文字母F/ F 来代表。该事件对浅海底栖生物的影响甚大，竹节石 和泥盆纪珊瑚礁全部消失，泥盆纪类型的珊瑚、层孔 虫、苔醉虫惨遭灭绝，在北美东部大区的全部 13个珊 瑚属中，只有一个属幸免于难，灭绝率高达92%，就全 世界范围而言，弗拉期浅海相47属中，经历了F/ F大 灭绝后，只有2一3个属残存下来，其余的均难逃劫难， 腕足类中的无洞贝超科和五房贝超科、菊石中的尖叶 棱角石类以及几个科的三叶虫也都惨遭厄运。目前在 Alf 生 宙 新 生 代 第四纪 }久4,出F3}} }I 4L -P Oll R4 r} {A子竹物畴代} ‘ 65Ma 人灿出J处 被子竹物畴代喃乳勃物{!寺代 第三纪 中 生 代 白要纪.’ 白矍纪未少瓜丽 血 区亘圃医至一互豆困一遥亘1〕1适一至1巫二目 闷』丝竺一 晚三叠世大诚绝 应 )250Ma ____ 恐青良晴代 侏聚纪 般早约乌领 三叠纪 古. 生. 代 二叠纪 峨 一 八。，落，工二;万‘。 八 、 二 叠北末夕屯减肥 石盛 !蔗粗植.物叶代1 1豪早约"} f 7勤物} 44 OUUIIAM晚泥盆世大诚艇 胜 ‘_A2QNA. ，八 阅日二‘ 奥陶,9,F-末大诫艳 溯跳 57()(540) 寒武纪生物大爆癸 蔗顺植物畴代 石炭纪 最早约爬行勤物 泥盆纪 志留纪 tZ早的有濒撷焦}lz早的昆盗 奥陶纪 寒武纪 地质历史时期五次大规模的生物灭绝事件(据戎嘉余等19%年;200(!年) 亚洲、欧洲、北美洲和澳大利亚等 地均证实F/F事件的存在。 关于F/ F灭绝事件的形成原 因，目前国际学术界仍存在着 “地 内说”和 “地外说”两种不同的解 释:前者认为，海平面下降、气候变 冷、缺氧事件、地壳运动、火山活 动、漂浮植物生长率加快以及海洋 透光带中相对稳定的层状海水混 人了有毒的缺氧海水等等都可以 引起海洋生物的大量灭绝;后者则 主张小行星、火流星对地球的碰撞 是导致地球上生物集群灭绝的原 因。 我国古生物学家在广西、湖南 的晚泥盆世地层中发现了多层碳 (S'3C),氧(s'eo)同位素和镍(Ni) , 铱(Ir)的微弱异常现象。同时也分 析出从地球化学异常层之下到异 常层之上。碳同位素从正值突然变 成负值，其扰动幅度可达 (].g% PDB。但在德国晚泥盆世的F/F事件层中，人们并未发 现镍、铱等元素的异常现象。 近年来，经过在广西、湖南、贵州等地的野外实地 考察，观察到在3.6亿年前的晚泥盆世弗拉期地层的 顶部，不论在浅水相还是在深水相地层中都曾经发生 过一次突然的大规模海平面下降现象。据国外有关资 料记载，在法国南部的Montagrte Noire地区，也有类似 的情况发生。另外，在湖南锡矿山地区，晚泥盆世法门 阶底还有一层黑色页岩，珊瑚化石就灭绝于这层黑色 页岩之下。在德国晚泥盆世地层中也发现过类似的黑 色页岩，生物灭绝事件就发生在黑色页岩之下，这就是 著名的Kellwasser事件，科学家们认为，这主要是由于 海水中缺乏氧气而导致生物大量灭亡。 目前，虽然有关发生在3.6亿前的那次生物大灭 绝事件的原因仍存在着许许多多的解释观点，但至少， 海平面下降和黑色页岩缺氧事件可能是形成晚泥盆世 F/F生物集群灭绝事件其中的二种主要的原因。 生物界在漫长的地质历史长河中，经历过一次又 一次的灭绝事件，一部分的生物灭绝了，但也有一些残 存下来，后来又经过了一段或长或短的时间，海洋或陆 地生态环境逐渐得到了恢复和改善，新的类型开始复 苏，如果环境条件允许，有的生物还可进一步形成辐射 演化。因此，综观生物演化的历史，不难看出，灭绝一 残存一复苏一辐射这四个发展阶段，往往构成了生物 演化的主旋律，周而复始并造就了当今(包括地球历史 中)生物界千姿百态、光怪陆离的奇观。 〔作者通讯处:210008，南京地质古生物研究所;本 文是作者在完成国家项目(G2000077700)过程中撰写 而成的〕 对 咨 《化 巨》第二期 “山 旺 巾国花” 及 “背 帆 托 ”两 文 加 质 疑 高 峻 母 岩 特 征 相 吻 合。由于母岩薄而 易碎，化石大都是 由很多碎片拼接 而成。此种页岩表 面较光滑.是由很 今年第二期的《化石》杂志刊登了河北经贸大学李 小栋、张爱芹撰写的题为《罕见的新生代双弓类长颈水 生爬行动物化石— 山旺中国龙》一文以及上海复旦 大学物理系教授孙震老先生撰写的《贵州发现长颈“背 帆龙”》一文。笔者在仔细阅读两文及观察对应图版照 片后对这几位作者在文中提出的错误观点予以纠正。 笔者对这几位化石爱好者在地质学、古脊椎动物学等 学科基础知识的匾乏和对古生物化石研究缺乏实践经 验而产生的错误表示理解。 在“山旺中国龙”一文中两位作者着重介绍了胡氏 贵州龙fKeichousaurus hui)和凌源潜龙(场phalosaurus lingyuanensis)的来历，以及“山旺中国龙”的发现对于山 东山旺新生代古生物研究所具有的重要意义等问题用 了很大的篇幅予以宣传。在对“山旺中国龙”在比较解 剖学以及标本的母岩性质与贵州、辽西、山旺等地出产 的化石母岩的对比等问题方面并无实质性的描述。 笔者仔细观察了由马明军拍摄的所谓 “山旺中国 龙”的图版照片得出以下结论: 第一，此长颈水生双弓类爬行动物的头、劲、躯干、 尾及四肢等骨骼构造特征和比例均与辽西义县组凌源 潜龙成体构造与比例相吻合。 第二，该化石母岩表面具有很多白色云状斑纹，这 种页岩仅产自辽西锦州义县地区。与该地产出的大量 凌源潜龙、师氏中华弓鳍鱼(Sinamia zdans枷)化石的 多薄如纸片、质地脆且易碎的岩片叠压而成，在这些薄 岩片中常可见到东方叶肢介( Eosestheriidae)化石。而与 山东山旺所产的粉沙质及泥质硅藻页岩相比毫无相似 之处。辽西锦州义县地区所产此种化石母岩如遇潮湿 极易起层。与凌源、北票、朝阳等地所产化石母岩比 较，保存难度较高。 根据以上论点该标本确为产自辽西义县组的凌源 潜龙化石无疑。在“山旺中国龙”一文中作者认为该化 石产自山东山旺新生代地层的说法毫无根据。 (作者通讯处:200002，上海金陵东路389弄7号) 高峻先生及时指出今年《化石》第二期中 两篇文章的问题，总的来说我们是接受的。只 是在“背帆龙”一文中所谓的“长棘”的解释尚 难确认，因此《质疑》文章中的那一部分暂且省 略，待有关专家经详细审视“背帆龙”更清晰的 照片后再作更正。高峻先生的《质疑》文章不仅 是指出那两篇文章的错误，也是对《化石》编辑 部的批评，对此，我们表示非常感激，同时也向 广大《化石》读者深表歉意!今后一定严格执行 审稿程序，以防类似的错误再次发生。 编后语