2.51亿年前的地球，海洋和陆地的生物突然经历了一次最大规模的变化，这就是地球生物历史上规模最大的一次灭绝——“二叠纪生物大灭绝”。有统计显示，当时约有70%的陆生物种和超过95%的海洋物种消失。关于地球历史上最大规模生物灭绝的原因可谓众说纷纭，其中一个重要的声音就是认为当时一颗巨大流星撞击了地球南极，这一判断也得到了一些研究者的支持。不过，美国地质学家的一项最新研究发现，地球上这次规模最大的二叠纪生物灭绝也是进展最慢、持续时间最长的一次，它并非突然事件。这无疑是对流星撞击理论的一次打击。那么，这一事件到底是如何发生的呢？

    20世纪90年代，科学家在西伯利亚的冻土层下面发现了绵延数千公里的火成岩，这一套岩石被称为“西伯利亚大火成岩省”。火成岩的形成与火山和岩浆有着最直接的关系。也就是说，在很多年前的西伯利亚，连绵数千公里的地壳被火山熔岩撕裂，岩浆如洪水般地涌出，在数百万平方公里的土地上肆虐蔓延，并最终造就了这一大套火成岩。科学家们通过进一步研究发现，这次巨大的火山喷发事件发生在大约2.5亿年前，前后延续了100多万年。

    随着研究的深入，科学家们在中国西南的峨眉山和印度西北的潘加也都发现了大规模的火成岩省，经过鉴定，这些火成岩也产于约2.5亿年前，与西伯利亚大火成岩省基本形成于同一时期。这些大规模的火山喷发事件恰好与二叠纪末期的生物灭绝事件在时间上吻合。于是科学家自然就考虑，这些火山爆发事件跟生物灭绝事件会不会有什么关系呢？

    科学家们对现代和古代的一系列火山喷发事件进行了研究，了解到大规模火山爆发会对全球气候产生巨大的影响。科学家们认为，持续不断的火山喷发会把大量火山气体和火山灰带进地球大气。一方面，大量的火山灰喷入空中，进而弥散到全球各个地区，它们会遮挡阳光的照射，这样就阻碍了植物的光合作用，并从根本上破坏了整个地球的生物链；另一方面，火山喷出的二氧化碳气体通过长期的积累，必然造成温室效应，使地球温度持续上升；另外火山还喷出大量二氧化硫和硫化氢等气体，这些气体有剧毒，可以直接毒害生物，与空气中水蒸气结合形成酸雨，落到地表和海洋中，造成生态环境的极大破坏。

    科学家利用这些理论提出了二叠纪末期全球生物灭绝事件的“火山成因说”。但是，仅仅靠这些猜测和联系是远远不够的，科学家还需要找到更加直接的证据来将火山爆发和生物灭绝紧紧地联系起来。后来，一个中美联合的研究小组在著名杂志《科学》上发表了一篇文章，为“火山成因说”提供了最有力和最直接的证据。这些科学家在中国的四川省找到了两套非常相似的地层。经过鉴定，这两套地层大概都形成于2.6亿年前。每套地层中都同时包含了两种不同的岩石，一是峨眉山大火成岩省的火山岩，二是二叠系的沉积岩。其中火山岩代表着二叠纪的火山喷发事件，而沉积岩中则记录了某些二叠纪的浮游生物的灭绝。通过将这些岩石进行对比研究，科学家们发现火山喷发与浮游生物的灭绝几乎是同时发生的，这直接说明了二叠纪火山喷发与生物灭绝事件具有非常密切的关系。

    科学家并不满足于此，他们要进一步了解，火山喷发究竟是怎样一步步影响到生物的？要了解这些，必须对二叠纪时期的海洋、大气环境有非常详细的了解。于是地球化学家们提取岩石中存留的化学信息，以了解当时海洋的化学信息。然后科学家们将这些信息汇总、进行模拟，以重现二叠纪时期的地球气候环境。

    科学家们经过多年的研究发现，二叠纪末期的海洋居然是一个缺少氧气的海洋，很多海洋生物根本无法生存。更可怕的是，这时期的海洋中不但没有氧气，反而溶解了大量剧毒的硫化氢气体。那么，这样的海洋是如何形成的呢？通过计算机的模拟，科学家对“火山成因说”做了进一步的修正。新的理论认为，2.5亿年前西伯利亚火山群持续喷发的时候，岩浆喷出仅仅影响了周边的生态系统，并没有造成全球性的影响。火山大量喷出的各种火山气——特别二氧化碳进入大气，二氧化碳持续的积累，造成地球上的温室效应，导致全球变暖，海水温度上升。在通常情况下，较低温度的海水更有利于溶解较多的氧气，因此这个时期的海洋容纳氧气的能力大大降低；与此同时，火山还喷出大量火山灰遮蔽阳光，阻碍了绿色植物的光合作用，产出的氧气大大减少，这就导致大气中的氧气含量剧烈下降。这两个作用叠加，很容易造成二叠纪末期的海洋中缺乏氧气。

    在这样一个缺氧的海洋中，大部分生物很难存活，但是有些细菌却能够在里面自得其乐。这其中有种细菌叫作“硫酸盐还原菌”，这种细菌不但能够在缺氧的海水中繁衍生息，还会产出剧毒的硫化氢气体。它们就这样在二叠纪海洋中愉快地生活繁殖，继而将二叠纪末期的海洋变成一锅“大毒粥”。经过进一步累积，海洋中的硫化氢气体浓度超过一定的限度，就会释放到大气中，更进一步破坏生态环境，毒害陆地生物。

    随着更多证据的发现，现在大部分科学家都相信二叠纪末期的大规模火山爆发可能是这次生物灭绝事件的“幕后黑手”。火山爆发向大气中喷射大量的火山灰和各种火山气体，它们直接或者间接地影响到了整个地球的生态环境，再经过一系列的连锁反应，最终导致了二叠纪末期的生物灭绝事件。

    还有一种观点认为，二叠纪末期的生物灭绝事件与甲烷释放有关。甲烷是一种可燃气体，我们现在所使用的天然气或者沼气中的主要成分就是它。在寒冷地区的永久冻土或者近海大陆架的沉积物中都储存着丰富的甲烷，甲烷是一种比二氧化碳更厉害的温室气体。在距今大概7亿年前，地球上出现了一次巨大的冰期事件，叫“雪球地球”。当时整个地球都被冰雪覆盖，地球变成了一个名副其实的雪球。科学家怀疑正是因为甲烷气体释放进入大气，造成了非常强烈的温室效应，才最终使得“雪球地球”融化。有些科学家通过研究认为，因为温度升高或其他原因，在二叠纪的末期可能也出现过大规模的甲烷释放事件。这些甲烷造成了强烈的温室效应，导致全球温度持续上升，最终引起生物大灭绝事件。

    虽然二叠纪生物大灭绝的原因虽然众说纷纭，但可以肯定的是，它与环境急剧变化有密切关系。正是生态环境的巨大变化最终导致了生物灭绝事件的发生。

    知识链接

    今天的地球即将迎来“第六次物种大灭绝”。此前地球已发生过5次大规模生物灭绝事件，其中距今最近的第五次生物灭绝事件发生在6500万年前的白垩纪末期，当时共导致20%的陆地脊椎动物、16%的海洋生物以及几乎所有的哺乳动物死亡。不过，前五次生物灭绝事件都是自然因素所致，而即将到来的“第六次物种大灭绝”令人更多担心的则是人为因素。

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