研究稱神秘的滅絕事件在1900萬年前導致地球上90%的鯊魚死亡
據外媒CNET報導,大約2.52億年前,當地球的溫度急劇上升,海洋中的氧氣水平急劇下降時,地球上的大多數生命都注定要滅絕。一些估計表明,這次滅絕事件,即第三次物種大滅絕(The Great Dying),導致多達70%的陸地物種死亡,但海洋動物感受到的影響甚至更大。世界海洋中多達96%的物種消失。
但鯊魚沒有,這些深海遊蕩者存活了下來。耶魯大學的古生物學家和海洋學家Elizabeth Sibert表示:“它們是最終的倖存者”。三疊紀末期的下一次滅絕事件無法殺死它們,大約6600萬年前結束恐龍統治的小行星撞擊事件也無法殺死它們。
鯊魚的長壽是個傳奇,但是根據周四發表在《科學》雜誌上的一項新研究,它們可能比科學家曾經認為的更接近於滅絕。由Sibert領導的這項研究表明,以前未知的滅絕事件在1900萬年前將鯊魚推到了滅絕的邊緣,公海中的鯊魚只剩下大約十分之一活著。
Sibert說:“發生了一些事情,一夜之間消滅了它們中的90%。那個東西是什麼仍然不確定,但它肯定是毀滅性的。消滅恐龍的小行星只導致了所有鯊魚物種中的30 -35%的滅絕–這次事件要比它嚴重兩到三倍。”
Sibert和研究合著者、紐約州立大學環境科學和林業學院的博士生Leah Rubin是如何偶然發現這一神秘的海洋死亡現象的呢?這是一個驚喜,涉及到一些深海偵查工作和堆積如山的微化石。
埋藏的寶藏
當一個海洋動物死亡時,它的遺體會落入深淵,從整個生物分解成各個組成部分。隕落的微小碎片,如鯊魚身上的盾鱗和牙齒,雨點般落在洋底,隨著時間的推移,堆積在沉積物中。Sibert表示:“洋底基本上是生活在海洋中任何地方的所有生命的墓地。”
每一個齒狀物或牙齒就像一個小小的墓碑。當它們被嵌入沉積物中時,它們留下了生命的化石記錄。這些化石被稱為”icthyoliths”。而且,當鯊魚死亡時,齒狀物也不只是被沉積物所淹沒。Rubin指出:“它們在整個生命中都會脫落它們的齒狀物。這使得它們成為一種非常豐富的化石。”
提取一個圓柱形的沉積物核心,使科學家能夠分析嵌入其中的icthyoliths類型–使他們能夠很好地代理海洋生態系統在整個深層時間中的樣子。該研究中使用的沉積物芯來自太平洋的兩個地方,一個在北部,一個在南部,涵蓋了4000萬年的時間尺度。它們是由JOIDES Resolution號收集的,這是一艘可以鑽入海底的研究船,在海面下約3.5英里處。
然而,要分析每個岩芯樣品中的icthyoliths並不是一件容易的事。這些碎片小得驚人,有時比人類頭髮的一半還要小,而且它們的形狀和大小令人眼花繚亂。Sibert在顯微鏡下篩選乾燥的沉積物,並為這個項目分離出齒狀物,在她的研究中從海洋泥土中挑出近20萬個齒狀物後,她已經成為這項任務的高手。在分離出齒狀物後,Rubin的工作是幫助識別和描述它們的特徵,將它們彼此區分開來。
這些齒狀物在燈光下閃閃發光,散發著藍色、柔和的綠色和橙色。研究報告中有近1300個齒狀物,有85種不同的幾何形狀。Sibert和Rubin所描述的大多數是1900萬年前的,只有幾十個在那之後的沉積物核心中發現。齒狀物消失了……那麼鯊魚發生了什麼?
這些齒狀物顯示,大約在1900萬年前,鯊魚的數量和多樣性出現了下降,但這一事件背後沒有明顯的原因。”現在真的是一個謎,我們不知道發生了什麼,”Sibert說。
解開這個謎團的關鍵將是了解鯊魚似乎幾乎消失的那段時間。它被稱為”中新世”,Sibert將其描述為地球的一個”過渡時期”。在鯊魚神秘滅絕事件發生前約1500萬年,地球正慢慢變成一個”冰屋”星球,南極洲的永久冰層正在增長。即便如此,這個星球仍然比今天要溫暖得多。”如果我給你看一張地圖,”Sibert說,”你會有點認識所有的東西,但總的來說,它看起來只是有點不對勁。”
當時的海洋與今天的海洋並沒有什麼不同。不幸的是,關於地球歷史上的這段時期,並沒有很多高質量的記錄–科學家們只是沒有花很多時間去研究它,而且在鑽探項目所收集的深海沉積物中,它似乎也保存得很差。因此,可以說沒有很多證據可以抓住鯊魚殺手,但是有一些途徑可以調查。在地球歷史上這個不引人注目的時期發現滅絕X只是冰山一角。
Rubin說:“這篇論文提供的問題絕對比它提供的答案多得多。”是否有一種環境驅動力導致了鯊魚的大量死亡?這很難說。碳和氧的水平沒有顯示出任何不尋常的反常,但科學家們可以在這個時間點使用更多的數據。這是否發生在世界所有的海洋和其他海洋生物中?Sibert認為這是一個全球事件,但我們需要更多的記錄。
那麼其他水體的情況呢?湖泊和沿海沉積物可能又顯示出不同的現象。陸地動物在這一時期的情況如何?是否有其他的化學代用資料可以告訴我們當時的環境對它們來說是什麼樣的?Sibert甚至認為,一種病原體,如病毒,可能是造成數量減少的原因,儘管要證明這一點會難很多。
對於Sibert來說,這種滅絕現象非常突出。鑑於鯊魚已經存在了4億年或更久,在多次大規模滅絕事件中倖存下來,她相信一定發生了非常重要的事情,而鯊魚可能是了解中新世早期地球系統更大變化的一個途徑。Rubin說:“還有更多的數據等著我們去發現。”
一個主要的令人關注的方面是,種群從未真正有機會從這個事件中反彈。在化石記錄中發現這段歷史,凸顯了海洋環境的脆弱性,以及當物種被推到滅絕的邊緣時,它們要恢復是多麼困難。Sibert表示:“生物學正試圖告訴我們一些東西,我認為我們需要傾聽。”