地質學家發現古代全球規模的滅絕事件和現代對地球海洋的威脅之間的相似之處。在3億多年前的泥盆紀時期震撼地球海洋的一系列大規模滅絕事件可能是由樹根的進化引發的。這是由印第安納大學-普渡大學（IUPUI）的科學家與英國的同事共同領導的一項研究報告。

11月9日，科學雜誌《美國地質學會公報》（Geological Society of America Bulletin）報導了關於地球史前一個明顯動盪時期的這一新觀點的證據。它是地質學領域中最古老和最受尊敬的出版物之一。該研究由IUPUI大學科學學院地球科學校長教授Gabriel Filippelli和他的實驗室在研究時的一名博士生Matthew Smart領導。

“我們的分析表明，樹根的進化很可能使過去的海洋充斥著過多的營養物質，導致大量的藻類生長，”Filippelli說。”這些快速和破壞性的藻類繁殖會耗盡大部分海洋的氧氣，引發災難性的大規模滅絕事件。”

科學家們在格陵蘭島東部的伊梅爾島收集岩石樣本，這是幾個地點之一，其分析提供了對泥盆紀時期湖床化學構成的洞察力。

泥盆紀發生在4.19億至3.58億年前，在陸地生命進化之前，以大規模滅絕事件而聞名，據估計地球上近70%的生命都在這一時期消亡。

該研究中概述的過程–在科學上被稱為富營養化–與目前在五大湖和墨西哥灣助長廣泛”死亡區”的現代現象非常相似，儘管規模較小，因為來自化肥和其他農業徑流的過量營養物質引發了大規模藻類繁殖，消耗了水中所有的氧氣。

不同的是，這些過去的事件很可能是由樹根助長的，在生長期間從土地中提取營養物質，然後在腐爛期間突然將它們傾倒在地球的水中。

菲利佩利說，這一理論是基於新的和現有的證據的結合。

加布里埃爾-菲利佩利

根據對來自古代湖床的石頭沉積物的化學分析–其殘餘物在全球範圍內持續存在，包括研究中使用的來自格陵蘭島和蘇格蘭東北海岸的樣本–研究人員能夠確認之前確定的磷水平升高和降低的周期，一種在地球上所有生命中發現的化學元素。

他們還能夠根據根系生長引起的”風化”–或土壤形成–的跡象來確定濕潤和乾燥的周期，風化程度越高，表明根系越多的濕潤週期，風化程度越低，表明根系越少的干燥週期。

馬修-斯馬特

最重要的是，研究小組發現乾燥週期與較高的磷含量相吻合，這表明在這些時間裡，垂死的根係將其營養物質釋放到地球的水中。

“窺視3.7億年前的歷史並不容易，”斯瑪特說。”但是岩石有很長的記憶，地球上還有一些地方你可以用化學作為顯微鏡來揭開古代世界的神秘面紗。”

鑑於磷循環與第一個樹根的進化同時發生–這是古蕨科的特徵，也是第一個長出葉子並達到30英尺高的植物–研究人員能夠將樹根的腐爛作為泥盆紀滅絕事件的主要嫌疑者。

幸運的是，菲利佩利說，現代樹木不會造成類似的破壞，因為自然界已經進化出各種系統來平衡腐爛木材的影響。與覆蓋在古代地球上的薄薄的土層相比，現代土壤的深度也保留了更多的營養。

但是，研究中所揭示的動態變化揭示了對地球海洋中的生命的其他更新的威脅。該研究的作者指出，其他人已經提出了這樣的論點：來自化肥、糞便和其他有機廢物（如污水）的污染已經使地球的海洋處於”缺氧的邊緣”，即完全缺乏氧氣。

菲利佩利說：”這些對古代世界自然事件的災難性結果的新見解可能成為對今天人類活動產生的類似情況的後果的警告。”