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超過3.7億年前，泥盆紀(jì)見證了重大的地球的秘對泥大滅生物進(jìn)化，但以一次大滅絕事件告終。古老最近的密新研究表明，這種滅絕是研究由火山活動(dòng)和植物驅(qū)動(dòng)的脫氧作用造成的。這項(xiàng)研究結(jié)合了各種科學(xué)學(xué)科，重塑強(qiáng)調(diào)了地球歷史在解決當(dāng)前環(huán)境問題方面的盆紀(jì)相關(guān)性。
（神秘的理解地球uux.cn）據(jù)印第安納大學(xué)：一項(xiàng)新的研究表明，火山活動(dòng)和海洋凈化過程的揭開絕結(jié)合將地球生態(tài)系統(tǒng)推向了臨界點(diǎn)。
地球的地球的秘對泥大滅泥盆紀(jì)（發(fā)生在3.7億年前）充滿了多樣的海洋生物，出現(xiàn)了第一批種子植物，古老它們以大片森林的密新形式分布在岡瓦納大陸和勞魯西亞大陸。
然而，研究這個(gè)時(shí)代即將結(jié)束時(shí)的重塑一次大滅絕事件長期以來一直是爭論的主題。一些科學(xué)家認(rèn)為泥盆紀(jì)晚期的盆紀(jì)生物大滅絕是由大規(guī)模火山爆發(fā)引起的，導(dǎo)致全球變冷。其他人認(rèn)為陸地植物的擴(kuò)張導(dǎo)致了大規(guī)模缺氧事件。
揭開地球古老的秘密：新研究重塑對泥盆紀(jì)大滅絕的理解

加布里埃爾·菲利普利。學(xué)分:uux.cn/IUPUI大學(xué)理學(xué)院
最近的研究結(jié)果
IUPUI大學(xué)的研究人員最近在《通訊地球與環(huán)境》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，這兩個(gè)因素都發(fā)揮了作用，并引起了人們對地球今天面臨的環(huán)境臨界點(diǎn)的關(guān)注。
Filippelli和Gilhooly說，這項(xiàng)研究的結(jié)論給了研究人員很多考慮。在泥盆紀(jì)時(shí)期，陸地上新的生物成果對海洋生物產(chǎn)生了負(fù)面影響。吉爾霍利指出，如今，化肥徑流排入海洋等活動(dòng)，加上化石燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，正在降低海洋的含氧量。他說，在泥盆紀(jì)晚期，這種類似情況的先前結(jié)果產(chǎn)生了災(zāi)難性的后果。
揭開地球古老的秘密：新研究重塑對泥盆紀(jì)大滅絕的理解

研究人員在東格陵蘭的特雷爾島參加野外工作，該島靠近晚泥盆世巖石露頭。致謝:uux.cn/南安普敦大學(xué)約翰·馬歇爾分校
歷史教訓(xùn)和現(xiàn)代啟示
吉爾胡利說:“在整個(gè)地球歷史上，發(fā)生了一系列生物創(chuàng)新和地質(zhì)事件，徹底重塑了海洋和陸地的生物多樣性和環(huán)境條件。“在泥盆紀(jì)，一種新的陸地生物策略對海洋生物產(chǎn)生了負(fù)面影響。在人類活動(dòng)導(dǎo)致的現(xiàn)代全球和氣候變化的背景下，這是一個(gè)令人清醒的觀察結(jié)果。我們可以從地球歷史中學(xué)到很多東西，這些東西可以幫助我們思考避免未來臨界點(diǎn)的戰(zhàn)略和行動(dòng)。”
揭開地球古老的秘密：新研究重塑對泥盆紀(jì)大滅絕的理解

威廉·吉爾胡利三世。學(xué)分:uux.cn/IUPUI大學(xué)理學(xué)院
該研究的其他貢獻(xiàn)者包括東京工業(yè)大學(xué)的小崎一美、佐治亞理工學(xué)院的克里斯托弗·賴因哈德、南安普敦大學(xué)的約翰·馬歇爾和圣地亞哥州立大學(xué)的杰西卡·懷特塞德。
這項(xiàng)研究由IUPUI大學(xué)理學(xué)院的Gabriel Filippelli和William Gilhooly III共同完成。第一作者是美國海軍學(xué)院海洋學(xué)助理教授馬修·斯馬特，他在進(jìn)行這項(xiàng)研究時(shí)是菲利普利實(shí)驗(yàn)室的研究生。
調(diào)查結(jié)果和方法
這項(xiàng)工作首次將兩種相互競爭的晚泥盆世滅絕理論統(tǒng)一為一個(gè)全面的因果場景。基本上，該小組得出結(jié)論，這兩個(gè)事件——大規(guī)模火山活動(dòng)和陸地植物將多余的營養(yǎng)物質(zhì)排入海洋導(dǎo)致的缺氧——都需要發(fā)生才能發(fā)生大滅絕。
“解決這個(gè)難題的關(guān)鍵是識別和整合我們使用復(fù)雜的全球模型確定的地球化學(xué)信號的時(shí)間和大小，”Filippelli說。“這項(xiàng)建模工作表明，我們根據(jù)地球化學(xué)記錄看到的營養(yǎng)事件的規(guī)模可能會(huì)導(dǎo)致重大的海洋滅絕事件，但事件的持續(xù)時(shí)間需要兩個(gè)因素——樹根進(jìn)化和火山作用——來維持對生物有毒的海洋條件。”
在沉積學(xué)、古生物學(xué)、地球化學(xué)、生物地球化學(xué)和數(shù)學(xué)建模專家的幫助下，該小組深入挖掘，對分布在不同大陸的數(shù)百個(gè)樣本進(jìn)行了地球化學(xué)分析。其中包括來自格陵蘭島東部的伊梅爾島的樣本，那里是地球上一些最古老的巖石樣本的所在地。
“這個(gè)過程是高度跨學(xué)科的，”吉爾胡利說。“這種綜合的專業(yè)知識創(chuàng)造了一種嚴(yán)格的方法來收集樣本，在時(shí)間上關(guān)聯(lián)序列，獲取化學(xué)數(shù)據(jù)，并使用地球化學(xué)模型來測試關(guān)于生物——植物——和化學(xué)——火山——驅(qū)動(dòng)的大規(guī)模滅絕觸發(fā)因素的相對影響的有效假設(shè)。我們的分析表明，這種影響比非此即彼的情況要復(fù)雜得多。”
參考資料:“泥盆紀(jì)晚期陸地植物的擴(kuò)張導(dǎo)致了海洋生物大滅絕”，作者:馬修·斯馬特、加布里埃爾·菲利佩利、威廉·p·吉爾胡利三世、卡祖米·小崎、克里斯托弗·t·賴因哈德、約翰·e·a·馬歇爾和杰西卡·h·懷特塞德，2023年11月29日，《地球與環(huán)境通訊》。DOI: 10.1038/s43247-023-01087-8
這項(xiàng)研究由國家科學(xué)基金會(huì)、美國化學(xué)會(huì)石油研究基金和JSPS·卡肯希資助。

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