在距今约2.01亿年前的三叠纪末,地球经历了一次重大的生物灭绝事件,通常被称为三叠纪-侏罗纪灭绝(Tr-J大灭绝)。这次事件对海洋和陆地上的生物都产生了深远的影响,尤其是在海洋中,约有23%至34%的海洋物种在这场灭绝中消失,这让科学界对其成因、影响和未来启示进行了深入研究。
这次事件的成因可能与中央大西洋火山省(CAMP)的广泛火山活动有关,这些活动释放了大量二氧化碳,引起全球暖化和海洋酸化。
有关三叠纪末灭绝的早期研究可追溯到20世纪中期,当时的科学家们普遍认为自然历史事件是逐步发生的,因此渐进式的环境变化被认为是造成灭绝的主要原因。然而,随着1980年代杰克·塞普科斯基(Jack Sepkoski)发现了三叠纪-侏罗纪边界的生物多样性急剧下降,这一事件被重新界定为「五大」灭绝事件之一。有研究甚至提出该事件可能与小行星撞击有关,但随着时间的推移,目前对CAMP的火山活动引发的灭绝理论形成了科学共识。
三叠纪-侏罗纪灭绝事件完成了从古生代演化动物群到现代演化动物群的过渡。根据研究,海洋中有约23%至34.1%的无脊椎动物物种遭受灭绝。在这次事件中,某些群体如琥珀贝类和海蝇几乎被彻底消灭,而其他物种如粗叶贝类虽然遭受重创,但却在多样性上逃过了大部分损失。
珊瑚的多样性遭受了重创,约96%的珊瑚类群体在灭绝后几乎消失,造成了赫坦齐安的「珊瑚缺口」。
与无脊椎动物不同,鱼类在三叠纪末并未面临大规模灭绝。尽管如此,海洋爬行动物在中三叠纪和侏罗纪期间的多样性仍然经历了显著下降,但在灭绝率方面并不高,大多数著名的海洋爬行动物并未在此期间面临灭绝的危机。
三叠纪-侏罗纪灭绝事件对陆地动物的影响要比海洋动物更为严重,研究显示有42%的陆地四足动物在三叠纪末灭绝,尤其是古代爬行动物面临重大转变,恐龙和翼龙等新型群体开始取而代之。
在三叠纪末,许多陆生爬行动物的生态位被恐龙等新兴类群占据,从而形成了恐龙的垄断局面,持续了1.35亿年。
此次灭绝事件的影响不仅限于动物,植物界也经历了显著变迁。根据估算,三叠纪末的某些地区,植物的灭绝率高达73%。尽管全球范围内植物的多样性损失并不剧烈,但某些地区的植物确实面临了重大灭绝,特别是在北美东部的Newark Supergroup地层中。
植物灭绝的部分原因可以归因于二氧化碳浓度的显著上升,而这又与火山活动直接相关。
对于三叠纪-侏罗纪灭绝事件的成因,目前普遍接受了一个理论,即来自中央大西洋火山省的广泛火山活动释放了大量二氧化碳,导致了全球 warming 及其他环境变化。这些火山活动伴随着重大的碳同位素事件,而这些事件与灭绝的时间有着精确的对应。
三叠纪末的灭绝事件不仅改变了地球生态系统的组成,还塑造了随后恐龙主导的时代。不同的生物群体和环境变化交织在一起,展现了地球史上生物多样性如何快速又剧烈地变化。这次事件带给现代科学家的启示是,当剧变的事件发生时,生命是否能适应和重新繁荣?