誰(shuí)是“滅絕”兇手

有一種悄無(wú)聲息的滅絕。這種滅絕，沒(méi)有點(diǎn)燃整個(gè)天空的天體撞擊，沒(méi)有覆蓋整片大地的巖漿肆虐——可是它依然足以殺死大部分生命。

“五大滅絕”開(kāi)山之作

4.5億年前，奧陶紀(jì)末期。最早的陸生植物剛剛來(lái)到陸地開(kāi)拓疆域，而廣闊的海洋早已生機(jī)盎然，尤其是淺海地區(qū)。

但無(wú)論是珊瑚、筆石、三葉蟲(chóng)還是鸚鵡螺，都無(wú)法預(yù)見(jiàn)即將來(lái)臨的災(zāi)難——在僅僅 400萬(wàn)年的時(shí)間里，兩次滅絕高峰相繼出現(xiàn)，85%的物種滅絕。在4.88至4.13億年前的奧陶紀(jì)和志留紀(jì)時(shí)期，多起滅絕事件先后出現(xiàn)，但奧陶紀(jì)末的大滅絕無(wú)疑是這一系列事件中最為慘烈的一起。

那么，導(dǎo)致這場(chǎng)災(zāi)難的罪魁禍?zhǔn)资钦l(shuí)呢？

氧刀下的安靜死亡

目前較主流的觀點(diǎn)認(rèn)為，奧陶紀(jì)末滅絕二連擊的第一波是板塊運(yùn)動(dòng)所致，而第二波的元兇，正是氧氣。

在奧陶紀(jì)晚期，一塊大陸漂到了南極，上面逐漸積累起厚厚的冰。但是和海冰不同，陸冰并不會(huì)排開(kāi)海水，反而導(dǎo)致海平面下降140米。如此劇烈的下降，意味著絕大多數(shù)淺海海底都暴露出了水面。厭氧海水這個(gè)“劊子手”，悄然而來(lái)。

奧陶紀(jì)大滅絕的全部原因尚未水落石出，還有一大疑點(diǎn)：雖然海水缺氧可以殺死一部分海洋生物，但有很多生物生活在很淺的海域，這里并不缺乏氧氣，那么這些生物是怎么被殺死的？

有可能是，氧氣劊子手還有別的同謀。最近的幾項(xiàng)新研究，果然發(fā)現(xiàn)了蛛絲馬跡——找到了兩個(gè)嫌疑人，但它們卻大相徑庭。

嫌疑人一號(hào)：缺氧引發(fā)的重金屬上升

如果一件命案陷入了僵局，怎么辦？看看其他的案子，特別是作案手法相同的那些。

因此，第一項(xiàng)研究聚焦的是奧陶紀(jì)與志留紀(jì)一系列生物滅絕事件中的最后篇章——普里道利統(tǒng)事件。它只是一場(chǎng)發(fā)生在4.2億年前的小規(guī)模滅絕事件。它同樣使得珊瑚、筆石和牙形石等海洋物種遭到波及；但在這起災(zāi)難中，受到影響的還有一種叫做幾丁蟲(chóng)的化石。破案關(guān)鍵就隱藏在這個(gè)額外的受害者中。

這種只有0.1～0.5毫米長(zhǎng)的有機(jī)質(zhì)化石是某種浮游動(dòng)物的卵。在對(duì)幾丁蟲(chóng)的觀察過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)這些浮游生物的畸形率驟升至正常情況的100倍，而且畸形率增長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)與滅絕事件高度吻合。

研究人員對(duì)幾丁蟲(chóng)以及這些化石所依存的巖石樣品中鐵、銅、砷、鋁、鉛、鋇、鉬、錳等金屬元素的含量分別進(jìn)行精確測(cè)量，在畸形率突增的階段，幾丁蟲(chóng)和沉積巖中多種金屬含量都有顯著增長(zhǎng)，造成大量畸變的罪因已經(jīng)被找到。

但這些金屬?gòu)暮味鴣?lái)？海洋剛剛誕生的時(shí)代，曾經(jīng)充滿(mǎn)了各種可溶的低價(jià)金屬離子；但是數(shù)十億年前光合作用生物的興起，令海洋中增加了一個(gè)新成分：氧氣。氧氣和還原性低價(jià)金屬是不共戴天的，經(jīng)歷幾億年的化學(xué)反應(yīng)，鐵、錳和幾乎所有其他重金屬離子都變成了不溶的氫氧化物沉淀下去，封印在海底。

可是，這些金屬畢竟沒(méi)有消失，始終潛伏在海底。有一種情況可以打開(kāi)封印，使得這些金屬重新得以釋放。

那就是缺氧，能令數(shù)十億年之前的化學(xué)條件重回海洋。“劊子手”厭氧海水又來(lái)了，隨之而來(lái)的是它的一號(hào)“幫兇”：金屬離子。

在奧陶紀(jì)與志留紀(jì)，由于氣候變化導(dǎo)致的大洋環(huán)流改變，海水厭氧環(huán)境與正常狀態(tài)數(shù)次交替，普里道利統(tǒng)正處于海水厭氧事件中。

此時(shí)，鐵錳氫氧化物被還原，各種金屬以離子的形式被放歸海水。它們跟隨著洋流流經(jīng)大洋的每一個(gè)角落，包括淺海浮游生物的棲息場(chǎng)所。這些高含量的重金屬抑制了生物正常的生長(zhǎng)與繁殖，深海環(huán)境與淺海生物滅絕之間的鏈條最終被搭建完畢。

這起事件與奧陶紀(jì)大滅絕的第二波相似，擁有共同的作案手法，都有地球化學(xué)證據(jù)證明其厭氧環(huán)境。如此，重金屬頗有可能在奧陶末第二波滅絕中也是氧氣的幫兇。

但偵探的故事并未結(jié)束——沒(méi)人規(guī)定幫兇只能有一個(gè)。

嫌疑人二號(hào)：缺氧引發(fā)的硒下降

第二個(gè)故事的主角是另一種元素：硒。硒在所有動(dòng)物及絕大多數(shù)植物的生命活動(dòng)中都是不可或缺的必需微量元素，抗氧化酶和硒蛋白的構(gòu)成都少不了硒元素。

在這項(xiàng)由澳大利亞研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的最新研究中，研究者提取了三次滅絕事件（奧陶紀(jì)，泥盆紀(jì)和三疊紀(jì)）期間頁(yè)巖中的黃鐵礦，這些閃閃發(fā)亮的微小晶體隱藏著關(guān)于硒的重要線索。

結(jié)果顯示，三個(gè)階段中海水里硒的含量都急劇下降，在人們關(guān)注的奧陶紀(jì)末大滅絕中，硒的含量甚至降至現(xiàn)代值的1%以下。海洋中的每一環(huán)節(jié)都渴望攝入硒卻不可得，這可能是海洋生態(tài)系統(tǒng)崩潰的罪因。（來(lái)源：果殼網(wǎng) 編輯/墓喬）