地球生命史的演变，既有生物多样性欣欣向荣的时期，也有灾难性的大规模物种灭绝。虽然进化通常发生在漫长的时间尺度上，伴随着渐进式的变化，但也曾出现过整个生态系统以惊人的速度崩溃的时刻。最近的科学调查，利用古代化石、地质记录和复杂的建模，揭示了驱动这些大规模灭绝事件的复杂因素，并提供了对当今地球所面临挑战的警醒。特别是地球海洋的故事，是一部充满戏剧性转变的历史，从一个被水覆盖的原始世界到我们今天所知的复杂、相互关联的系统，并且这段历史反复受到毁灭性危机的破坏。
地球海洋历史的早期章节笼罩在神秘之中，但有证据表明，早在 44 亿年前就存在着全球海洋，这一点由古代锆石晶体证明。然而，这种早期海洋的成分与我们自己的海洋大不相同。大约在 27 亿年前发生的大氧化事件，代表了一个关键时刻。能够进行光合作用的蓝藻的出现，开始向大气和海洋中释放氧气。虽然最终为复杂生命的出现铺平了道路，但这种氧气最初对地球上占主导地位的厌氧生物是有毒的，引发了广泛的灭绝——一场真正的“氧气灾难”。这一事件从根本上改变了进化的进程，证明了即使是看似有益的过程，也可能对现有的生命形式产生毁灭性的后果。在随后的数十亿年里，海洋不断演化，受到构造活动和大陆逐渐出现的影响。罗迪尼亚和泛大陆等超大陆的形成及其最终解体，驱动了洋流、海平面和气候的重大变化，影响了海洋生物的分布和进化。
大约在 2.52 亿年前，地球经历了最严重的灭绝事件——二叠纪-三叠纪灭绝事件，通常被称为“大灭绝”。据估计，在此期间有 90% 的海洋物种消失。最近的研究表明，这与多种因素有关，包括西伯利亚的大规模火山爆发，释放出大量温室气体，导致失控的全球变暖和广泛的海洋缺氧——严重的氧气耗竭。由此产生的缺氧海洋阻碍了生命数百万年的恢复。更复杂的情况是，对氧同位素的研究表明，厄尔尼诺现象也可能在这次灾难的影响分布中发挥了作用。从二叠纪-三叠纪灭绝事件中恢复的过程异常缓慢，森林需要数百万年才能再生，这突出了此类事件的长期影响。甚至在最近，大约在 2 亿年前，又发生了一次重大的灭绝事件，恰逢泛大陆的瓦解和火山活动增加。这次事件消灭了超过 80% 的海洋生物，而新的证据表明，由于大量二氧化碳的释放，海洋 pH 值急剧下降，这是一个关键的驱动因素。古代牡蛎化石揭示了在此期间发生的大规模海洋酸化，这与人们对目前大气中二氧化碳含量上升的担忧相呼应。陆地和海洋之间的“协同作用”，涉及火山爆发和随后的海洋化学变化，似乎特别具有破坏性。三叠纪末期灭绝事件也与之类似，它消灭了大约四分之一的生命，其线索可以在英格兰海岸的岩石中找到，揭示了驱动这一事件的过程。
从这些过去的灭绝事件中吸取的教训与今天特别相关。科学家们越来越担心我们正在进入第六次大规模灭绝事件，而这次事件是由人类活动驱动的。目前生物多样性的丧失速度令人震惊，而持续上升的温室气体排放正在以前所未有的速度导致海洋酸化和变暖。研究表明，如果不控制排放，我们可能会在未来几百年内面临大规模的海洋灭绝，这可能与过去的灾难性事件相似。此外，研究表明，生活在海洋深处的水生生物特别容易受到气候变暖的影响，这可能导致它们的体型变小。在北美发现了一个潜在的撞击坑，其历史可追溯到 3500 万年前，以及最近将一颗小行星确定为导致恐龙灭绝的罪魁祸首，这些都提醒我们，地球以外的事件也可能在塑造地球生命中发挥作用。然而，当前的危机是独一无二的，因为它主要是由一个物种——人类——驱动的，而变化的速度远远超过了自然适应的速度。了解驱动过去灭绝事件的机制，对于减轻我们今天面临的风险和确保地球海洋的长期健康至关重要。
发表回复