神秘力量致80%古生物突然消失，并决定了今天动物的模样

科学家发现一次未知的生物大灭绝。

震旦纪古生物化石。Scott Evans

在5.5亿年前的元古宙震旦纪鼎盛期，地球海洋生物开始繁盛。但是化石记录显示，这些生物中的80%在随后的年代中突然消失。消失的生物可能意味着当时发生了大规模的生物灭绝。如果是这样，那么那将是地球演化史上最早的一次生物大灭绝。

在地球的演化史上，生物至少经历过五次大灭绝。它们分别是4.4亿年前的“奥陶纪-志留纪大灭绝”和3.65亿年前的“泥盆纪大灭绝”——大量海洋生物在这两段时间内消失；2.5亿年前的“二叠纪-三叠纪大灭绝”和2.1亿年前的“三叠纪-侏罗纪大灭绝”——大量海洋脊椎动物和陆生动物在这两段时间内消失；以及6600万年前的“白垩纪大灭绝”——包括恐龙在内的大约75%动植物在此期间消失。

除了这五次大灭绝之外，科学家一直在寻找地球演化史上是否还发生过更多的灭绝事件。虽然人们对5.5亿年前生物化石多样性的徒然下跌早有所知，但是并不清楚这种变化是否意味着一次突如其来的大灭绝。

古生物学家对此的一种解释是，由于早期三叶虫的出现，震旦纪物种开始面临竞争，并最终导致它们大量死亡；另一种解释是，震旦纪物种其实一直存在，但是保留它们化石的条件却没有及时出现。换而言之，虽然科学家早就认识到当时生物种群发生了巨大变化，但是真正的原因是什么却并不清楚。

为了解开这些谜，以弗吉尼亚理工学院地球科学系古生物学家Scott Evans为首的一个科研团队汇编了一个震旦纪化石数据库，按地理位置、体型和进食方式等要素，对各个条目进行了排序。他们对生活在5.5亿年前的70种动物进行了编目，发现其中只有14个在1000万年后仍然存在。而与此同时，他们还发现保存化石的必要条件在此期间并没有发生重大变化，也没有发现能够导致震旦纪动物因与早期寒武纪动物（如三叶虫）竞争而灭绝的进食模式差异。

研究人员还发现，幸存下来的生物具有一个相同的特征：它们身体的表面积与体型的比例相对更高。而这是动物应对低氧环境的一种方式。参考5.5亿年前地球氧含量下降的化学研究结论，研究人员认为震旦纪生物的大量消失，实际上就是一起因海洋氧含量下跌而引发的大灭绝。也就是说，那些无法适应低氧环境的生物被选择性地消灭了。

但是为什么那时候地球海洋氧含量会徒然下跌仍是个谜。可能的原因有火山爆发、板块运动和小行星撞击等，但最不骇人听闻，也最有可能的一个原因，是海洋营养物含量发生变化。

无论原因是什么，这次大灭绝对后世地球生物，尤其是动物的演化产生了很大影响。

震旦纪动物的形态非常古怪，与今天的动物形态差异很大。而此次大灭绝后，越来越多的动物形态开始向现代动物靠近。这或许意味着那次大灭绝是一次“试错”，使动物找到了正确的演化方向。

这一发现或许还意味着人类若持续污染海洋环境，可能会引发海洋中好氧藻类的爆发，并导致海洋氧含量下跌，使现代海洋生物面临同样的威胁。

震旦纪古生物化石。Scott Evans

参考
Environmental drivers of the first major animal extinction across the Ediacaran White Sea-Nama transition
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2207475119