科學家們發現了地球遠古時期隱藏的第6次大滅絕現象

大約5。5億年前的震旦紀是地球海洋中生命蓬勃發展的時期。形狀像羽毛的Petalonamids從水中吸取營養，像蛞蝓一樣的Kimberella在微生物墊上吃草，水母的祖先也剛剛開始興風作浪。但是後來地球上80%的生命都消失了，在化石記錄中沒有留下任何痕跡。

現在，一項新的研究表明，這些失蹤的化石指向了地球上最早的已知大規模滅絕事件。這些最早的大型複雜動物群落因全球氧氣急劇減少而死亡——這一發現可能對受到人類活動威脅的現代海洋生態系統有影響。

“這代表了動物化石記錄中公認的最古老的大滅絕事件，”研究的主要作者、弗吉尼亞理工大學的博士後研究員Scott Evans說。“它與所有主要的大規模滅絕事件一致，都與氣候變化有關。”

動物至少已經經歷了五次大規模滅絕的進化考驗。有奧陶紀-矽谷紀和泥盆紀大滅絕（分別是4。4億年和3。65億年前），它們殺死了許多海洋生物。然後是二疊紀-三疊紀-也被稱為“大滅絕”-和三疊紀-侏羅紀滅絕（分別在2。5億年和2。1億年前），這些滅絕影響了海洋脊椎動物和陸地動物。最近的一次大滅絕，大約在6600萬年前的白堊紀末期，消滅了大約75%的植物和動物，包括非鳥類恐龍。

一段時間以來，是否應該在這個名單上再增加一次大規模滅絕，一直是古生物學家們的一個公開議題。科學家們早就知道5。5億年前化石多樣性的突然下降，但不清楚這是否是由於一個突然的大規模滅絕事件。

一個可能的解釋是，早期的三葉蟲——有盔甲的海洋節肢動物開始與震旦紀動物群競爭，導致後者消亡。另一個可能的解釋是，震旦紀動物群繼續生存，但儲存這一時期化石的必要條件只存在於5。5億年前。“人們認識到在這個時候生物群發生了變化，”埃文斯說。“但是對於原因可能是什麼存在重大疑問。”

為了回答這些問題，埃文斯和他的同事彙編了一個其他研究人員以前在科學文獻中描述的震旦紀化石資料庫，按照地理位置、身體大小和進食方式等因素對每個條目進行分類。該小組對生活在5。5億年前的70個動物屬進行了編目，發現其中只有14個屬在1000萬年後仍然存在。他們注意到儲存化石所需的條件沒有明顯的變化，也沒有發現攝食模式的那種差異，這表明震旦紀動物由於與早期寒武紀動物（如三葉蟲）的競爭而滅絕。

已滅絕的埃迪卡拉化石Dickinsonia（左）和相關但罕見的Andiva（右）的印象，來自南澳大利亞的Nilpena Ediacara國家公園。

但是在這些倖存的生物中，有一個共同點：相對於體積而言，身體的表面積很大，這可以幫助動物應對低氧條件。這一觀察結果，結合5。5億年前氧氣減少的地球化學證據，表明震旦紀可能已經在海洋中的低氧供應造成的大規模滅絕事件中結束。研究人員於11月7日在《美國國家科學院院刊》上線上發表了他們的發現。

“研究報告的共同作者、弗吉尼亞理工大學地質生物學教授Shuhai Xiao（在新標籤中開啟）說：”我們研究了選擇性模式——什麼滅絕了，什麼倖存了，以及什麼在滅絕後繁榮了。事實證明，不能應對低氧水平的生物體被選擇性地清除了。“

為什麼氧氣水平在埃迪卡拉時代的晚期急劇下降，仍然是一個謎。埃文斯說，火山爆發、構造板塊運動和小行星撞擊都有可能，還有一些不太戲劇化的解釋，如海洋中營養水平的變化。