浙江
2.52億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件，被稱為地球歷史上最慘烈的“大滅絕”，導致了海洋中96%的物種和陸地上70%的動物消失，其破壞力遠超此后消滅非鳥類恐龍的那場災難。近日，一支由斯坦福大學領導的研究團隊在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表了一項最新研究，破解了這場古代災難中一個長期困擾科學界的謎題：為什么曾經統治海洋數億年的某些物種幾乎銷聲匿跡，而如今常見的蛤蜊和蝸牛等軟體動物卻得以幸存并繁衍至今？
研究指出，這場滅絕事件并非對所有動物一視同仁，其背后起到決定性作用的是動物的代謝生理特征。在“大滅絕”前，海洋中廣泛分布著像腕足動物這樣生活在海底、移動緩慢且代謝率較低的生物，它們在環境穩定的時期能夠很好地適應生活。然而，當時的地球經歷了一場大規模的火山活動，噴發出的大量二氧化碳和甲烷導致全球氣溫劇升，并嚴重破壞了海洋化學平衡。
環境的變化帶來了毀滅性的雙重打擊：海水變暖不僅會導致溶解氧減少，還會加速動物體內的化學反應，從而增加生物對氧氣的需求。研究人員通過對現存古代動物代表（如產自華盛頓州圣胡安群島的腕足動物）進行實驗，測量了它們在水溫變化下的耗氧量。結果發現，這些低代謝生物雖然能夠在缺氧水域生存，但當水溫升高時，它們對氧氣的需求激增，而其有限的呼吸結構和生理機制無法滿足這一需求，最終導致大面積窒息死亡。
相比之下，在滅絕事件后逐漸占據海洋主導地位的類群，如魚類、蝸牛、海膽以及蛤蜊、牡蠣和貽貝等雙殼類動物，表現出了更強的生存韌性。盡管這些動物在正常條件下對氧氣的需求較高，但它們更活躍的代謝方式、更發達的肌肉以及更有效的呼吸系統，賦予了它們在環境惡化時調動更多氧氣供給的能力。這種差異化生存機制，解釋了為何滅絕事件篩選掉了當時的“弱者”，并為現代海洋生物群落奠定了基礎。
研究團隊認為，雖然此次大規模滅絕歷經數千年，與現代氣候變化在時間尺度上有所不同，但其核心的生物學問題具有高度的警示意義：隨著全球氣候變暖，水體含氧量降低，海洋生物正面臨著與2.52億年前類似的環境壓力。斯坦福大學地球與行星科學副教授、該研究資深作者埃里克·斯佩爾林（Erik Sperling）表示，這項研究不僅填補了古生物生理學研究的空白，同時也對當今地球環境變化具有深遠的參考價值。目前的科學模型顯示，最糟糕的情況預示著地球氣候將達到二疊紀-三疊紀水平的變暖程度，了解生物如何在過去應對壓力，有助于我們更好地預判未來并尋求應對之道。
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