当代东说念主类心思上最接近末日感受的时刻,偶然即是当末日预言推广之时。无论是旷古文静的末日神话,照旧各种未经证据的末日传闻,都让好多东说念主不禁运波折念象天下末日的征象。在电影中的一些末日场景中,当公姜被急流并吞,惟有青藏高原因其高海拔成为“安全之地”。
纵使在科技发挥的当天,当灾难驾临,东说念主类也无可奈何,仍然需要寻找地舆障蔽的坦护。而在2.5亿年前,当人命阅历史上最惨烈的生物大衰一火(二叠纪末大灭6存在,用它们独到的地舆环境看管了毫无自卫才能的旷古人命,而其中一个坦护所,就位于我国新疆。
Part.1
陆海殊途:陆地衰一火之谜的科学争议
2.52亿年前的地球,如同按下了“重启键”。西伯利亚和其他地区的超等火山在那时喷发,抓续数十万年,仅西伯利亚火山爆发的熔岩掩盖面积就突出300万平方公里,十分于总计欧洲。巨量的二氧化碳和有毒气体涌入大气,形成极其严重的海洋酸化,导致地球上81%的海洋生物物种衰一火。
海洋碰到如斯重创,陆地生态系统念念必也难以避免。然而,由于东说念主类发现的保存陆地死活一火石的二叠纪-三叠纪界线地层相配生僻,枯竭左证,陆地生物的衰一火进程究竟若何,科学家们一直争论不停。
有的说陆地也雷同,因为三叠纪初地层中蕨类植物、石松类激增,默示那时由裸子植物和种子蕨构成的丛林崩溃后,滋长赶快的“杂蕨”在瘠土上多数滋长;有的说没那么恶运,他们以为,在不同纬度大气环流的影响下,有毒物资不可扩散到天下各处,难以引起像海洋雷同的公共性环境灾难。还有不雅点以为,陆地也出现了衰一火,但好多看似衰一火的植物,其的确三叠纪再次出现,它们偶然仅仅暂时受到了打击,在莫得被龙套的“人命防空乏”里“隐居”,恭候环境规复。
Part.2
大衰一火时间的哈吐盆地:末日大难中的人命绿洲
然而,要破解这场学术争议,重要在于找到纪录衰一火全经过的相连地层。争论不停的最主要原因,在于莫得发现能够提供平直左证的、在大衰一火本事抓续存在的地层,科学家们只可根据蜿蜒的二叠纪、三叠纪地层来推测。
2025年3月,中国科学院南京地质古生物探讨所博士彭辉平在探讨员刘锋的疏导下,与中国科学院南京地质古生物探讨所探讨员万明礼、好意思国密苏里科技大学讲授杨晚以及中国科学院古脊椎动物与古东说念主类探讨所探讨员刘俊互助,对我国新疆吐哈盆地西缘出露的南桃东沟剖面中产出的孢粉化石进行了详备探讨,终于发现了信得过的二叠纪末大衰一火本事的陆地“避风港”,着力于北京时刻3月13日发表于《科学进展》(Science Advances)。

吐哈盆地在二叠纪和当代的位置,以及探查的剖面(图片开始:参考文件[1])
转机出咫尺2012年,团队在吐哈盆地发现了一处地质剖面:南桃东沟(STD)。他们在凝灰岩层中索要锆石,用高精度CA-ID-TIMS铀-铅同位素年齿诞生的贝叶斯年齿模子发现,这个剖面的中值年齿界限从252.10到251.67百万年(Ma),领有着高出二叠纪-三叠纪界线的相连千里积层,时刻跨度大约从二叠纪末大衰一火前16万年一直到大衰一火为止后的16万年。
随后在2019年,团队对剖面进行了愈加详备的采样,从中索要出孢粉(植物孢子和花粉化石),借以分析那时的植物群落。在统计后,科学家们发现,在衰一火事件发生之前,当地的孢粉主要由多数的三缝孢子构成,占总体构成的36.1%至93.0%。三缝孢子开始于石松类,可能是那时新疆频频隔离的肋木属(
Pleuromeia)。
石松是一类较为原始的维管植物,从志留纪一直存活到当代,有名的“九死还魂草”卷柏即是石松纲的成员。它们的生活和孳生相配依赖湿润的环境,在当代主要隔离于热带丛林林下和水体隔壁。该发现标明,在二叠纪末期,那时的新疆吐鲁番-哈密盆地并非当天的干燥沙漠,而是欲望盎然的湿润平原和湖泊三角洲。

当代石松(
Lycopodium deuterodensum)(图片开始:kaipatiki_naturewatch)
大衰一火的发生影响了公共,吐哈盆地也受到了影响,盆地内某些地区出现了季节性干旱。依赖湿润环境的石松类受到打击,上风地位赶快被松柏类裸子植物取代。三缝孢子的占比显赫下跌,而开始于松柏类的双囊花粉的比例大幅加多,占总组合的71.2%至92.9%。
同期,科学家在对应这个时间的砂岩层中,挖掘出原地埋藏的、具有复杂根捆绑构的松柏类树干化石和蕨类茎秆化石的木质树干化石,证明了在衰一火事件发生时,这里依然兀立着繁多的针叶树林,并莫得被火山喷发毁掉。小数芦木类化石也同期存在,清楚部分耐旱的石松植物也存活下来,与裸子植物和种子蕨共同在公共衰一火的布景下保管了一个以丛林掩盖为主的湖泊三角洲环境。
固然其他场地可能已是地面龟裂,植物枯死,一派荒凉,但吐哈盆地内,却是一派欲望盎然的征象。盆地周围的山脉遮盖了火山灰和热浪,水体的存在缓解了干旱表象的影响,使吐哈盆地只出现季节性干旱而非顶点荒原化。湖泊面积可能收缩,但未干涸;松林和种子蕨坚毅地挺立在相对干燥的河岸和冲积平原上,成为阴郁天下中醒谋略打算绿色堡垒。

吐哈盆地的孢子和花粉,其中,三裂孢子是石松类的特征,而花粉是裸子植物的特征(图片开始:参考文件[1])
Part.3
衰一火事件后的遗址:生态系统快速重建
在衰一火事件发生后几万年,恶劣的环境冲击逐渐被生态系统自我调度所缓解。这时,代表低矮石松类的三缝孢子比例回升至62.9%,表示表象逐渐规复半湿润景象。但松柏类并未消逝,代表裸子植物的
Klausipollenites schaubergeri花粉依然占据较高比例,表示高峻植被系统并莫得被衰一火事件透彻糟蹋。在该花粉层位下方,科学家还发现了多数原位的微型芦木类茎秆化石和硅化的针叶树木料碎屑,证明了植被的丰富性和快速再生才能。
固然困难的、以石松为食的大型植食动物——二齿兽吐鲁番兽(
Turfanodon)照旧消逝了,但针叶林的存在为幸存动物提供了坦护和食品,迷惑了多数在吐哈盆地隔壁求生的陆地动物。在衰一火事件发生后对应的地层里,科研东说念主员发现了好多保存完好意思的四足动物骨骼化石,被武断为水生的肉食性 邋遢鳄 和植食性的水龙畜牲(Lystrosaurus),这些发现相沿该区域那时有河流或湖泊存在。
由于这些四足动物在新疆地区较早地层中莫得联系化石纪录,科研东说念主员以为,它们是二叠纪末大衰一火后从其他地区迁徙而来。这说明,南桃东沟在二叠纪末大衰一火后相对其他地区具有更丰茂的水草和宜居的环境,为这些迁入动物的生涯提供了必要条目,使它们能在大衰一火后的短短几万年内快速多数衍生。

原位埋藏的植死一火石(A,B,C)和动死一火石水龙畜牲(G,H)(图片开始:参考文件[1])
在那时的吐哈盆地,重生的芦木和蕨类在湿润的泥土上快速滋长,耐旱的松柏依然点缀在稍高的坡地。水龙兽群在湖边觅食,近似鳄鱼的邋遢鳄在河流中不雅机而动,一派春深似海、万物竞发的征象。
这处地层的时刻,是在大衰一火为止后7.5万年,也即是说,一个包含坐褥者(植物)、低级破钞者(水龙兽)、次级破钞者(肉食邋遢鳄类)的完整、各种化的陆地食品链,在大衰一火为止后仅7.5万年内就在这里重建完成!这是咫尺公共已知最早的大衰一火后重建的复杂陆地生态系统纪录。
比拟之下,在植物被龙套的地区,规复陆地生态系统各种性到衰一火前水世俗常需要数百万年。这标明该地区的陆地生态系统和植物群落在总计大衰一火本事一直保抓功能,并未被糟蹋。

科学家念念象的二叠纪末-三叠纪初的吐哈盆地。B为衰一火前,水草丰好意思;A为衰一火运转后,表象变得干燥,但植物仍然存在;C为规复后,再行出现了丰富的动物群(图片开始:参考文件[1])
Part.4
绝境欲望:吐哈盆地因何成为“火炉旁的绿洲”?
吐哈盆地中人命的抓续存在,不错称为遗址。西伯利亚火山如澌灭个抓续喷发的巨型毒气弹,而2500公里外,仅十分于西安到乌鲁木王人的距离,吐哈盆地却遗址般地保管着欲望。这并非偶然,而是收获于它独到的表象。
根据中桃东沟剖面古泥土基质的减钾风化指数清楚,该地区在二叠纪衰一火前后一直保抓半湿润—季节性干旱表象,终年降雨保管在1000毫米控制。这种表象即使在二叠纪末大衰一火本事也保抓相识,是南桃东沟地区植被得以在二叠纪大衰一火中幸存的主要原因。
至于为何降水量仍然相识且生态系统莫得被毒气平直糟蹋,咫尺还莫得定论。最可能的解释是,其极端纬度的大气环流结巴了毒气;此外,山脉结巴、湖泊群的缓冲和当地“草本”“木本”混交的各种化植被系统也可能起到了作用。
在那毁天灭地的火山末日中,新疆的吐哈盆地成为了“火炉旁的绿洲”。就像当代新疆茫茫沙漠中依山傍水的绿洲雷同。2.5亿年昔日,沧桑陵谷,二叠纪的湖泊湿地仍是变成了茫茫戈壁,也曾生活在吐哈盆地的生物,如今已亿不存一。然而,那些在在二叠纪幸存的种子,咫尺仍是变成了遍布中国的苍松翠柏;而在那边居住过的小动物中,偶然还躲闪着东说念主类的祖宗——在那时,它们一定正荫藏在某一处近似吐哈盆地的“陆地避风港”里,凭借地舆环境的保护得以幸存。

位于吐鲁番的火焰山。今天,吐哈盆地的大部分地区都仍是变为戈壁沙漠,但它在二叠纪末衰一火中保护的动植物,咫尺仍是成为地球丰富生物各种性的一部分(图片开始:维基百科)
Part.5
人命避风港的终极准则:敬畏自然
时光飞逝,在当代,东说念主类仍是兴旺发展,科技也已较为发挥,但无论是面临特大暴雨、公共变暖,照旧台风、地震等自然灾害,咱们依然真切意志到:在地球的力量眼前,东说念主类依旧十分狭窄。
根据科学探讨,东说念主类可能正在制造地球历史上第六次生物大衰一火。咫尺的各种顶点表象,好多背后都有东说念主类的影响。在这场潜在的生态危机中,找到自然的避风港对东说念主类至关蹙迫。而新疆南桃东沟的化石左证标明,尽管新疆吐哈盆地与二叠纪末大衰一火的主要诱因——西伯利亚火山喷发距离很近,但这个看似最危境的场地却出现了陆地植被的避风港,成为陆地其他生物快速复苏的“生态绿洲”。
这一发现启示咱们:导致生物衰一火的环境身分在陆地的隔离如实受到不同纬度大气环流和局地表象的影响,名义上最危境的场地反而可能最为安全。也许,在亲手制造的酸雨,温室效应,空气遏抑等引起的下一次大衰一火中,东说念主类也许不错不竭住到新疆——自然,那一天最佳永久不要到来。
参考文件:
[1]Peng, Huiping, et al. “Refugium amidst ruins: Unearthing the lost flora that escaped the end-Permian mass extinction.” Science Advances 11.11 (2025): eads5614.
出品:科普中国
作家:刘昊东(东北师范大学)
监制:中国科普博览
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