地球上最大的野兽出身卑微。第一批恐龙有猫那么大,潜伏在阴影中,等待它们的时机。一项新的研究表明,那一刻到来时,四次主要的火山活动在地质学上眨眼之间就改变了气候,导致了长达 200 万年的多雨期,而这与恐龙崛起的时间同时发生。
研究人员在 10 月 17 日发表的报告中称,在中国古代湖盆深处埋藏的沉积物中发现的线索,将火山喷发与气候波动和环境变化联系起来,这些变化在炎热干燥的三叠纪中期创造了一个覆盖全球的炎热潮湿的绿洲。5 美国国家科学院院刊 。在 2.34 亿至 2.32 亿年前的这段地质短暂的雨季(称为卡尼期雨期)中,恐龙开始进化成庞大而多样化的生物,并在接下来的 1.66 亿年里主宰了地貌。
先前的研究指出,在此期间全球气温、湿度和降雨量急剧上升,以及陆地和海洋生物的变化。但英国伯明翰大学的古植物学家贾森·希尔顿 (Jason Hilton) 表示,这些研究缺乏导致这些变化的详细信息。
因此,希尔顿和他的同事们转向从济源盆地提取的数百米长的湖底沉积物核心来寻找答案。岩心包含四层不同的沉积物,其中包括火山灰,该团队可追溯到 2.34 亿至 2.32 亿年前,与卡尼期洪积期的时间相匹配。在这些层中,研究小组还发现了汞,这是火山喷发的代表。希尔顿说:“汞通过大气污染、火山灰的混合物进入湖中,同时也被周围土地冲走,这些土地因火山活动而汞含量升高。”
卡尼期洪积期火山活动与环境变化之间联系的进一步证据来自于核心的相应层,这些层显示出不同类型的碳,表明有四次大量二氧化碳释放到大气中。最后,微化石和花粉在同一核心部分发生了变化,从喜欢干燥气候的物种变成了倾向于在温暖和潮湿气候中生长的物种。
英国利兹大学地质学家、合著者雅各布·达尔·科索 (Jacopo Dal Corso) 表示,重建的历史表明,火山脉冲向大气中注入了大量二氧化碳。他说,这提高了气温并加剧了水文循环,增加了降雨量并增加了流入湖泊的径流。与此同时,陆生植物不断进化,喜湿的植物群逐渐占据主导地位。随着降雨创造出潮湿的环境,海龟、被称为变龙科的大型两栖动物以及恐龙开始繁衍生息。
达尔·科索说,这些不同的证据共同表明,卡尼期洪积期实际上是重大环境变化的四个不同脉冲,每个脉冲都是由大规模火山喷发引发的。
研究小组写道,汞和碳数据共同表明汞的增加来自“能够影响全球碳循环的火山活动的主要来源”,而不是局部喷发。那次火山活动很可能来自现在的不列颠哥伦比亚省和阿拉斯加的兰格利亚大型火成岩省的喷发,此前曾与卡尼期洪积期有微弱的联系。如果属实,则意味着兰格利亚喷发是脉冲式喷发,而不是一次持续喷发。
意大利帕多瓦大学的火成岩岩石学家安德里亚·马佐利(Andrea Marzoli)表示,这篇论文标志着“汞和碳同位素数据首次在卡尼期洪积期如此紧密地相关”,他曾研究过兰杰利亚,但没有参与这项研究。“作者提出了强有力的论据,支持火山引发的全球气候变化脉冲。”然而,马佐利指出,“与兰盖利亚的联系仍然很弱,仅仅是因为我们不知道兰盖利亚的年龄。”
爱尔兰贝尔法斯特女王大学的法医地质学家阿拉斯泰尔·拉菲尔(Alastair Ruffell)没有参与这项研究,他对此表示同意,并表示他希望看到更多证据来证明兰杰利亚与环境变化之间的因果关系。他说,这项研究提供了迄今为止来自陆地来源的一些最佳替代数据和数据,但需要更多卡尼洪雨事件的地面记录,以“了解这在地面上的实际情况”。
气候变化标志着生命无法适应的转折点,这些群体就灭绝了。拉菲尔说,恐龙等动物和苏铁等植物都在“伺机而动”,以抓住机会。大约 1.84 亿年前开始的类似的火山活动和环境变化循环可能为最大的恐龙——长颈蜥脚类恐龙的统治铺平了道路。SN: 11/17/20)。