生物滅絕的學習資料

生物滅絕的學習資料第1頁/共44頁顯生宙生物集群滅絕事件第2頁/共44頁地球歷史中出現(xiàn)過五次大的生物大滅絕事件第3頁/共44頁RadiationsoftheMetazoansinthePhanerozoic第4頁/共44頁Ordovician-SilurianLateDevonianPermian-TriassicEndTriassicCretaceous-Tertiary25%Families（科）50%Genera（屬）85%Species（種）22%Families57%Genera

82%Species53%Families84%Genera96%Species22%Families52%Genera76%Species16%Families47%Genera76%Species生物大滅絕事件作用時間較短作用范圍廣1，隕石的撞擊2，大的火山爆發(fā)3，大的冰期4，大的海平面下降5，海水環(huán)境的變化6，超大陸的拼合裂解7，生物自身8，超新星的爆發(fā)等第5頁/共44頁第6頁/共44頁一，隕石撞擊（impact）第7頁/共44頁K-T：淡水生物達97%、海洋浮游微生物為58%、海洋底棲生物為51%、海洋游泳生物為30%。除了恐龍滅絕之外，曾在前4次大絕滅中都得以幸存的菊石最終還是滅絕了。而由于某種原因，某些物種卻基本沒有受到影響，鱷魚、海龜、蜥蜴、哺乳動物以及鳥類都順利渡過了這場危難。恐龍及其同類的消失為哺乳動物以及人類的登場提供了契機。第8頁/共44頁WhatKilledtheDinosaurs?第9頁/共44頁小行星帶第10頁/共44頁小行星帶（Asteroidbelt）第11頁/共44頁Earthhasthesmallestnumberofimpactcraters(隕石坑）amongterrestrialplanets.WHY?FewimpactcratersarewellpreservedontheEarthsurface.已發(fā)現(xiàn)的隕石撞擊坑—約160個第12頁/共44頁BarringerMeteorCrater,Arizona(亞利桑那州),U.S.(49,000yrs)Oneoftheworld’sbestknowncraters

FirstrecognizedimpactcrateronEarth(1928)Lessthan1mileacross,itwascreatedabout49,000yearsagoFormedbyanironmeteoroid-lotsofmelteddropletsandsolidpiecesofaniron-nickelmaterialhavebeenrecoveredinthearea第13頁/共44頁第14頁/共44頁藝術家筆下K-T撞擊事件第15頁/共44頁地球物理資料（重力）撞擊坑第16頁/共44頁證據(jù)隕石地球物質撞擊灰塵后期微體化石與恐龍同時代的微體化石隕坑附近物質沉積第17頁/共44頁白堊紀/第三紀

(KT)BoundaryRatonBasin,NM,USATertiaryCretaceous界限兩邊的化石發(fā)生明顯的變化Paleogene(“Tertiary”)Cretaceous泥巖層第18頁/共44頁InitialEvidenceofBolideImpact:IridiumGubbio,ItalyCretaceousPaleogene(“Tertiary”)Iridium-richboundaryclaylayerIridium“spike”:Highiridiumconcentrationsfromasteroid/comet銥異常（高的峰值）第19頁/共44頁TheKTBoundary（白堊紀/第三紀）

K-Tlayer(black),alsocontainssoot(碳灰)

(fromfires),sphericalrockdroplets(球狀的巖石顆粒)andshockedquarts(撞擊形成的石英)(commonlyformedinimpacts)andcompriseshighabundancesofiridium,gold,osmium,andplatinum(morecommontometeorites(隕星)thantoEarth).富銥的泥巖層(比較一致的全球分布)銥元素在地球上含量很少，在地球外的某些星體上含量相對較多第20頁/共44頁

ShockedQuartzinK-TBoundaryClayHighpressurescausewhatisknownasshockmetamorphism,thisdeformsthestructureofthequartzandcreatesparallellaminarripples.Itisfoundallovertheworld,notjustlocally.Hasonlybeenobservedatmeteoriteimpactsites(隕坑)

andnucleartestsites(核試驗)Nootherprocessontheplanetcreatesthistypeofquartz.第21頁/共44頁Tektites,glassbeads(玻隕石,玻璃珠)foundinboundarysedimentsDuetomeltingofrockbyenergyofbolide(隕星)(asteroid小行星

orcomet彗星)

impact?GlassfoundinboundarysedimentsofGulfofMexico代表了熔體快速降溫的過程第22頁/共44頁Sootparticles（未完全燃燒的煤炭小顆粒）foundinboundaryclaySimilartoFlyAshFromCoal-BurningPlantsSuggestglobalwildfiresassociatedwithignition(隕石撞擊)oflargeamountsofdeadplantmatteronEarth’ssurface.第23頁/共44頁ComputermodelofeffectsofK-TImpactWinter撞擊事件后，地球至少持續(xù)了六個月的黑暗沒有陽光=沒有光合作用食物鏈和食物網(wǎng)遭到破壞生物滅絕第24頁/共44頁二：大的火山活動（CFB，LIP等）第25頁/共44頁第26頁/共44頁DeccanTrapsVolcanism德干高原——大陸溢流玄武巖省About65millionyearsago,themantleplumethatgaverisetotheReunionhotspotvolcanoburneditswaythroughearth'scrust,floodingwesternIndiaandsurroundingareaswiththeDeccanTrapsfloodbasalts.第27頁/共44頁溢流玄武巖火山作用Theresultofgreatvolcanicactivityassociatedwithrisingheatplumesfrommantle(核幔邊界D”)DeccanTraps(India)recorderuptionofmorethan500,000millioncubickmofbasalticlavaoverperhapsabout5millionyears(butbeganbeforeendofCretaceousPeriod).溢流玄武巖火山作用似乎與生物集群滅絕有關，但并不是所有的生物集群滅絕事件都與火山作用有關第28頁/共44頁第29頁/共44頁三，大的冰期(IceAgesandExtinctions)

iceageiceageThereisnotightcorrelationbetweeniceagesandmassextinctions1，晚奧陶世的冰川作用引起海平面下降和較冷的溫度。2，海平面下降導致浮游生物和底棲生物的生存范圍大量減小。第30頁/共44頁CausesofPermianIceAge??Largelandmassoverthesouthpoleglobalequatorialtopolaroceaniccirculationblocked第31頁/共44頁四：大的海平面下降晚奧陶世的冰川作用引起海平面下降和較冷的溫度。海退導致陸表海消失，底棲生物生境消失，或是陸棚海面積變小，生物生存范圍縮小，變得擁擠，競爭加大。窄生境性生物大量絕滅。二疊紀末聯(lián)合古大陸，全球陸地區(qū)被海水的覆蓋率由二疊紀初的40%降至二疊紀末的10%以下。海進海退證據(jù)：全球同層位的δ13C的異常。正偏：海進，生物繁盛，13C在海洋無機界中富集。負偏：海退，生物衰落，12C在無機界富集更多。海進海退多數(shù)是由于冰川活動，或是大陸板塊運動造成的。d13Cisotopicshift(ItalianAlps)第32頁/共44頁五：超大陸的匯聚

1，泛大陸的聚合導致大規(guī)模的全球海退事件；二疊紀末Pangaea聯(lián)合古陸形成第33頁/共44頁Deep-seaanoxicinterval(Japan)六:海水環(huán)境的變化缺氧事件在顯生宙的五次生物集群滅絕期，沉積學，古生物學，地球化學等資料都顯示出了缺氧事件，如在二疊紀-三疊紀接線附近發(fā)現(xiàn)了綠硫細菌的標志化合物，綠硫細菌分子化石記錄當時海水環(huán)境缺氧，并且在透光帶也富含硫化氫，還有一些生物集群滅絕被認為是海水天然氣水合物的釋放第34頁/共44頁晚泥盆世裸子植物、高大喬木、多重結構森林出現(xiàn)→化學和生物化學風化盛行→真正意義土壤廣為發(fā)育→地表徑流向濱、淺海輸送的有機物和營養(yǎng)物質增多→陸表海由超寡營養(yǎng)到富營養(yǎng)化→浮游植物和浮游動物等低等菌藻微生物繁榮→頻繁的赤潮→海洋水缺氧導致中低緯度淺水海相生物集群絕滅。地質界限之交的海洋不是死難的海洋，而是菌藻微生物的伊甸園。廣西的近岸碳酸鹽海域藻類大量繁殖和高度富集，海水富營養(yǎng)化，缺氧，高鹽度，碳酸鹽碳同位素正偏和生物分異度銳減，暗示F-F（晚泥盆紀弗拉斯期—法門期）之交為赤潮的多發(fā)期。七，其它因素：生物因素，超新星的爆發(fā)等第35頁/共44頁存在問題1，火山（大陸溢流玄武巖）與隕石撞擊是不是有關系（海平面上升與下降，大的冰期，海洋環(huán)境的變化，超大陸的拼合裂解等）？如果有，怎樣的關系？2，為什么一部分生物滅絕而另一些生物卻幸存了下來？它們以什么樣的方式幸存下來？第36頁/共44頁自寒武紀以來，在地球出現(xiàn)過的99%的生物已經(jīng)消失了，但是有些生物卻幸存了下來。？這是一種腕足動物（舌形貝屬），生活在海洋的沙泥，垂直的洞穴中，自從志留紀以來，形態(tài)和結構一直沒有發(fā)生變化第37頁/共44頁Despitetheirname,theseanimalsarenotcrabs（螃蟹）atallbutarerelatedtoscorpions（蝎子）,spiders（蜘蛛）,andextincttrilobites（三葉蟲）馬蹄形螃蟹（活化石），棲息于海岸，自從奧陶紀以來形態(tài)和結構沒有發(fā)生明顯的改變，這是它底面腹部的結構。第38