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資料出處: https://en.wikipedia.org/wiki/Capitanian_mass_extinction_event
以下的Mya, 意思是百萬年前(Million Years Ago)


開匹坦階【末期】滅絕事件/Capitanian mass extinction event(260 Mya)

開匹坦階【末期】滅絕事件是大約2.6億年前的一次滅絕事件, 發(fā)生在瓜德魯普世(彼爾姆紀中期)的末期, 物種多樣性下降, 滅絕速度加快. 由於它在瓜德魯普世和羅德階之間具有最初的關(guān)聯(lián), 因此也被稱為瓜德魯普世滅絕事件. 但是在更精細的地層學研究表明, 許多生物分類樹種類類別的滅絕峰都發(fā)生在瓜德魯普世時期, 即卡匹敦階的末期.

規(guī)模

在奧爾森滅絕事件過後, 在開匹坦階時期, 全球生物多樣性有所增加.?這是在之前的災難事件過後很多生物分類樹物種填補了空缺的生態(tài)同功群/Guild的結(jié)果. 開匹坦階【末期】滅絕事件極大地減少了差距(不同行會的生態(tài)同功群/Guild); 它比彼爾姆紀-三疊紀滅絕事件對單個社區(qū)內(nèi)的多樣性的影響更為嚴重. 儘管動物群在開匹坦階【末期】滅絕事件後開始重建複雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)並重新填充生態(tài)同功群/Guild, 但生物多樣性和差異會進一步下降, 直到彼爾姆紀-三疊紀邊界為止.

海洋生態(tài)系統(tǒng)

開匹坦階【末期】滅絕事件對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響仍然受到古生物學家的激烈爭論. 早期估計表明, 海洋無脊椎動物屬數(shù)的損失在35~47％之間, 而2016年發(fā)布的估計表明, 重新計算並校正該滅絕事件的背景後, 估計海洋無脊椎動物的屬數(shù)損失了33~35％. 模糊效應/Signor–Lipps effect(指的是滅絕事件後期的模糊現(xiàn)象, 由於沉積記錄的局限, 導致物種在完全滅絕前最後出現(xiàn)的證據(jù)未被記載)和某些分類中的滅絕成簇. 開匹坦階【末期】滅絕事件期間海洋無脊椎動物的損失在數(shù)量上可與白堊紀-古近紀滅絕事件相提並論. 一些研究認為, 按照喪失的海洋無脊椎動物屬的比例, 該事件是第三大或第四大的歷代地球生物滅絕事件. 另一項研究發(fā)現(xiàn), 就分類學嚴重性(指喪失生物物種屬數(shù)的數(shù)量)而言, 開匹坦階【末期】滅絕事件僅是第九大最嚴重的歷代地球生物物種滅絕事件, 但就其生態(tài)影響(即生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的分類學調(diào)整程度或生態(tài)位甚至整個生態(tài)系統(tǒng)本身的喪失).

陸地生態(tài)系統(tǒng)

對於開匹坦階【末期】滅絕事件, 很少有公開的估計對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響. Day及其同事提出, 南非的Karoo盆地損失了74~80％四足脊椎動物基因的多樣性, 包括恐頭獸亞目/Dinocephalia合拱綱羊膜四足脊椎動物物種的滅絕. 史蒂文斯/Stevens和他的同事對當時的陸地植物化石研究中發(fā)現(xiàn), 在中國北方的西施霍特斯組中段已滅絕的植物物種中有56％, 年代大約在開匹坦階中期, 此外當時中國南部地區(qū)的植物已有24％滅絕.

時機

儘管已知在奧爾森滅絕事件和彼爾姆紀-三疊紀滅絕事件發(fā)生之前發(fā)生了開匹坦階【末期】滅絕事件, 但開匹坦階【末期】滅絕事件的確切年齡仍有爭議. 這原因由於開匹坦階-吳家坪階邊界本身的環(huán)境年齡所致, 目前估計年齡約為2.591億年, 但可能會受到國際地層委員會的彼爾姆地層小組委員會的修訂. 此外, 關(guān)於滅絕的嚴重性以及中國的滅絕事件是否與斯匹次卑爾根滅絕事件同步發(fā)生還有爭議.

峨眉山暗色巖的火山巖與茂口組的熱帶碳酸鹽巖臺地互層, 對於持續(xù)大規(guī)模滅絕和造成大規(guī)模滅絕的原因是獨一無二的. 峨眉山陷阱首次開始噴發(fā)時發(fā)生了大型巖漿噴發(fā), 導致紡錘蟲超科/Fusulinacea有孔蟲界生物物種和鈣質(zhì)藻類的滅絕.

在沒有輻射定年法的情況下, 海平面本身就沒有直接限制滅絕層的範圍, 最近的研究沒有給出年齡的具體數(shù)字, 是根據(jù)彼爾姆紀時間尺度的推算, 估計年齡約為260~262 Mya; 假設這兩個事件是同時發(fā)生的, 那麼這與地球領(lǐng)域的輻射年齡大致相符.在海洋滅絕的同時或之後, 發(fā)生了植物損失.

海洋領(lǐng)域

中國西南部的紡錘蟲超科/Fusulinacea有孔蟲門生物物種的滅絕最早可追溯到瓜德魯普世末期, 但2009年和2010年發(fā)表的研究將這些紡錘蟲超科/Fusulinacea有孔蟲界生物物種的滅絕定於卡匹敦階中期. 腕足動物門/Brachiopoda和珊瑚綱/Anthozoa刺胞動物的物種損失發(fā)生在開匹坦階時代的中期. 菊石亞綱/Ammonoidea頭足綱軟體動物的物種滅絕可能發(fā)生在早先的吳家坪階時期.

陸地領(lǐng)域

早在南非和俄羅斯就知道彼爾姆紀中期的四足動物群的變化. 在俄羅斯, 它對應於所謂的巨型殺手獸超區(qū)/Titanophoneus Superzone和盾牌龍超區(qū)/Scutosaurus Superzone、以及後來的恐頭獸類超聯(lián)區(qū)/Dinocephalian Superassemblage和獸齒類超聯(lián)區(qū)/Theriodontian Superassage之間的邊界. 在南非, 這對應於各種命名的臉頰龍形類/Pareiasauromorpha、恐頭獸亞目/Dinocephalia與其或貘頭獸聯(lián)區(qū)/Tapinocephalus Assemblage Zone組合區(qū)與上覆組合之間的邊界. 在俄羅斯和南非, 這種過渡都與先前占主導地位的獸拱目/Therapsida的滅絕有關(guān), 這導致其後來被指定為恐頭獸亞目/Dinocephalia物種滅絕. 滅絕後的始發(fā)率一直保持較低水平在整個鋸頜獸聯(lián)區(qū)/Pristerognathus Assemblage Zone一直持續(xù)了至少一百萬年, 這表明在南非的Karoo盆地生態(tài)系統(tǒng)的恢復延遲.

在瓜德魯普世末期發(fā)現(xiàn)了一個單獨的海洋生物滅絕事件之後, 認為這與在陸地的恐頭獸亞目/Dinocephalia的滅絕事件有關(guān)聯(lián). 儘管後來有人提出, 由於被認為是該地區(qū)最早出現(xiàn)恐頭獸類的俄羅斯伊舍沃動物群被限制在伊拉瓦拉逆磁作用之下, 因此必須在瓜德魯普世時代結(jié)束之前的沃德期出現(xiàn), 此約束僅適用於類型局部性. 在俄羅斯認識到一個年輕的恐頭獸動物群(蘇迪麗四足動物聯(lián)區(qū)/Sundyr Tetrapod Assemblage), 並通過鈾鉛定年法(從貘頭獸聯(lián)區(qū)/Tapinocephalus Assemblage Zone地層中從凝灰?guī)r取樣)來檢索生物地層學上受到嚴格限制的放射年齡. 南非的Karoo盆地的研究表明, 在約2.6億年前的開匹坦階晚期確實發(fā)生了恐頭獸亞目/Dinocephalia的滅絕.

對生物的影響

海洋生物

在海洋中, 開匹坦階的滅絕事件導致菊石亞綱/Ammonoidea、珊瑚綱/Anthozoa刺胞動物、鈣質(zhì)藻類、造礁生物、有孔蟲界/Rhizaria、苔蘚動物門/Bryozoa和腕足動物門/Brachiopoda的高度滅絕. 他們似乎對依賴光合作用或光共生關(guān)係的淺水生物/生態(tài)類群特別有選擇性. 許多生理適應力很差的物種也滅絕了.

自從羅德階以來, 該類氨化物長期在3000萬年內(nèi)下降, 但在開匹坦階末期遭受了選擇性滅絕脈衝. 開匹坦階大滅絕期間, 彼爾姆紀的中國的珊瑚的75.6％科數(shù), 珊瑚的77.8％屬數(shù)和珊瑚的種數(shù)82.2％被消滅. 有孔蟲界/Rhizaria物種裡的費伯克蜓科/Verbeekinidae繼續(xù)存活直到在彼爾姆紀末期才完全滅絕.

在斯匹次卑爾根的Kapp Starostin組發(fā)現(xiàn)的腕足動物門/Brachiopoda物種中有87％在數(shù)萬年的時間內(nèi)消失了. 儘管滅絕後出現(xiàn)了新的腕足動物門/Brachiopoda和雙殼綱/Bivalvia軟體動物, 但腕足類的優(yōu)勢地位被雙殼類所取代. Kapp Starostin組中發(fā)現(xiàn)的約70％的其他物種也消失了. 東格陵蘭島的化石記錄與斯匹次卑爾根州的記錄相似. 加拿大的斯維爾德魯普盆地的動物區(qū)系損失與斯匹次卑爾根州和東格陵蘭的滅絕程度相當, 但斯匹次卑爾根州和東格陵蘭的滅絕事件後的生態(tài)恢復並未在斯維爾德魯普盆地發(fā)生. 在滅絕事件前在美國西部, 中國南部和希臘的熱帶碳酸鹽中發(fā)現(xiàn)的菱形腕足動物門/Brachiopoda物種佔99.1％, 滅絕後在類似環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的軟體動物門/Mollusca物種佔61.2％. 在中國南部地區(qū), 腕足動物門/Brachiopoda有87％的物種消失了, 鐮刀有孔蟲超科/Fusulinacea的有高達82％的物種消失了

在這次滅絕事件的海洋受害者大多數(shù)是盤古大陸周圍海域淺海棲息的, 這些生物要麼在當海退時死亡, 要麼成為了古特提斯洋的主要優(yōu)勢物種.

在開匹坦階【末期】滅絕事件之後 ,在如今的中國南部地區(qū), 諸如Earlandia和Diplosphaerina之類的災害倖存者的多樣性演化得更加豐富.

陸生生物

在陸生脊椎動物中, 主要受害者是恐頭獸亞目/Dinocephalia合拱綱物種, 這是瓜德魯普世四足動物群中最常見的因素之一. 在開匹坦階【末期】滅絕事件中, 恐頭獸亞目/Dinocephalia只剩一個屬種倖存下來. 生存於瓜德魯普世晚期的異常齒亞目/Anomodontia合拱綱物種的多樣性由於開匹坦階【末期】滅絕事件而減少了一半. 開匹坦階【末期】滅絕事件的陸地倖存者通常為20公斤(44磅)至50公斤(110磅), 通常在洞穴中發(fā)現(xiàn).

原因

全球第二次全球海平面下降和區(qū)域限制(例如《鹽度波動(Weidlich和Bernecker著, 出版中)》)或微型大陸碰撞相結(jié)合, 導致許多礁石地點遭到破壞.

據(jù)認為, 該滅絕事件是由峨眉山暗色巖的一次或多次噴發(fā)引發(fā)的, 由於峨眉山暗色巖位於赤道位置, 其向北半球和南半球的平流層釋放了大量的二氧化碳和二氧化硫, 導致突然的全球降溫和長期的全球變暖; 這些噴發(fā)還引發(fā)了海洋酸化、海底氧氣的消耗和碳循環(huán)的嚴重干擾. 噴發(fā)會釋放出高劑量的有毒汞. 峨眉山圈閉的玄武巖樁目前佔地250,000至500,000 km2, 但玄武巖的原始體積可能在500,000 km3至1,000,000 km3以上. 酸雨、全球乾旱、板塊構(gòu)造、海退和生物競爭也可能在滅絕中發(fā)揮了作用. 滅絕與主要的負δ13C偏移開始相吻合.