中国发现二叠纪末大灭绝时期的陆地“生命绿洲”

一项新的研究表明，在二叠纪末的大规模灭绝中，中国吐哈盆地的一个地区曾是陆生植物的避难所或“生命绿洲”，这是自寒武纪以来最严重的生物危机

这项发表在《科学进展》上的研究挑战了人们普遍认为的陆地生态系统在此期间遭受了与海洋环境相同的灾难性损失的观点

由中国科学院南京地质古生物研究所刘峰教授领导的这一发现提供了陆地植物群落的第一个确凿化石证据，该群落在整个灭绝事件中基本上没有受到干扰，从而允许持续进化和快速生态恢复

该团队的研究结果表明，一些陆地地区免受了灭绝的最严重影响，创造了在地球上生命复苏中发挥关键作用的弹性区域

大约2.52亿年前发生的二叠纪末大灭绝，消灭了80%以上的海洋物种，其对陆地的影响长期以来一直存在争议。一种流行的理论认为，西伯利亚的火山爆发通过野火、酸雨和有毒气体引发了广泛的陆地破坏

证据包括二叠纪末大灭绝前后，中国南方特有的Gigantoperis植物群和冈瓦纳大陆典型的Glossopteris植物区系相继灭绝

然而，反对阵营认为，这些灾难性影响受到纬度和大气环流的限制。一些化石发现甚至表明，某些中生代植物在灭绝事件之前就已经存在，这表明进化是不间断的

新疆陶东沟南段提供了一个独特的视角。对化石花粉和孢子的详细分析，以及密苏里科技大学杨万教授开发的贝叶斯年龄模型的精确测年方法，揭示了从灭绝开始前16万年到灭绝结束后16万年，河岸蕨田和针叶林持续繁荣的记录

“完整的树干和蕨类植物茎的存在进一步证实了这些微化石代表了当地的植被，而不是运输的遗迹，”NIGPAS的万明利教授说

一张记录在灼热沙漠中采集岩石样本的现场照片。图片来源：中国新疆陶东沟南段保存的NIGPAS四足类骨骼化石可追溯到二叠纪末大灭绝前约15万年。图片来源：南陶东沟段二叠纪末大灭绝开始时发现的NIGPAS针叶树干化石。图片来源：NIGPAS

尽管一些植物物种在当地消失，但研究人员发现，陶东沟南段孢子和花粉物种的总体灭绝率可能只有21%左右，远低于同期的海洋灭绝率

这一结论是基于在其他地方的早三叠纪地层中发现了许多“缺失”的物种，表明是暂时迁移而不是永久灭绝

这一稳定的植被基础对于当地生态系统的快速恢复至关重要。化石证据表明，在灭绝结束后的75000年内，该地区支持了各种四足动物，包括草食性水龙和食肉性慢性水龙，这表明该地区迅速回归了复杂的食物网

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这一发现与之前的理解形成鲜明对比，即二叠纪末灭绝后的生态系统恢复需要超过一百万年的时间。新的证据表明，该地区的当地生态多样性恢复速度是其他地区的十倍多

研究人员指出，该地区稳定的半湿润气候对其生物恢复能力至关重要。根据对古土壤基质的分析，在此期间，该地区每年降雨量约为1000毫米。由于其持续的降水，南陶东沟在二叠纪末大灭绝后比其他地区提供了更丰富的植被和更宜居的环境，为迁徙动物提供了重要的支持

基于恢复的化石孢粉、植物和四足动物，以及陶东沟南段的沉积学数据，对二叠纪末大灭绝开始时的陆地生态景观进行艺术重建。图片来源：杨定华基于化石孢粉形态、植物和四足动物的恢复，以及陶东沟南段的沉积学数据，对二叠纪末大灭绝后的陆地生态景观进行了艺术重建。图片来源：杨定华

尽管吐鲁番-哈密盆地靠近引发二叠纪末灭绝的火山活动，但它为陆地生命提供了一个安全的避风港，这表明即使是看似危险的地方也可以拥有至关重要的生物多样性

“这表明，当地的气候和地理因素可以创造出令人惊讶的弹性，为面对全球环境变化的保护工作提供了希望，”NIGPAS的刘峰教授说

鉴于目前人们对人类活动可能引发的第六次大灭绝的担忧，这片“生命绿洲”的发现凸显了识别和保护这种自然避难所的重要性 More information: Huiping Peng et al, Refugium amidst ruins: unearthing the lost flora that escaped the end-Permian mass extinction, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ads5614. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads5614

Journal information: Science Advances