2.52亿年前二叠纪末大灭绝事件,是地球有史以来最大的一次灭绝事件。学界普遍认为造成这一灭绝事件的主要原因是大规模火山喷发导致的环境变化,但始终缺少环境因素影响陆地生态系统的直接证据。近日,中科院南京地质古生物研究所科研团队和国外同行一起,通过对化石花粉中两种物质的研究,发现紫外线升高就是影响陆地生态系统的罪魁祸首。研究成果已在线发表于国际知名期刊《科学进展》。
科研团队在西藏南部珠穆朗玛峰附近区域找到了2.52亿年前二叠纪末地层,挖掘出大量化石,并从中提取出近2000个花粉化石,对其进行了深入研究和数据分析。中国科学院南京地质古生物研究所研究员刘锋介绍:“我们研究的这个化石是花粉化石,是非常微观的一种化石,显微镜大概放大了630倍以上,所以它才显示这么大。一个正常的花粉,它的直径大概在30到40微米左右,是头发丝直径的一半。”
“陆地上的植物都需要通过光合作用才能生长,但是光里面除了对植物有益的光外,也有像紫外线这样对植物有害的光。”刘锋研究员介绍,作为植物生殖系统的花粉和孢子尤其脆弱,但这些花粉和孢子却有着令人叹为观止的机制 ,它们自身会生成两种物质,像“防晒霜”一样帮助它们抵御紫外线的侵扰。
刘锋研究员说:“它们外壁上有大量的香豆酸和阿魏酸,以抵御紫外线引发的氧化反应,从而保护花粉和孢子里面遗传物质的稳定,当紫外线辐射特别强的时候,形成的孢子或花粉外壁的香豆酸和阿魏酸会自动升高,所以我们可以通过测量,花粉孢子中香豆酸和阿魏酸的含量,反推出当时空气中紫外线强度的变化。我们这次研究的是2.5亿年前的一种花粉,这种花粉里面的香豆酸和阿魏酸含量,经我们测算,比灭绝之前和灭绝之后要高1到2倍以上,所以表明在二叠纪末期,2.5亿年前大灭绝事件发生时存在非常明显的紫外线升高。”
刘锋研究员告诉记者,到目前为止,学界基本没有研究过去紫外线强度的手段,这次研究拓展了研究手段和方式,从侧面提供了一个可以间接反映紫外线强度的方法。同时,这一研究也为今后环境演变和保护提供了新的启示。
刘锋研究员说:“如果空气中的紫外线强度特别大的话,可以极大地抑制绿色植物对温室气体和二氧化碳的吸收,所以在今后环境保护,特别是追求碳达峰、碳减排的过程中,更要重视空气中紫外线的强度。因为我们只单纯强调去减碳,而不重视植物对二氧化碳的吸收的话,可能并不能达到一个理想的效果。”
(江苏广电融媒体新闻中心/吕莹莹 编辑/赵川)