突变的蕨类植物揭示了古代大规模灭绝

大多数研究人员认为，2.01亿年前的物种大灭绝是由于火山活动释放出二氧化碳而导致全球变暖。现在，蕨类孢子的新数据表明，可能还不止如此。

在大约2.01亿年前的三叠纪末期，地球上四分之三的物种消失了。到目前为止，科学家们认为，这场灾难的原因是大规模的火山爆发，导致了突然的气候变化。现在，新的研究表明可能有几个因素在起作用。

由丹麦和格陵兰地质调查局(GEUS)领导的国际研究小组表明，环境中有毒元素汞的浓度增加导致了生物大灭绝。他们最近在《科学进展》上发表了他们的发现。

“通过观察物种灭绝造成的沉积物中的蕨类孢子，很明显这些蕨类植物受到汞含量的负面影响。由于汞在食物链中积累，其他物种似乎也受到了损害。”科学家索菲·林德斯特伦(SofieLindström)。

她说：“这些结果表明，三叠纪末期生物绝灭不仅是由火山喷发的温室气体造成的，而火山喷发的气体导致了全球气候变化，而且还散发出了汞等毒素。

水银火山链接

该研究的合著者之一，奥尔胡斯大学的Hamed Sanei教授此前曾证明，在已知的最严重的物种大灭绝，二叠纪末期危机中，大火成岩省(LIP)的火山活动导致汞含量上升。地球上多达95%的生命消失了。在过去的5亿年中，人们认为LIP的火山活动是五个最大的物种大灭绝中的四个。

“在工业化之前，火山活动是地壳中大量汞释放的主要机制。这使得有可能利用沉积物中的汞来追踪地球过去的主要火山活动，并在一定程度上将化石生物的灭绝与LIP火山活动。”

先前的其他研究表明，从阿根廷到格陵兰岛，再从内华达州到奥地利，在非常大的区域内，三叠纪—侏罗纪边界沉积物中的汞浓度升高，这使研究小组对三叠纪末事件的影响感到好奇。

Hamed Sanei说：“我们决定研究汞是否可能起作用。”

蕨类孢子为指标

当从三叠纪末期的2.01亿年前的核心样本中查看蕨类孢子时，研究团队确实看到了汞含量增加与孢子突变之间的联系。

SofieLindström解释说：“在大灭绝过程中，突变的孢子变得越来越普遍，而突变变得越来越严重。在我的一些发现中，我发现几乎只有突变的孢子而没有正常的孢子，这非常不寻常。”

这种突变的增加发生在一个称为中大西洋岩浆省(CAMP)的LIP火山活动增加的时期，导致汞含量上升。由于汞是一种致突变毒素，因此其在火山活动中的分布增加可能有助于解释生态系统的突然恶化。因此，蕨类孢子可以作为汞中毒增加的指标。

索菲·林德斯特伦说：“这可能暗示整个食物链可能受到了负面影响。”

先前的研究发现，在2.52亿年前的二叠纪末大灭绝期间，畸形花粉的数量增加了，就像三叠纪末的危机归咎于火山活动一样。这些研究表明，二叠纪末期危机期间的突变是由于UVB辐射增加所致，这是由于火山活动中臭氧层变薄所致。

乌特勒支大学的合著者Bas van de Schootbrugge解释说：“这也可能是我们在三叠纪末期危机期间看到的突变的一种可能解释。”“但是，在我们的研究中，我们只发现了少量的花粉突变，并且在二叠纪末期的危机期间，孢子似乎没有表现出在三叠纪末期大灭绝期间记录的相同类型的畸形。这可能表明造成这种植物的原因不同两个事件发生突变”。

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