斯坦福大学(Stanford University)的一项新研究表明，不断上升的氧气水平可能可以解释为什么在过去5.41新竹网站 亿年间，全球物种灭绝的速度放缓了。在目前大气中氧气含量低于40%的情况下，海洋死亡区迅速扩大，物种的灭绝也随之增加。
由乔西Garthwaite
在复杂的动物生命出现后不久，也就是在“五大物种大灭绝”的前几千万年，世界海洋中出现了大量的动物死亡事件。然后，由于科学家们争论了至少40年的原因，物种灭绝的速度减缓了。
斯坦福大学(Stanford University)的一项新研究表明，不断上升的氧气水平可能可以解释为什么从5.41亿年前开始的显生宙全球灭绝速度放缓。10月4日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy Sciences)上的研究结果指出，目前大气中含氧量的40%是一个关键阈值，一旦超过这个值，可生存的海洋栖息地就会扩大，全球物种灭绝率就会急剧下降。
“在动物生命的早期历史上有一系列大规模的灭绝，然后它们逐渐减少，直到出现这些大规模灭绝。斯坦福大学地球、能源与环境科学学院(Stanford Earth)的地质科学助理教授、资深研究作者埃里克·斯珀林(Erik Sperling)说。
新的研究表明，即使是5度的升温——对于我们现在的气候来说是极端的，但在地球的深处过去是常见的——也足以在显生宙早期引发大规模的生物灭绝。研究表明，这是因为在一个低氧的世界里，海洋动物的呼吸和维持体温的能力已经处于刀锋边缘。这一发现对理解海洋生物在当今日益变暖的世界中的命运具有重要意义。
大熊猫香烟价格表作者们使用地球气候的计算机模型来模拟海水温度，以及随着大气中的二氧化碳和氧气在整个显生宙的波动而溶解在海洋中的氧气量。他们将这些模拟与动物生理和当地环境之间相互作用的数学模型配对，然后估计海洋变暖每5摄氏度将失去的海洋动物类型的比例，正如大气中二氧化碳大约每增加4倍所预期的那样。在整个地球历史上，这样的变暖事件是极端的，但并非罕见。
通过这种方法，作者可以在虚拟的海洋中有效地繁衍真实的生物，然后提高温度，看谁能存活下来。斯珀林说:“这些都是完全三维的模型，包含了大陆周围不同构型的水循环物理和所有的生物地球化学。”“这是一个巨大的计算进步。”
这一结果与显生宙前5千万到1亿年间发生的一系列大灭绝事件相一致，它们是低氧水平和对热的生理反应的直接后果。该研究的主要作者、斯坦福大学地质科学博士生理查德·斯托克说:“我们不需要借助气候变化以外的因素来解释这些异常严重的灭绝率和异常常见的大规模灭绝，这些都出现在动物化石记录的早期。”
更确切地说，我们需要考虑的是缺氧是如何阻碍动物应对高温的能力的。这是因为随着海洋变暖，它们的含氧量下降，而动物对氧气的需求增加。这对于依靠外部环境来调节体温和新陈代谢的冷血动物来说尤其如此。斯珀林说:“我们观察事物的方式是把氧气变化和温度变化用一种共同的货币来衡量，并立即对它们进行评估。”“我们将化石视为古老的生物体，思考它们如何进食、生活和呼吸——它们如何度过一天。”
研究人员发现几个额外的因素,影响物种灭绝的比例在温暖的时期在过去的5.41亿年里,地球的大陆兴化麻将,包括配置效率海洋和大气之间的碳循环和气候的状态在一个给定的变暖事件。然而，“大气中的氧气是物种灭绝脆弱性的主要预测因素，”作者写道。斯托克说:“大气中氧气的变化可能比其他因素更重要。”
这项研究加强了斯珀林小组先前的发现，强调氧气和温度是理解古代海洋灭绝和生存模式的连锁关键。“地质和古生物学记录一再告诉我们，氧气和温度变化的结合才是海洋动物的最大杀手，”斯珀林说。
在当今含氧量较低的海洋区域，包括加利福尼亚海岸的大陆边缘的深水区，任何氧含量的进一步下降或温度的变化都可能对已经达到有氧能力极限的生物造成灾难性的影响。斯珀林说:“随着气候变化进一步推动海洋变暖和缺氧，这些地方可能处于最严重的危险之中。”“在动物进化的前1亿年左右，几乎整个海洋都是这样的。”
斯珀林也是生物学的助理教授，也是斯坦福伍兹环境研究所的中心研究员。合作者是附属于加州大学河滨分校;大学勃艮地什孔泰;以及加州大学伯克利分校。
这项研究得到了美国国家科学基金会、美国宇航局天体生物学研究所早期职业合作奖、海星-西蒙斯基金会和欧盟的地平线2020研究和创新项目的支持，该项目由玛丽·斯克洛多夫斯卡·居里资助。