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《地球科学进展》读书报告报告名称—地史上的集群灭绝与全球环境变化专业:矿产普查与勘探姓名:辛治国学号:B06223导师:黄文辉生物圈和生命的发展史具有不连续性,生物多样性的变化反映了这种不连续性。地史过程包含着生物进化过程,生物多样性变化总是伴随新的栖息地的形成和灾难性事件的出现。生物集群灭绝是指在一个相对短暂的地质时段中,在一个以上地理区域范围内,数量众多的生物突然死亡,从而造成生物物种数短时间突然下降。生物集群灭绝要满足四个条件:量值:达到具有实质意义的绝灭量值。广度:具有全球范围内的广度。幅度:涉及广泛的不同分类单元。时续:限于相对短暂的地质时隔。地球上生命的起源至少可以追溯到35亿年前,但在很长一段时间里,地球上的生命形式只有微生物和细菌,。在寒武纪,多细胞动物突发性地在海洋中出现。据统计,自寒武纪以来,明显的生物灭绝事件发生了15次。其中地史过程中有五大灭绝事件(图1),对生物进化过程有非常重大的影响。图1地史过程中生物种类演化一、奥陶纪-志留纪之交大灭绝   时间:   原因:全球气候变冷   后果:约有100个科的生物灭绝这一时期大多数生物的机体是软体组织,形成化石的几率很小,只有那些具有壳或硬组织的动物才留下了比较多的线索,因而目前无法弄清楚当时到底发生了什么以及都有哪些物种受到了影响。据估计,大约有100个科的生物灭绝了,在属种级别上灭绝率更高,如腕足类属的灭绝率为60%,种的灭绝率可达85%。三叶虫类在这次灭绝中元气大伤,此后再也无法恢复前期的繁荣。此次灭绝事件对低纬度热带地区生物的影响较大,而对高纬度地区和深水区生物的影响相对较小,是地球史上第三大物种灭绝事件。此时期集群灭绝事件之起因,以冰盖说最为广泛接受(Brenchley,1984;BrenchleyandNewall,1984;RongandHarper,1988),大量的陆表水以冰盖凝聚的方式盖覆于当时南半球极区,造成全球海退及温度梯度增强、海水盐度变化、缺氧、水体分层等多重灾变环境,而Hirnantian后期冰川迅速消融、全球性海进,导致了Rawtheyan末和Hirnantian末两幕起因不同的生物灭绝事件(陈旭等,1990)。第一幕,即高潮幕,是以冰盖的逐渐凝聚、海平面持续下降而导致浅水相至较深水相笔石的不断衰减,深水相的Folimena动物群也可能在此事件中灭绝;第二幕以第一幕后广布的浅水相Hirnantia动物群灭绝为终结(RongandHarper,1999)。从第一幕的灭绝事件后接踵而来的Hirnantia动物群在Ashgill末期,即Hirnantian期的广泛分布,可推知两幕事件之间的陆表海环境曾经一度趋于缓和。    二、晚泥盆纪弗拉斯期-法门期之交大灭绝   时间:   原因:浅水中含氧量下降后果:70%物种消失,海洋中无脊椎动物损失惨重经过这次灭绝,70%的物种消失了。海洋中的物种比淡水中的物种受到的影响更大,珊瑚、腕足动物、菊石、海百合等许多无脊椎动物损失惨重。而在陆地上,正在不断衍生出新种的植物。对于这次灭绝的起因我们知之甚少,从暖水海洋中物种不成比例的消失来看,全球变冷可能是一个重要的因素,同时还有迹象显示当时比较浅的水域里氧气含量也下降了。本期大灭绝事件有3个特点:一是影响大,尤其是对浅海底栖壳相生物的影响最大,经历了F-F事件之后,泥盆纪生物礁和泥盆纪特征的珊瑚、层孔虫、苔鲜虫等基本灭绝,全球151种珊瑚全遭劫难,47个浅海相珊瑚属中也只有2~3个属尚能残存下来,此外,F-F事件之前珊瑚骨骼及其微细结构都是属于泥盆纪类型,而F-(Tropidocoryphidae,Scutelluidae,Odontopleuridae,Asteropyginae)以及几个超科的腕足类(如五房贝超科和无洞贝超科等)也都相继消失,菊石也发生了很大的变化(如manticoceratids被clymenids所代替);二是同时性,即发生在晚泥盆世弗拉期与法门期之间(即牙形类动物linguiformis带与triangularis带之间,相当于德国的Kellwasser事件);三是全球性,目前已在亚洲、欧洲、北美、澳大利亚等地均证实它的存在。虽说科学家可以确定在晚泥盆纪弗拉斯期—法门期之交发生了大灭绝,但究竟持续多长时间却并不清楚,可能持续了50万年,也可能是150万年。而且我们也不清楚到底是发生了一个大灭绝还是几个连续稍小的灭绝,专家对当时几个重要事实也还没有达成共识。对于造成F-F生物集群灭绝事件的原因,目前仍存在着不同的解释,归纳起来主要有地内(terrestrial)和地外(e