奧陶紀—志留紀滅絕事件：修订间差异

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本圖僅呈現地質年代各期的海洋生物滅絕比例，包含規模最大的五次滅絕事件。藍色部份代表大致的滅絕屬比例，以該時期與下一時期的化石紀錄比較計算。

奧陶纪-志留纪灭绝事件（英語：Ordovician–Silurian extinction event），也称奧陶纪大灭绝（英語：Ordovician extinction），也称晚奧陶纪大滅絕（英語：Late Ordovician mass extinction，LOME），這是地球歷史上「五大」大規模滅絕事件中的第一次，發生在大約 4.45 億年前（Ma）。^[1]就滅絕屬的百分比而言，它通常被認為是僅次於二叠纪—三叠纪灭绝事件的第二大已知滅絕事件。在此期間，滅絕是全球性的，消滅了49-60%的海洋屬和近85%的海洋物种。

根据化石资料研究，此时腕足动物门、苔藓动物门、头足类、三叶虫类、笔石类、珊瑚、滤食型浮游生物等生物大量减少。^[2]^[3]^[4]

儘管其分類學上的嚴重性，與其他大規模滅絕相比，晚奧陶纪大滅絕並未對生態系統結構產生重大變化，也沒有導致任何特定的形態創新。在志留紀的前500萬年裡，多樣性逐漸恢復到滅絕前的水準。^[5]^[6]^[7]^[8]

傳統上認為晚奧陶纪大滅絕發生在兩個不同的脈衝。第一個脈衝（間隔）被稱為 LOMEI-1，^[9] 開始於晚奧陶纪的凯迪期和赫南特期階段之間的邊界。這個滅絕脈衝通常歸因於晚奧陶紀冰川作用，該冰川作用在赫南特期初期在岡瓦納古大陸上突然擴張，並將地球從溫室氣候轉變為冰室氣候。^[10]

第二次滅絕脈衝（間隔）稱為 LOMEI-2，^[9] 發生在赫南特期的後半段，當時冰川突然消退，氣候變暖。第二次脈衝與全球範圍內的強烈缺氧（氧氣耗盡）和無氧狀態（有毒硫化物產生）有關，這種情況持續到志留紀隨後的鲁丹期階段。 ^[11]^[8]^[12]

對生命的影響

生態影響

晚奧陶纪大滅絕發生在奧陶紀生物多樣性大事件（GOBE）之後，這是地球地質和生物史上生物多樣性增加的最大浪潮之一。^[13]在滅絕時，大多數複雜的多細胞生物生活在海洋中，陸地上生命的唯一證據是來自小型早期陸地植物的稀有孢子。

海洋無脊椎動物的生物多樣性變化

冰川

缺氧和硫化

赫南特期早期的缺氧

赫南特期晚期的缺氧

其他可能的原因

金屬中毒

當海洋的氧氣耗盡時，海底的有毒金屬可能已經溶解到水中。海洋中可用營養物質的增加可能是一個因素，而全球變冷導致的海洋環流減少也可能是一個因素。有毒金屬可能已經殺死了食物鏈中初級消費者，導致生物族群減少，隨後導致食物鏈中次級消費者以及高級消費者無法覓食。^[14]

伽馬射線暴

表明最初的滅絕可能是由來自銀河系附近臂中的一颗极超新星释出的伽马射线暴引起的，距離地球不到6,000光年，其过程持续了十秒，并摧毁了地球一半的臭氧层，使地表生物（包括負責行星光合作用的生物）暴露在高水平的极紫外辐射下。^[15]^[16]^[17] 在這一假設下，與生活在海床上的群體相比，具有浮游生活方式的幾組海洋生物更容易受到紫外線輻射。這與浮游生物在第一次滅絕脈衝期間遭受嚴重損失的觀察結果一致。此外，生活在淺水中的物種比生活在深水中的物種更有可能滅絕。伽馬射線爆發也可以解釋冰川作用的迅速發生，因為臭氧和氮氣會反應形成二氧化氮，這是一種使地球冷卻的深色氣溶膠。雖然伽馬射線爆發假說與滅絕開始時的一些模式是一致的，但沒有明確的證據表明附近曾經發生過這樣的伽馬射線爆發。

火山作用和小行星撞擊

关于此次灭绝事件的原因有多种说法，得到普遍认同的是奥陶纪末期发生了冰期，海水温度迅速下降了5度左右，从而导致了生物灭绝事件，而当时的火山频繁喷发是温度下降的原因之一。^[18]当时可能有一颗10公里到12公里大小的天体撞击了地球，其威力相当于100亿颗广岛原子弹爆炸，巨大尘烟包裹了地球，地球进入早古生代大冰期（冰河期），许多无脊椎动物不能适应环境而灭绝。

參見

参考资料

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延伸閱讀

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显生宙的生物集群灭绝事件

其它滅絕事件

↓A1

↓A6

↓B2

↓B3

↓B4

↓C3

↓A7

↓A2

↓C5、C6

↓A3

↓A4

↓A5（英语：Mulde event）

↓A8（英语：Capitanian mass extinction even）

↓B1

↓C1

↓C2

↓C4（英语：Pliocene#Supernovae）

↓一

↓二

↓三

↓四

↓五

五大滅絕事件

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−600

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+儘管其分類學上的嚴重性，與其他大規模滅絕相比，晚奧陶纪大滅絕並未對生態系統結構產生重大變化，也沒有導致任何特定的形態創新。在[[志留紀]]的前500萬年裡，多樣性逐漸恢復到滅絕前的水準。<ref name=":5">{{Cite journal|last1=Droser|first1=Mary L.|last2=Bottjer|first2=David J.|last3=Sheehan|first3=Peter M.|date=1997-02-01|title=Evaluating the ecological architecture of major events in the Phanerozoic history of marine invertebrate life|url=https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/25/2/167/206587/Evaluating-the-ecological-architecture-of-major|journal=[[Geology (journal)|Geology]]|language=en|volume=25|issue=2|pages=167–170|doi=10.1130/0091-7613(1997)025<0167:ETEAOM>2.3.CO;2|bibcode=1997Geo....25..167D|issn=0091-7613|access-date=2024-06-01|archive-date=2022-12-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20221213102725/https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/25/2/167/206587/Evaluating-the-ecological-architecture-of-major|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Droser|first1=Mary L.|last2=Bottjer|first2=David J.|last3=Sheehan|first3=Peter M.|last4=McGhee|first4=George R.|date=2000-08-01|title=Decoupling of taxonomic and ecologic severity of Phanerozoic marine mass extinctions|url=https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/28/8/675/191862/Decoupling-of-taxonomic-and-ecologic-severity-of|journal=[[Geology (journal)|Geology]]|language=en|volume=28|issue=8|pages=675–678|doi=10.1130/0091-7613(2000)28<675:DOTAES>2.0.CO;2|bibcode=2000Geo....28..675D |issn=0091-7613}}</ref><ref name=":6">{{Cite journal|last1=Brenchley|first1=P. J.|last2=Marshall|first2=J. D.|last3=Underwood|first3=C. J.|date=2001|title=Do all mass extinctions represent an ecological crisis? Evidence from the Late Ordovician|journal=[[Geological Journal]]|language=en|volume=36|issue=3–4|pages=329–340|doi=10.1002/gj.880|bibcode=2001GeolJ..36..329B |s2cid=128870184 |issn=1099-1034}}</ref><ref name=":2">{{Cite journal|last=Sheehan|first=Peter M|date=May 2001|title=The Late Ordovician Mass Extinction|journal=[[Annual Review of Earth and Planetary Sciences]]|language=EN|volume=29|issue=1|pages=331–364|doi=10.1146/annurev.earth.29.1.331|bibcode=2001AREPS..29..331S|issn=0084-6597}}</ref>
+傳統上認為晚奧陶纪大滅絕發生在兩個不同的脈衝。第一個脈衝（間隔）被稱為 LOMEI-1，<ref name="QiuEtAl2022CommsEarthEnvironment">{{cite journal |last1=Qiu |first1=Zhen |last2=Zou |first2=Caineng |last3=Mills |first3=Benjamin J. W. |last4=Xiong |first4=Yijun |last5=Tao |first5=Huifei |last6=Lu |first6=Bin |last7=Liu |first7=Hanlin |last8=Xiao |first8=Wenjiao |last9=Poulton |first9=Simon W. |date=5 April 2022 |title=A nutrient control on expanded anoxia and global cooling during the Late Ordovician mass extinction |journal=[[Communications Earth & Environment]] |volume=3 |issue=1 |page=82 |bibcode=2022ComEE...3...82Q |doi=10.1038/s43247-022-00412-x |doi-access=free}}</ref> 開始於[[奥陶纪|晚奧陶纪]]的[[凯迪期]]和[[赫南特期]]階段之間的邊界。這個滅絕脈衝通常歸因於晚奧陶紀冰川作用，該冰川作用在[[赫南特期]]初期在[[冈瓦纳大陆|岡瓦納古大陸]]上突然擴張，並將地球從溫室氣候轉變為冰室氣候。<ref name="hanover">{{cite web |url=http://hannover.park.org/Canada/Museum/extinction/ordcause.html |title=Causes of the Ordovician Extinction |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080509124723/http://hannover.park.org/Canada/Museum/extinction/ordcause.html |archive-date=2008-05-09 }}</ref>
+第二次滅絕脈衝（間隔）稱為 LOMEI-2，<ref name="QiuEtAl2022CommsEarthEnvironment" /> 發生在[[赫南特期]]的後半段，當時冰川突然消退，氣候變暖。第二次脈衝與全球範圍內的強烈缺氧（氧氣耗盡）和無氧狀態（有毒硫化物產生）有關，這種情況持續到[[志留紀]]隨後的[[鲁丹期]]階段。 <ref name=":0">{{Cite journal |last=Barash |first=M. |date=November 2014 |title=Mass Extinction of the Marine Biota at the Ordovician–Silurian Transition Due to Environmental Changes |journal=Oceanology |doi=10.1134/S0001437014050014 |volume=54 |issue=6 |pages=780–787 |bibcode=2014Ocgy...54..780B |s2cid=129788917 }}</ref><ref name=":2" /><ref name=":7">{{cite journal|last1=Stockey|first1=Richard G.|last2=Cole|first2=Devon B.|last3=Planavsky|first3=Noah J.|last4=Loydell|first4=David K.|last5=Frýda|first5=Jiří|last6=Sperling|first6=Erik A.|date=14 April 2020|title=Persistent global marine euxinia in the early Silurian|journal=[[Nature Communications]]|language=en|volume=11|issue=1|page=1804|doi=10.1038/s41467-020-15400-y|issn=2041-1723|pmid=32286253|pmc=7156380|bibcode=2020NatCo..11.1804S|s2cid=215750045}}</ref>
+== 對生命的影響 ==
+=== 生態影響 ===
+晚奧陶纪大滅絕發生在[[奥陶纪大辐射|奧陶紀生物多樣性大事件]]（GOBE）之後，這是地球地質和生物史上生物多樣性增加的最大浪潮之一。<ref name="Munnecke2010">{{Cite journal| last1 = Munnecke | first1 = A.| last2 = Calner | first2 = M.| last3 = Harper | first3 = D. A. T.| author-link3 = David Harper (palaeontologist)| last4 = Servais | first4 = T.| title = Ordovician and Silurian sea-water chemistry, sea level, and climate: A synopsis| journal= [[Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology]] |volume = 296| issue = 3–4| pages = 389–413| year = 2010| doi = 10.1016/j.palaeo.2010.08.001| bibcode = 2010PPP...296..389M}}</ref>在滅絕時，大多數複雜的[[多細胞生物]]生活在海洋中，陸地上生命的唯一證據是來自小型早期[[植物|陸地植物]]的稀有孢子。
+=== 海洋無脊椎動物的生物多樣性變化 ===
+== 冰川 ==
+== 缺氧和硫化 ==
+=== 赫南特期早期的缺氧 ===
+=== 赫南特期晚期的缺氧 ===
+== 其他可能的原因 ==
+=== 金屬中毒 ===
+當海洋的[[氧氣]]耗盡時，海底的有毒金屬可能已經溶解到水中。海洋中可用營養物質的增加可能是一個因素，而全球變冷導致的海洋環流減少也可能是一個因素。
+有毒金屬可能已經殺死了食物鏈中初級消費者，導致生物族群減少，隨後導致食物鏈中次級[[消費者]]以及高級[[消費者]]無法[[覓食]]。<ref>{{Cite journal |last=Bartlett |first=Rick |last2=Elrick |first2=Maya |last3=Wheeley |first3=James R. |last4=Polyak |first4=Victor |last5=Desrochers |first5=André |last6=Asmerom |first6=Yemane |date=2018-06-05 |title=Abrupt global-ocean anoxia during the Late Ordovician–early Silurian detected using uranium isotopes of marine carbonates |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6003337/ |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America |volume=115 |issue=23 |doi=10.1073/pnas.1802438115 |issn=0027-8424 |pmc=6003337 |pmid=29784792 |access-date=2022-06-24 |archive-date=2022-07-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220707163849/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6003337/ |dead-url=no }}</ref>
+=== 伽馬射線暴 ===
+表明最初的滅絕可能是由來自[[銀河系]]附近臂中的一颗[[极超新星]]释出的[[伽马射线暴]]引起的，距離地球不到6,000光年，其过程持续了十秒，并摧毁了地球一半的[[臭氧层]]，使地表[[生物]]（包括負責行星[[光合作用]]的生物）暴露在高水平的[[极紫外辐射]]下。<ref name=":1">{{cite journal
+| author=Melott, A.L.| title=Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction?
+| journal=[[International Journal of Astrobiology]]
+| year=2004 | volume=3 | issue=2 | pages=55–61
+| arxiv=astro-ph/0309415
+| doi = 10.1017/S1473550404001910 | bibcode=2004IJAsB...3...55M| s2cid=13124815
+|display-authors=etal}}</ref><ref>{{cite news |url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4433963.stm |title=Ray burst is extinction suspect |access-date=2008-04-30 |date=April 6, 2005 |publisher=BBC |archive-date=2006-10-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20061021005926/http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4433963.stm |dead-url=no }}</ref><ref>{{cite journal
+|author1=Melott, A.L.  |author2=Thomas, B.C.
+ |name-list-style=amp |title=Late Ordovician geographic patterns of extinction compared with simulations of astrophysical ionizing radiation damage
+|journal=[[Paleobiology (journal)|Paleobiology]] |year=2009  |volume=35 |issue=3
+ |pages=311–320
+|arxiv= 0809.0899 |doi=10.1666/0094-8373-35.3.311|bibcode=2009Pbio...35..311M
+ |s2cid=11942132
+ }}</ref> 在這一假設下，與生活在[[海床]]上的群體相比，具有[[浮游]]生活方式的幾組[[海洋生物]]更容易受到紫外線輻射。這與浮游生物在第一次滅絕脈衝期間遭受嚴重損失的觀察結果一致。此外，生活在淺水中的物種比生活在深水中的物種更有可能滅絕。伽馬射線爆發也可以解釋[[冰川]]作用的迅速發生，因為[[臭氧]]和[[氮氣]]會反應形成[[二氧化氮]]，這是一種使地球冷卻的深色氣溶膠。雖然伽馬射線爆發假說與滅絕開始時的一些模式是一致的，但沒有明確的證據表明附近曾經發生過這樣的伽馬射線爆發。
+=== 火山作用和小行星撞擊 ===
+关于此次灭绝事件的原因有多种说法，得到普遍认同的是奥陶纪末期发生了[[冰期]]，海水温度迅速下降了5度左右，从而导致了生物灭绝事件，而当时的火山频繁喷发是温度下降的原因之一。<ref>常晓琳、李龙《奥陶纪末期生物集群绝灭事件》，《才智》2013年19期</ref>当时可能有一颗10公里到12公里大小的[[天体]]撞击了地球，其威力相当于100亿颗[[广岛原子弹]]爆炸，巨大尘烟包裹了地球，地球进入[[早古生代大冰期]]（[[冰河期]]），许多[[无脊椎动物]]不能适应环境而灭绝。
+== 參見 ==
+* [[缺氧事件]]
+* [[白垩纪﹣古近纪灭绝事件]]
+* [[全球災難危機]]
+* [[泥盆紀後期滅絕事件]]
+* [[近地超新星]]
+* [[二叠纪－三叠纪灭绝事件]]
+* [[三疊紀－侏羅紀滅絕事件]]
+* {{link-en|安第斯-撒哈拉冰河時期|Andean-Saharan glaciation}}
+== 参考资料 ==
+{{reflist|30em}}
+== 延伸閱讀 ==
+* Gradstein, Felix, James Ogg, and Alan Smith, eds., 2004. ''A Geologic Time Scale 2004'' (Cambridge University Press).
+* Hallam, A. and Paul B. Wignall, 1997. ''Mass extinctions and their aftermath'' (Oxford University Press).
+* Webby, Barry D. and Mary L. Droser, eds., 2004. ''The Great Ordovician Biodiversification Event'' (Columbia University Press).
+{{滅絕事件}}
+[[Category:志留紀]]
+[[Category:古生物學]]
+[[Category:灭绝事件]]
+[[Category:奥陶纪]]
+[[Category:氣候史]]