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年代測(cè)定

在西元二十世紀(jì)之前，二疊紀(jì)與三疊紀(jì)交界的地層很少被發(fā)現(xiàn)，因此科學(xué)家們很難準(zhǔn)確地估算滅絕事件的年代與經(jīng)歷時(shí)間，以及影響的地理范圍 。在1998年，科學(xué)家研究浙江省長(zhǎng)興縣煤山附近的二疊紀(jì)/三疊紀(jì)巖層，他們采用鈾-鉛測(cè)年方法，研究鋯石中的鈾/鉛比例 ，估計(jì)二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件的發(fā)生年代為2億5140萬年前（誤差值為30萬年），并發(fā)現(xiàn)此后有隨者時(shí)間持續(xù)增高的滅絕比例 。在滅絕事件發(fā)生時(shí)，全球各地的碳13/碳12比例極速下降約9‰ 。因?yàn)槎B紀(jì)/三疊紀(jì)的界線難以用放射性定年法測(cè)定，科學(xué)家們多用急遽下降的碳13/碳12比例，測(cè)定巖層中的二疊紀(jì)/三疊紀(jì)交界 。

在二疊紀(jì)與三疊紀(jì)交界時(shí)期，陸地與海生真菌曾有急遽的增加，原因應(yīng)是當(dāng)時(shí)有大量的植物與動(dòng)物死亡，使得真菌得以迅速繁衍 。因?yàn)槎B紀(jì)/三疊紀(jì)的界線難以用放射性定年法測(cè)定，也缺乏參考用的標(biāo)準(zhǔn)化石，古動(dòng)物學(xué)界一度使用真菌的繁衍高峰，測(cè)定巖層中的二疊紀(jì)/三疊紀(jì)交界。但是真菌定年法的最初提倡者，指出真菌的繁衍高峰，可能是三疊紀(jì)最早期生態(tài)系統(tǒng)的反復(fù)發(fā)生現(xiàn)象 。真菌的繁衍高峰理論在最近幾年遭到許多質(zhì)疑，例如：最常發(fā)現(xiàn)的真菌孢是 Reduviasporonites ，在近年被發(fā)現(xiàn)其實(shí)是藻類化石、 、真菌的繁衍高峰似乎不是全球性現(xiàn)象 、在許多地層中，真菌的繁衍高峰與二疊紀(jì)/三疊紀(jì)界線并不一致 。藻類被誤認(rèn)為真菌胞，可能代表三疊紀(jì)時(shí)期全球各地湖泊增加，而非生物的大量死亡與腐爛 。在2009年的一個(gè)研究，則以生物化學(xué)方式分析 Reduviasporonites 的組成，例如：碳同位素、氮同位素、碳/氮比例，發(fā)現(xiàn) Reduviasporonites 的組成接近真菌 。

關(guān)于這次滅絕的過程、經(jīng)歷時(shí)間、以及不同生物群的滅絕模式，仍然相當(dāng)模糊。一些證據(jù)顯示這次滅絕事件持續(xù)約數(shù)百萬年，而在二疊紀(jì)的最后100萬年，急遽地達(dá)到高峰 。在2000年，科學(xué)家研究浙江煤山的許多富含化石的地層，借由統(tǒng)計(jì)分析指出，這次滅絕事件只有一個(gè)滅亡高峰期 。但是，之后近年的研究指出不同的生物群在不同的時(shí)間點(diǎn)滅亡；舉例而言，雖然年代難以確定，介形綱（Ostracoda）與腕足動(dòng)物的大規(guī)模滅絕，先后相差了72萬年到122萬年之間 。在格陵蘭東部的一個(gè)化石保存良好的地層，動(dòng)物群的衰退集中在6萬到1萬年之間，而植物群的衰退則持續(xù)約數(shù)十萬年之久，但也顯示滅絕事件造成全面性的影響 。一個(gè)較早期的研究，認(rèn)為當(dāng)時(shí)有兩個(gè)滅絕高峰期，相隔500萬年，這段期間的生物滅絕高于正常標(biāo)準(zhǔn)；而最后的滅絕高峰，造成當(dāng)時(shí)約80%的海洋生物滅亡，其余海生生物則多在第一次的滅絕高峰與滅絕間期消失；近年仍有研究引用這個(gè)假設(shè) 。若根據(jù)此一理論，第一次的滅絕高峰發(fā)生于二疊紀(jì)瓜達(dá)鹿白階末期 。

瓜達(dá)鹿白階 (法語) 末期滅絕事件對(duì)海生生物的沖擊，隨者地區(qū)與物種的不同，而有不同程度的影響。舉例而言，腕足動(dòng)物與珊瑚有嚴(yán)重的大量滅亡 。所有的恐頭獸類滅亡，僅有一屬繼續(xù)存活 ；在有孔蟲門中，體型大型的紡錘蟲目（Fusulinida）也僅有費(fèi)伯克蜓科（Verbeekinidae）繼續(xù)存活 。

滅絕模式

海中生物

在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件中，海生無脊椎動(dòng)物的滅亡程度最大。在中國(guó)南部的一些富含化石的地層，在329屬的海生無脊椎動(dòng)物中，有280屬在二疊紀(jì)最后兩個(gè)沉積層（以發(fā)現(xiàn)牙形石化石為標(biāo)準(zhǔn)）消失 。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，二疊紀(jì)末海洋生物的物種數(shù)量降低，多是因?yàn)闇缤?，而非物種形成的減少 。受到此次滅絕事件影響最嚴(yán)重的生物群，是具有碳酸鈣外殼的海洋無脊椎動(dòng)物，尤其是吸收環(huán)境中二氧化碳以制造外殼的物種 。

在正常時(shí)期，底棲生物的滅亡率高。這次滅絕事件使底棲生物的滅亡率，達(dá)到正常時(shí)期的數(shù)倍 。以滅絕比例來看，海洋生物遭受災(zāi)難性的滅亡 。

繼續(xù)存活的海生無脊椎動(dòng)物則包含：腕足動(dòng)物門（它們的數(shù)量在滅絕事件后持續(xù)了一段緩慢的衰退）、菊石亞綱的齒菊石目與海百合綱（幾乎滅亡，但后來再度繁盛、多樣化）。

存活比例最高的海洋生物，通常具有良好的循環(huán)系統(tǒng)、復(fù)雜的氣體交換機(jī)制、以及較少的鈣化組織。而鈣化組織最多的物種，則是滅亡比例最高的生物 。以腕足動(dòng)物為例，繼續(xù)存活的物種體型較小，且是多樣化生物群落中的數(shù)量稀少成員 。

自從二疊紀(jì)中期 羅德階 （ 英語 ： Roadian ） 之后，菊石亞綱已經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的衰退，達(dá)約3000萬年之久。瓜達(dá)鹿白階（Guadalupian）末期的有限度滅絕事件，使菊石的差異性大幅減少，環(huán)境因素可能導(dǎo)致這次的滅絕事件。菊石的低多樣性與低差異性持續(xù)到二疊紀(jì)末滅絕事件；然而，二疊紀(jì)末滅絕事件的范圍廣泛、過程迅速。在三疊紀(jì)，菊石開始迅速多樣化，但物種之間的差異性仍然不大 。

在二疊紀(jì)時(shí)期，菊石的形態(tài)空間逐漸有限。在進(jìn)入三疊紀(jì)的數(shù)百萬年后，菊石再度發(fā)展出原始的形態(tài)空間，但不同演化支已出現(xiàn)差異 。

陸地?zé)o脊椎動(dòng)物

在二疊紀(jì)時(shí)期，陸地的昆蟲與其他無脊椎動(dòng)物非常繁盛、多樣化，其中也包含地表上曾出現(xiàn)過的最大型昆蟲。發(fā)生在二疊紀(jì)末的滅絕事件，是目前已知惟一的昆蟲大規(guī)模滅絕事件 ，其中有八、九個(gè)昆蟲的目消失，而至少十個(gè)目的物種減少。古網(wǎng)翅總目（Palaeodictyopteroidea）在二疊紀(jì)中期開始衰退，這段時(shí)間可能與植物群的變化有關(guān)系。昆蟲的衰退高峰發(fā)生于二疊紀(jì)晚期，這段時(shí)間的高峰則可能與植物群的變化（由氣候變化造成）無直接關(guān)聯(lián) 。

在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件的前后，昆蟲的化石有極大的差異。許多古生代的昆蟲多在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件后消失，只有舌鞘目、Miomoptera（內(nèi)翅總目的一目）、原直翅目繼續(xù)存活到中生代。外翅總目、單尾目、古網(wǎng)翅總目、Protelytroptera（舌鞘目的一亞目）、原蜻蜓目在二疊紀(jì)末滅亡。在一些保存狀態(tài)良好的三疊紀(jì)晚期地層中，通常可發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代昆蟲族群相關(guān)的化石 。

陸地植物

植物生態(tài)系統(tǒng)

陸地植物的化石紀(jì)錄很少見，大多數(shù)是花粉與孢子。所有大型滅絕事件對(duì)植物造成的影響，只有到科的層級(jí) 。若以種層級(jí)來看，減少的物種大部分可能是埋藏過程造成的假象 。若以優(yōu)勢(shì)物種與地理分布來看，可發(fā)現(xiàn)植物生態(tài)系統(tǒng)有重大的變動(dòng) 。

在二疊紀(jì)/三疊紀(jì)交界時(shí)，優(yōu)勢(shì)的植物群改變，許多陸地植物突然開始衰退，例如荷達(dá)樹（裸子植物）與舌羊齒（種子蕨） 。在二疊紀(jì)/三疊紀(jì)交界之后，原本占優(yōu)勢(shì)的裸子植物被石松門取代 。

一個(gè)針對(duì)格陵蘭東部沉積層中的花粉與孢子研究，顯示在滅絕事件發(fā)生前，當(dāng)?shù)赜忻芗穆阕又参锷?。在海生無脊椎動(dòng)物群衰退時(shí)，這個(gè)大型森林也開始消失，而小型草本植物開始多樣化（包含石松門的卷柏與水韭）。裸子植物后來一度興盛，然后大量滅亡。在二疊紀(jì)末滅絕事件期間與之后，植物群發(fā)生數(shù)次興衰循環(huán)。優(yōu)勢(shì)植物群從大型木本植物變動(dòng)到草本植物，顯示當(dāng)時(shí)許多的大型植物遭到環(huán)境改變的壓力。植物群落的接續(xù)與滅絕，發(fā)生于碳13/碳12比例極速下降之后，但兩者時(shí)間并不一致 。裸子植物森林的復(fù)原，花了約400萬到500萬年 。

煤層缺口

在三疊紀(jì)早期的地層中，沒有發(fā)現(xiàn)煤礦床，而三疊紀(jì)中期的地層中，煤礦床薄，而且品質(zhì)低 。關(guān)于煤層缺口的成因有許多假設(shè)。有科學(xué)家認(rèn)為，當(dāng)時(shí)有許多新的真菌、昆蟲、以及脊椎動(dòng)物出現(xiàn)，這些具侵略性的動(dòng)物造成植物的大量死亡。但是，這些動(dòng)物也因二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件而大量滅亡，不太可能是煤層缺口的主因 。有可能所有可形成煤礦的植物，在這次滅絕事件中幾乎滅亡；而在1000萬年之后，新的植物才適應(yīng)潮濕、酸性的泥炭沼澤，而出現(xiàn)可形成煤礦的新植物 。非生物性因素，則包含：減少的降雨、或增加的碎屑沉積物 。最后，三疊紀(jì)早期的各種沉積層很少被發(fā)現(xiàn)，煤層的缺口可能反映了沉積層的稀少狀況。有可能形成煤礦的三疊紀(jì)早期生態(tài)系統(tǒng)，目前還沒有被發(fā)現(xiàn) 。例如在澳洲東部，當(dāng)時(shí)可能長(zhǎng)時(shí)間處在寒冷的氣候，這種天氣狀況適合泥炭的形成。在可以形成泥炭的植物中，有95%在這次滅絕事件中消失 。但是，澳洲與南極洲的煤礦床在P-Tr事件發(fā)生前，就已經(jīng)消失 。

陸地脊椎動(dòng)物

在二疊紀(jì)末期，許多陸地脊椎動(dòng)物消失，而某些演化支甚至幾乎滅亡。某些存活的族系，并未長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)存在，而其他族系則開始多樣化，并長(zhǎng)期存活著。有充足證據(jù)顯示，超過?的陸生兩棲動(dòng)物、蜥形綱、獸孔目的科在這個(gè)滅絕事件中消失。大型的草食性動(dòng)物遭受嚴(yán)重的打擊。除了前棱蜥科，幾乎所有的二疊紀(jì)無孔亞綱動(dòng)物滅亡；龜鱉目具有無孔類的頭骨，被認(rèn)為可能是從前棱蜥科的近親演化而來（或是雙孔亞綱）。盤龍目早在二疊紀(jì)末期前就已滅亡。由于二疊紀(jì)的雙孔亞綱化石很少，無法確定滅絕事件對(duì)雙孔亞綱所造成的影響；雙孔亞綱包含大部分的爬行動(dòng)物，例如蜥蜴、蛇、鱷魚、恐龍、以及恐龍的后代鳥類 。

滅絕模式的可能解釋

滅亡程度最嚴(yán)重的海生動(dòng)物，包含：可以制造鈣質(zhì)外殼（例如碳酸鈣）、代謝率低、以及呼吸系統(tǒng)較弱的物種，尤其是鈣質(zhì)海綿類、四射珊瑚、床板珊瑚、具鈣質(zhì)外殼的腕足動(dòng)物、苔蘚動(dòng)物門、棘皮動(dòng)物門，上述動(dòng)物中約有81%的屬滅亡。而無法制造鈣質(zhì)外殼的近親，受到的影響較小，例如海葵（演化出現(xiàn)代的珊瑚）。具有高代謝率、呼吸系統(tǒng)良好、以及缺乏鈣質(zhì)外殼的動(dòng)物，滅亡的幅度較??；牙形石是個(gè)例外，約有33%的屬消失 。

這種滅絕模式，與組織缺氧產(chǎn)生的效應(yīng)相符合。在當(dāng)時(shí)，幾乎所有的大陸棚海域都有嚴(yán)重的缺氧現(xiàn)象，但缺氧現(xiàn)象無法解釋有限度的滅絕模式；因此缺氧不是造成海生生物滅絕的唯一成因。一個(gè)針對(duì)二疊紀(jì)晚期到三疊紀(jì)早期大氣層的數(shù)學(xué)模型，指出在這段期間，大氣層中的氧氣有明顯、長(zhǎng)時(shí)期的衰退；這個(gè)衰退不因二疊紀(jì)/三疊紀(jì)交界而增加，并在三疊紀(jì)早期達(dá)到最低點(diǎn)，但仍高于現(xiàn)今的比例。由此得知，氧氣比例的衰退與滅絕模式并不一致 。

另一方面，海生生物的滅絕模式也與高碳酸血癥（二氧化碳過高）產(chǎn)生的效應(yīng)相符合。當(dāng)二氧化碳濃度高于正常時(shí)，將對(duì)生物造成傷害：降低呼吸色素?cái)y帶氧到組織的能力、使體液更為酸性、妨礙動(dòng)物形成碳酸鈣外殼；當(dāng)濃度更高時(shí)，會(huì)使生物進(jìn)入昏迷狀態(tài)。除了上述反應(yīng)，二氧化碳濃度高，會(huì)使生物制造鈣質(zhì)外殼更加困難。與陸地生物相比，海洋生物對(duì)于二氧化碳濃度的變化相當(dāng)敏感。溶解于水中的二氧化碳，是氧的28倍。對(duì)于進(jìn)行呼吸作用的動(dòng)物，二氧化碳的排除，與氣體經(jīng)過呼吸系統(tǒng)膜相關(guān)；所以海洋動(dòng)物會(huì)將身體內(nèi)的二氧化碳保持在低濃度，低于陸地動(dòng)物。若二氧化碳濃度增加，會(huì)妨礙海洋動(dòng)物合成蛋白質(zhì)、降低受精概率、形成不完整的鈣質(zhì)外殼 。

目前很少發(fā)現(xiàn)跨越二疊紀(jì)與三疊紀(jì)交界的陸相地層，因此難以詳細(xì)研究陸地生物的滅絕/存活比例。二疊紀(jì)與三疊紀(jì)的昆蟲有顯著的不同，但是在二疊紀(jì)晚期到三疊紀(jì)早期，有個(gè)約1500萬年的昆蟲化石斷層。目前最足以研究二疊紀(jì)/三疊紀(jì)陸地脊椎動(dòng)物變化的地層，位于南非的卡魯盆地（Karoo）；但目前仍沒有足夠的研究可供結(jié)論 。

生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)原

早期的研究認(rèn)為在二疊紀(jì)末滅絕事件后，地表的生物迅速的復(fù)原，但這些研究多是針對(duì)在滅絕存活的先驅(qū)生物（Pioneer organisms）的研究結(jié)果，例如水龍獸。近年的大部分研究認(rèn)為，當(dāng)時(shí)經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，生態(tài)系統(tǒng)才恢復(fù)以往的高度多樣性、復(fù)雜的食物鏈、與眾多生態(tài)位。在滅絕事件后，發(fā)生數(shù)次的滅絕波動(dòng)，限制棲息地的復(fù)原，因此生態(tài)系統(tǒng)花了長(zhǎng)時(shí)期才完全復(fù)原。近年的研究指出，地表生態(tài)系統(tǒng)直到進(jìn)入三疊紀(jì)中期，約是滅絕事件后400萬到600萬年，才開始復(fù)原 。某些研究人員更指出，直到滅絕事件后3000萬年，進(jìn)入三疊紀(jì)晚期，地表生態(tài)系統(tǒng)才完全復(fù)原 。

  懷馬卡里里河，分布于新西蘭南島，屬于辮狀河

在三疊紀(jì)早期，約是滅絕事件后400萬到600萬年，陸地的植物數(shù)量不足，造成煤層缺口，使當(dāng)時(shí)的草食性動(dòng)物面臨食物短缺 。南非卡魯盆地的河流，從曲折河改變?yōu)檗p狀河，顯示該地區(qū)的植被曾長(zhǎng)時(shí)間非常稀少 。

三疊紀(jì)早期的主要生態(tài)系統(tǒng)，無論是植物、動(dòng)物，或是海洋、陸地系統(tǒng)，優(yōu)勢(shì)生物都是少數(shù)特定、且全球分布的物種。舉例而言，獸孔目的水龍獸，這種草食性動(dòng)物的數(shù)量，占了當(dāng)時(shí)陸地草食性動(dòng)物約90%；以及雙殼綱的克氏蛤（ Claraia ）、正海扇（ Eumorphotis ）、蚌形蛤（ Unionites ）、 Promylina 。正常的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)由眾多物種構(gòu)成，并占據(jù)者不同的棲息地與生態(tài)位 。

在滅絕事件存活下來的某些劣勢(shì)物種，數(shù)量與棲息地大幅增加。例如：雙殼綱的海豆芽（ Lingula ）、出現(xiàn)于奧陶紀(jì)的疊層石、石松門的肋木（ Pleuromeia ）、種子蕨的二叉羊齒（ Dicrodium ）。

海洋生態(tài)系統(tǒng)的改變

  在二疊紀(jì)末滅絕事件后，濾食性固著動(dòng)物（例如海百合）的數(shù)量大幅減少

在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件發(fā)生前，接近67%的海生動(dòng)物是固著動(dòng)物，附著于海床生存；在中生代期間，只有約50%的海生動(dòng)物是固著動(dòng)物，其余皆是可自由行動(dòng)的動(dòng)物。研究顯示，事件發(fā)生后，棲息在海底表層的濾食性固著動(dòng)物，例如腕足動(dòng)物、海百合，物種數(shù)量減少；而構(gòu)造較復(fù)雜的動(dòng)物，例如蝸牛、海膽、螃蟹，物種數(shù)量增加。

在二疊紀(jì)末滅絕事件發(fā)生前，同時(shí)存在復(fù)雜與單純的海洋生態(tài)系統(tǒng)，比例相當(dāng)；生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過復(fù)原后，復(fù)雜的海洋生物群落在數(shù)量上超過單純的海洋生物群落，比例相當(dāng)于3/1 ；這使海生掠食動(dòng)物面臨食物競(jìng)爭(zhēng)的壓力，促成中生代海洋生物的進(jìn)一步演化。

在滅絕事件發(fā)生前，雙殼綱是非常罕見的物種。在三疊紀(jì)，雙殼綱成為數(shù)量眾多、多樣化的生物群；其中的厚殼蛤（Rudists），是形成中生代時(shí)期礁巖的主要生物。部分研究人員認(rèn)為雙殼綱的興起，發(fā)生于兩次滅絕高峰的間期 。

在滅絕事件中，海百合綱的物種數(shù)量、多樣性大幅減少，但沒有完全滅亡 。在滅絕事件后，海百合綱接著發(fā)生適應(yīng)輻射，除了數(shù)量、棲息地增加，也發(fā)展出柔軟的腕足、具可動(dòng)性 。

陸地脊椎動(dòng)物

  在三疊紀(jì)早期，水龍獸是陸地上最繁盛的脊椎動(dòng)物。

水龍獸屬于獸孔目二齒獸類，是種體型接近豬的草食性動(dòng)物，在三疊紀(jì)最早幾個(gè)時(shí)期，占據(jù)了90%的陸地動(dòng)物生態(tài)位 。除此之外，還有體型較小的肉食性犬齒獸類幸存，犬齒獸類是哺乳動(dòng)物的祖先。根據(jù)非洲南部卡魯盆地的化石紀(jì)錄，有少數(shù)二疊紀(jì)物種也存活過二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件，例如獸頭亞目的四犬齒獸（ Tetracynodon ）、麝喙獸（ Moschorhinus ）、 Ictidosuchoides ，但數(shù)量沒有水龍獸繁盛 。

在三疊紀(jì)的早期，主龍類的數(shù)量遠(yuǎn)少于獸孔目；但在三疊紀(jì)中期，主龍類取代獸孔目的優(yōu)勢(shì)生態(tài)位 。在三疊紀(jì)中到晚期，主龍類的恐龍演化出現(xiàn)，并逐漸成為中生代的優(yōu)勢(shì)陸地動(dòng)物 。獸孔目與主龍類的興衰，與哺乳類的演化過程有關(guān)。獸孔目與隨后出現(xiàn)的哺乳形類，在這個(gè)時(shí)期多半演化成小型、夜行性的食蟲動(dòng)物。夜間的生活習(xí)性，至少使哺乳形類發(fā)展出毛發(fā)與較高的代謝率 。

兩棲動(dòng)物離片椎目的某些物種，在滅絕事件中幾乎滅亡，但快速復(fù)原。在三疊紀(jì)的大部分時(shí)間，蝦蟆螈（ Mastodonsaurus ）與長(zhǎng)吻迷齒螈下目（Trematosauria）是主要的水生與半水生掠食動(dòng)物，以其他四足類、魚類為食 。

陸地脊椎動(dòng)物經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，才從二疊紀(jì)末滅絕事件復(fù)原。一位研究人員估計(jì)陸地脊椎動(dòng)物花了3000萬年，直到三疊紀(jì)晚期，才恢復(fù)之前的繁盛與多樣性。此時(shí)的陸地脊椎動(dòng)物包含：兩棲動(dòng)物、原始主龍類、恐龍、翼龍目、早期鱷魚、以及哺乳形類 。

可能的滅絕原因

關(guān)于二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件的發(fā)生過程，目前已有多種假設(shè)，包含劇烈與緩慢的過程；白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件的發(fā)生過程，也有類似的假設(shè)。劇烈過程理論的成因，包含大型或多顆隕石造成的撞擊事件、連續(xù)性火山爆發(fā)、或是海床急驟釋放出大量甲烷水合物。緩慢過程理論的成因，包含海平面改變、缺氧、以及逐漸增加的干旱氣候 。

隕石撞擊事件

  位于南極洲的威爾克斯地隕石坑，直徑達(dá)500公里，形成時(shí)間在5億年內(nèi)，規(guī)模與時(shí)代使它成為本次滅絕事件的可疑成因，但證據(jù)不夠明確。

白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件由撞擊事件造成的證據(jù)，促使科學(xué)家們推論其他滅絕事件由撞擊事件造的的可能性，尤其是二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件。因此，科學(xué)家們盡力尋找那個(gè)時(shí)代的大型隕石坑與撞擊證據(jù)。

目前已在部分二疊紀(jì)/三疊紀(jì)交界的地層，發(fā)現(xiàn)撞擊事件的證據(jù)，例如：在澳洲與南極洲發(fā)現(xiàn)罕見的沖擊石英 、富勒烯包覆的外太空惰性氣體 、南極洲發(fā)現(xiàn)的玻璃隕石 ，以及地層中常見鐵、鎳、硅微粒 。但是，上述證據(jù)的真實(shí)性多受到懷疑 。在南極洲石墨峰（Graphite Peak）發(fā)現(xiàn)的沖擊石英，經(jīng)過光學(xué)顯微鏡與穿透式電子顯微鏡重新檢驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)其中的結(jié)構(gòu)并非由撞擊產(chǎn)生，而是形變與地殼活動(dòng)（例如火山）造成的 。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)個(gè)可能與二疊紀(jì)末滅絕事件有關(guān)的隕石坑，包含：澳洲西北外海的貝德奧高地 、南極洲東部的威爾克斯地隕石坑 。但沒有可信服的證據(jù)，可證明這兩個(gè)地形是由撞擊產(chǎn)生。以威爾克斯地隕石坑為例，這個(gè)位在冰原下的凹地，年代無法確定，可能晚于二疊紀(jì)末滅絕事件才形成。其中最爭(zhēng)議的隕石坑，是由地質(zhì)學(xué)家Michael Stanton在2002年提出的，他主張墨西哥灣是形成于二疊紀(jì)末期的一次撞擊事件，而該撞擊事件也造成了二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件 。

如果二疊紀(jì)末滅絕事件的主因是由于撞擊，很有可能隕石坑已經(jīng)消失于地表。地球表面有70%是海洋，所以隕石或彗星撞擊海洋的概率，是撞擊陸地的兩倍以上。但是，地球的海洋地殼會(huì)因聚合與隱沒作用而消失于地表，所以目前無法找到距今2億年以上的海洋地殼。如果當(dāng)時(shí)有非常大型的撞擊事件，撞擊會(huì)使該處地殼破裂、變薄，造成大量的熔巖 。

撞擊理論最受到關(guān)注的原因是，它可與其他滅絕現(xiàn)象產(chǎn)生因果連結(jié) ，例如西伯利亞暗色巖火山爆發(fā)，可能由大型撞擊產(chǎn)生 ，甚至是大型撞擊的對(duì)跖點(diǎn) 。即使撞擊發(fā)生于海洋，隕石坑因?yàn)殡[沒帶而消失于地表，應(yīng)會(huì)留下其他證據(jù)。如同白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件，如果有撞擊事件發(fā)生，會(huì)產(chǎn)生大量撞擊拋出物，相同時(shí)代的許多地層會(huì)發(fā)現(xiàn)大量親鐵元素，例如銥。若滅絕事件由隕石撞擊引發(fā)，可以解釋在滅絕后，生物沒有快速的適應(yīng)演化。

火山爆發(fā)

 西伯利亞暗色巖的熔巖范圍

在二疊紀(jì)的最后一期，發(fā)生兩個(gè)大規(guī)?；鹕奖l(fā)：西伯利亞暗色巖、峨嵋山暗色巖。峨嵋山暗色巖位于現(xiàn)今中國(guó)四川省，規(guī)模較小，形成時(shí)間是瓜達(dá)鹿白階末期，形成時(shí)的位置接近赤道 。西伯利亞暗色巖火山爆發(fā)是地質(zhì)史上已知最大規(guī)模的火山爆發(fā)之一，熔巖面積超過200萬平方公里。西伯利亞暗色巖火山爆發(fā)原本被認(rèn)為持續(xù)約數(shù)百萬年，但近年的研究認(rèn)為西伯利亞暗色巖形成于2億5120萬年前（誤差值為30萬年），接近二疊紀(jì)末期 。

峨嵋山暗色巖與西伯利亞暗色巖火山爆發(fā)，可能制造大量灰塵與酸性微粒，遮蔽照射到地表的陽光，妨礙陸地與海洋透光帶的生物進(jìn)行光合作用，進(jìn)而遭成食物鏈的崩潰。大氣層中的酸性微粒，最后形成酸雨降落到地表。酸雨對(duì)陸地植物、可制造碳酸鈣硬殼的軟體動(dòng)物與浮游生物造成傷害?；鹕奖l(fā)也釋放大量二氧化碳，形成溫室效應(yīng)。大氣層中的灰塵與酸性物質(zhì)降落到地表之后，過量的二氧化碳持續(xù)形成溫室效應(yīng) 。

與其他火山相比，西伯利亞暗色巖更為危險(xiǎn)。洪流玄武巖會(huì)產(chǎn)生大量的流動(dòng)性熔巖，只會(huì)噴發(fā)少量的蒸氣、碎屑進(jìn)入大氣層。但是，西伯利亞暗色巖火山爆發(fā)的噴出物質(zhì)，似乎有20%是火山碎屑，這些火山灰與火山礫進(jìn)入大氣層后，會(huì)造成短時(shí)期的氣候寒冷 。帶有玄武巖的熔巖侵入碳酸鹽巖、或帶有大型煤層的地區(qū)，會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，會(huì)在大氣層的灰塵降落到地表后，造成全球暖化 。

這些火山爆發(fā)事件的規(guī)模是否足以造成二疊紀(jì)末滅絕事件，仍有爭(zhēng)議。峨嵋山暗色巖接近赤道區(qū)，火山爆發(fā)所制造的灰塵與酸性物質(zhì)，會(huì)對(duì)全世界造成影響。西伯利亞暗色巖的規(guī)模較大，但位置在北極區(qū)內(nèi)，或在北極區(qū)附近。如果西伯利亞暗色巖火山爆發(fā)的持續(xù)時(shí)間在20萬年內(nèi)，會(huì)使大氣層中的二氧化碳達(dá)到正常程度的兩倍。近年的氣候模型顯示，大氣層中的二氧化碳含量加倍，會(huì)使全球氣候上升1.5°C到4.5°C，這會(huì)造成嚴(yán)重的影響，但沒有到二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件的嚴(yán)重程度 。

在2005年，日本NHK與加拿大國(guó)家電影委員會(huì)（NFB）制作的《地球大進(jìn)化》（ Miracle Planet ； 地球大進(jìn)化?46億年?人類への旅 ）電視節(jié)目，提出火山爆發(fā)形成的輕微全球暖化，導(dǎo)致甲烷水合物的氣化；由于甲烷氣體對(duì)全球暖化的影響，是二氧化碳的45倍，甲烷水合物的氣化進(jìn)而導(dǎo)致不斷循環(huán)的全球暖化。

甲烷水合物的氣化

科學(xué)家們已在全球許多地點(diǎn)的二疊紀(jì)末碳酸鹽礦層中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)的碳13/碳12比例有迅速減少的跡象，減少了約10‰左右 。從二疊紀(jì)末開始，碳13/碳12比例發(fā)生了一系列的上升與下降現(xiàn)象，直到三疊紀(jì)中期才穩(wěn)定、停止；而發(fā)生于二疊紀(jì)末的第一次變動(dòng)，是其中規(guī)模最大、最迅速的變動(dòng)。在三疊紀(jì)中期，碳13/碳12比例穩(wěn)定之后，可制造碳酸鈣外殼的動(dòng)物開始復(fù)原 。

碳13/碳12比例的下降，可能有以下多種因素 ：

火山爆發(fā)產(chǎn)生的氣體，其碳13/碳12比例低于正常值約5~8‰。但若要使全球的碳13/碳12比例下降約10‰，其火山爆發(fā)的規(guī)模將超越目前已知的任何地質(zhì)紀(jì)錄 。

生物活動(dòng)降低，使環(huán)境中的碳12更慢被攝取，更多碳12進(jìn)入沉積層，而使碳13/碳12比例降低。所有的化學(xué)反應(yīng)是建立在原子間的電磁力。較輕的同位素，其化學(xué)反應(yīng)較快。所以生物化學(xué)過程會(huì)用到較輕的同位素。但關(guān)于古新世-始新世交替時(shí)期最大熱量（PETM）事件的研究發(fā)現(xiàn)，該時(shí)期的碳13/碳12比例小幅降低約3到4‰。根據(jù)假設(shè)，即使將全部的有機(jī)碳（包含生物、土壤、海洋）進(jìn)入土壤沉積層中，也不會(huì)達(dá)到古新世/始新世交替時(shí)的小幅度碳13/碳12比例下降。由此可知生物活動(dòng)降低不是二疊紀(jì)末期的碳13/碳12比例降低的原因 。

埋在沉積層中的死亡生物，體內(nèi)的碳13/碳12比例小于正常值約20到25‰。就理論上而言，如果海平面迅速降低，淺海地區(qū)的沉積層曝露到空氣后，開始氧化作用。但若要使全球的碳13/碳12比例下降約10‰，要有6.5到8.4兆噸有機(jī)碳經(jīng)氧化后形成，而沉積層本身需要數(shù)十萬年的氧化。這似乎不太可能發(fā)生 。

間歇性海洋高氧與缺氧事件，也可能是三疊紀(jì)早期的碳13/碳12比例下降的原因 。全球性的海洋缺氧現(xiàn)象，本身也是滅絕事件的原因之一。二疊紀(jì)末期到三疊紀(jì)早期的陸地，多為熱帶地區(qū)。熱帶的大型河流會(huì)將沉積層中有有機(jī)碳帶入海洋，尤其是低緯度的鄰近海盆。生物化學(xué)過程會(huì)用到較輕的同位素，所以有機(jī)碳的碳13/碳12比例低。大量有機(jī)碳的迅速（以相對(duì)而言）釋放與沉降，可能會(huì)引發(fā)間歇性的高氧/缺氧事件 。元古宙晚期到寒武紀(jì)交接時(shí)期，也曾發(fā)生碳13/碳12比例的下降，可能與此相關(guān)，或是其他與海洋相關(guān)的因素 。

甲烷水合物即俗稱的可燃冰，大部分位在大陸棚，被視為未來的潛在能源之一。

其他的理論則有：海洋大量釋放二氧化碳 、以及全球的碳循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的重整 。

但最有可能導(dǎo)致全球性碳13/碳12比例下降的因素，是甲烷水合物氣化產(chǎn)生的甲烷 。而利用碳循環(huán)模型模擬的結(jié)果，甲烷最有可能導(dǎo)致如此大幅的下降 。甲烷水合物是固態(tài)形式的水于晶格（水合物）中包含大量的甲烷。甲烷是由 甲烷菌 （ 英語 ： Methanogen ） 制造，碳13/碳12比例低于正常值約60‰。甲烷在特定的壓力與溫度下，會(huì)形成包合物，例如永凍層的近表層，并在大陸棚、更深的海床等地區(qū)大量形成。甲烷水合物通常出現(xiàn)在海平面300米以下的沉積層。最深可在水深2000米處發(fā)現(xiàn)，但大部分在水深1100米以上 。

西伯利亞暗色巖火山爆發(fā)產(chǎn)生的熔巖面積，是以往認(rèn)定的兩倍以上，新發(fā)現(xiàn)的熔巖地區(qū)，在二疊紀(jì)末時(shí)幾乎是淺海。極有可能這些淺海地區(qū)蘊(yùn)含甲烷水合物，而火山爆發(fā)產(chǎn)生的熔巖流入海床后，促使甲烷水合物的汽化 。

由于甲烷本身是種非常強(qiáng)的溫室氣體，大量的甲烷被視為造成全球暖化的主要原因。證據(jù)顯示該時(shí)期的全球氣溫上升，赤道區(qū)上升約6°C，高緯度地區(qū)上升更多。例如：氧18/氧16比例的下降 、舌羊齒植物群（舌羊齒與生存于相同地區(qū)的植物）消失，由生存于低緯度的植物群取代 。

碳13/碳12比例的變動(dòng)，被認(rèn)為與大量釋放的甲烷有關(guān)，但兩者在三疊紀(jì)早期的變動(dòng)模式，并不吻合。要造成如此大的氣候變遷，所需要的甲烷量，是引發(fā)古新世-始新世交替時(shí)期最大熱量的五倍 。但三疊紀(jì)早期曾出現(xiàn)大量碳13，使碳13/碳12比例迅速增加，而后下降 。

海平面改變

當(dāng)原本沉浸的海床露出海平面時(shí)，會(huì)造成海退。海平面的下降會(huì)使淺海的生存區(qū)域減少，破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)。淺海的可棲息地，富含食物煉下層的生物，這些生物的減少，使賴其以維生的生物競(jìng)爭(zhēng)食物更激烈 。海退與滅絕事件之間似乎有部分關(guān)聯(lián)，但另有證據(jù)認(rèn)為兩者間沒有關(guān)系，而海退會(huì)形成新的棲息地。 海平面的變化，同時(shí)也導(dǎo)致海底沉積物的變化，并影響海水溫度與鹽度，進(jìn)一步造成海生生物的多樣性衰退 。

海洋缺氧

有證據(jù)顯示，二疊紀(jì)末期的海洋發(fā)生了缺氧事件。在格陵蘭東部的一個(gè)二疊紀(jì)末期海相沉積層，指出當(dāng)時(shí)有明顯、快速的海洋缺氧現(xiàn)象 。而數(shù)個(gè)二疊紀(jì)末沉積層的鈾/釷比例，也指出在這次滅絕事件發(fā)生時(shí)，海洋有嚴(yán)重的缺氧現(xiàn)象 。

缺氧事件可能導(dǎo)致海洋生物的大量死亡，只有棲息于海底泥層、可以進(jìn)行無氧呼吸的細(xì)菌不受影響。另有證據(jù)顯示，這次海洋缺氧事件，造成海床大量釋放硫化氫。

海洋缺氧事件的原因，可能是長(zhǎng)時(shí)間的全球暖化，降低赤道區(qū)與極區(qū)之間的溫度梯度，進(jìn)而造成溫鹽環(huán)流系統(tǒng)的緩慢，甚至停止。溫鹽環(huán)流系統(tǒng)的緩慢或停止，可能使得海洋中的含氧量減少 。

但是，某些研究人員架構(gòu)出二疊紀(jì)末期的海洋溫鹽環(huán)流系統(tǒng)，認(rèn)為當(dāng)時(shí)的溫鹽環(huán)流系統(tǒng)無法解釋深海區(qū)域的缺氧現(xiàn)象 。

硫化氫

二疊紀(jì)末期發(fā)生的海洋缺氧事件，可能使 硫酸鹽還原菌 （ 英語 ： Sulfate-reducing bacteria ） 成為海洋生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)物種，包含脫硫桿菌目、脫硫弧菌目、互營(yíng)桿菌目、熱脫硫桿菌門，這些生物會(huì)制造大量的硫化氫，過量的硫化氫會(huì)對(duì)陸地、海洋中的動(dòng)植物造成毒害，并破壞臭氧層，使生物暴露在紫外線下 。在二疊紀(jì)末到三疊紀(jì)早期發(fā)現(xiàn)許多綠菌，它們進(jìn)行不產(chǎn)氧光合作用，釋放出硫化氫。綠菌的興盛時(shí)期，與二疊紀(jì)末滅絕事件和事后的長(zhǎng)期復(fù)原，時(shí)期相符 。大氣層中的二氧化碳增加，植物卻大規(guī)模滅亡，硫化氫理論可以解釋植物的大規(guī)模滅亡。二疊紀(jì)末地層中的孢子化石，多數(shù)帶有不正常特征，可能是由硫化氫破壞臭氧層，大量的紫外線進(jìn)入地表造成。

 盤古大陸的地圖

盤古大陸的形成

在二疊紀(jì)中期（約是烏拉爾世的空谷階），幾乎地表的所有大陸聚合成盤古大陸，盤古大陸由泛大洋環(huán)繞著，而東亞部分直到二疊紀(jì)末期才與盤古大陸聚合 。盤古大陸的形成，使得全球大部分的淺水區(qū)域消失，而淺水區(qū)域是海洋中最多生物棲息的部分。原本隔離的大陸架連接之后，使彼此獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)開始互相競(jìng)爭(zhēng)。盤古大陸的形成，造成了單一的海洋循環(huán)系統(tǒng)，以及單一的大氣氣候系統(tǒng)，在盤古大陸的海岸形成季風(fēng)氣候，而廣大的內(nèi)陸則形成干旱的氣候。

在盤古大陸形成后，海洋生物數(shù)量減少，滅亡比例接近其他大型滅絕事件。盤古大陸的形成，似乎對(duì)陸地生物沒有造成嚴(yán)重的變化，二疊紀(jì)晚期的獸孔目反而因此擴(kuò)大生存領(lǐng)域、更為多樣性。盤古大陸的形成，使海洋生物開始減少，但不是導(dǎo)致二疊紀(jì)末滅絕事件的直接原因。

多重原因

二疊紀(jì)-三疊紀(jì)末滅絕事件的產(chǎn)生原因，可能由上述事件連鎖、交錯(cuò)形成，并日趨嚴(yán)重。西伯利亞暗色巖的火山爆發(fā)，除了產(chǎn)生大量的二氧化碳與甲烷，也破壞鄰近地區(qū)的煤層與大陸架 。接下來的全球暖化，間接導(dǎo)致地質(zhì)歷史中最嚴(yán)重的海洋缺氧事件。海洋的缺氧，使硫化菌等進(jìn)行不產(chǎn)氧的化合作用生物興起，它們釋放出大量的硫化氫 。

但是，這連鎖、交錯(cuò)的事件，部分環(huán)節(jié)相當(dāng)薄弱。碳13/碳12比例的變動(dòng)，被認(rèn)為與大量釋放的甲烷有關(guān)，但兩者在三疊紀(jì)早期的變動(dòng)模式，并不吻合 。二疊紀(jì)末期的海洋溫鹽環(huán)流系統(tǒng)，不會(huì)造成深海區(qū)域的缺氧事件 。

延伸閱讀

（英文） Over, Jess (editor), Understanding Late Devonian and Permian–Triassic Biotic and Climatic Events , (Volume 20 in series Developments in Palaeontology and Stratigraphy (2006). The state of the inquiry into the extinction events.

（英文） Sweet, Walter C. (editor), Permo–Triassic Events in the Eastern Tethys : Stratigraphy Classification and Relations with the Western Tethys (in series World and Regional Geology)

科學(xué)網(wǎng)：2.5億年前兩大物種滅絕之謎獲突破性進(jìn)展

BBC：二疊紀(jì)末滅絕事件的復(fù)雜原因

BBC2：在2.5億年前，地球上的生物幾乎滅亡

SpaceRef：南極洲冰層下的隕石坑（影像由俄亥俄州立大學(xué)提供）

Science Daily：全球暖化使大氣層充滿硫化氫，并導(dǎo)致二疊紀(jì)末滅絕事件

Science Daily：南極洲的冰層下發(fā)現(xiàn)疑似隕石坑的大坑洞

SPACE.com：南極洲發(fā)現(xiàn)地表最大的隕石坑，可能是地質(zhì)年代中最嚴(yán)重的生物滅絕有關(guān)]

Space.com：地層中的二疊紀(jì)末生物滅絕證據(jù)

NAI：二疊紀(jì)滅絕事件是否由撞擊事件導(dǎo)致？

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