地球歷史上最大規模的生物滅絕事件可能是由微生物引起的

在二疊紀末期，大約2.52億年前，動物開始以驚人的速度死亡。僅僅在2萬年內，地球上 90% 的物種已經滅絕。是什麼引發了這場大滅絕？研究人員幾十年來一直試圖弄清楚這一點。

由於滅絕規模如此之大，古生物學家和地球化學家開始尋找同樣巨大的災難作為根本原因。一些人提出，一顆小行星撞擊了地球，類似於恐龍統治的終結。最近，他們將重點放在現代西伯利亞境內的火山上，這些火山在當時非常活躍。它們噴發出大量的二氧化碳和甲烷，這一事件在中國夏口岩石的化學特徵中得到了證實。科學家認為，這些氣體的激增使地球變暖，海洋酸化，最終共同扼殺了大部分生命。

然而，在同樣的岩石中，麻省理工學院的地球化學家丹·羅斯曼發現火山故事存在一個矛盾之處。化學特徵表明，二氧化碳和甲烷的濃度一直在隨著時間推移而上升。如果這些氣體是火山噴發的結果，人們會期望它們的水平會先上升然後再下降。在羅斯曼和他的同事看來，這種模式更像是一個生物因素——與微生物的指數增長非常相似。

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在一項於四月發表在《美國國家科學院院刊》上的研究中，該小組將一種產生甲烷的單細胞生物——Methanosarcina（甲烷八疊球菌屬）——列為二疊紀生物滅絕的主要罪魁禍首之一。

新的假設並沒有忽視火山的影響。相反，麻省理工學院的研究人員認為，火山噴發沉積的大量鎳元素使Methanosarcina得以蓬勃發展。這種微生物大約在生物滅絕時期獲得了產生甲烷的能力，它依賴於鎳來將有機物質代謝成氣體。當洋流將鎳元素帶到全球各地時，突然湧入的鎳元素使Methanosarcina的數量猛增。

大量甲烷的釋放導致溫度和海洋酸化加劇，並且由於 O2 在甲烷自然轉化為二氧化碳的過程中被消耗掉，氧氣水平驟降。物種開始消亡。然後Methanosarcina以分解物為食並釋放出更多的甲烷，引發了正反饋迴圈。

羅斯曼說，研究結果表明，微生物進化對整個環境的進化具有重要影響：“微生物執行著這個世界。我們只是生活在其中。”

一些科學家對一種微生物在二疊紀生物滅絕中扮演如此重要的角色表示懷疑。賓夕法尼亞州立大學地球化學家李·庫普說，羅斯曼和他的同事們尚未確鑿地證明這就是發生的事情，因為他們只研究了來自中國南方的一組岩石。“如果這種現象導致了這些滅絕事件，那麼你會期望在世界各地的岩石中看到這種情況，”他說。“這是研究人員仍然需要尋找的東西。”