《生物大滅絕歷程報(bào)告6000字》

五次生物大滅絕歷程探究報(bào)告目錄29910_WPSOffice_Level1一、前言 17075_WPSOffice_Level1二、五次生物大滅絕歷程探究 17075_WPSOffice_Level21.第一次生物滅絕：4.4億年前 14107_WPSOffice_Level22.第2次生物滅絕：3.75億年前 113550_WPSOffice_Level23.第3次生物滅絕：2.5億年前 228320_WPSOffice_Level24.第4次生物滅絕：2.08億年前 231847_WPSOffice_Level25.第5次生物滅絕：6500萬(wàn)年前 24107_WPSOffice_Level1三、從碳氧平衡的角度看生物大滅絕之 218097_WPSOffice_Level21.碳氧平衡 324680_WPSOffice_Level22.從碳氧平衡的角度分析物種滅絕 328464_WPSOffice_Level23.人類面臨的危機(jī) 413550_WPSOffice_Level1四、結(jié)論 413550_WPSOffice_Level1參考文獻(xiàn) 5一、前言在古代北美地區(qū)曾經(jīng)住著一群古代人——克洛維斯人，這一時(shí)期的他們就已經(jīng)學(xué)會(huì)制造和使用特殊的工具來(lái)獵取大型哺乳動(dòng)物。由于古代人大范圍的捕獵行為，這使許多學(xué)者認(rèn)為猛犸象的滅絕是由于古人的過(guò)度殺戮造成的。在2014年，科學(xué)家在北美、歐洲和中東部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一種特殊物質(zhì)，這種物質(zhì)只有在隕石撞擊地面時(shí)才形成。因此有學(xué)者分析，在1.29億年前曾有一顆小行星撞擊地球，這導(dǎo)致了全球性氣候劇變，受氣候影響導(dǎo)致了包括猛犸象和遠(yuǎn)古人類在內(nèi)的大量生物滅絕。在地球上，猛犸象的滅絕只是歷史上眾多滅絕事件之一，地球上共發(fā)生過(guò)五次生物大滅絕。通過(guò)學(xué)者對(duì)不同時(shí)期的化石進(jìn)行分析，歷次生物大滅絕分別發(fā)生在4.4億年前奧陶紀(jì)末期，3.75億年前德文期末期，2.5億年前二疊紀(jì)至三疊紀(jì)過(guò)渡期和三疊紀(jì)侏羅紀(jì)2.08億年后的過(guò)渡期和650萬(wàn)年前的白堊紀(jì)末期。在現(xiàn)代社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)文明的進(jìn)步，人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響日益加劇，環(huán)境問(wèn)題也成為人類社會(huì)越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題之一。在地質(zhì)學(xué)研究中，通過(guò)研究地質(zhì)歷史時(shí)期的各種環(huán)境、氣候和生物事件，可以為現(xiàn)代的生物環(huán)境系統(tǒng)提供理論依據(jù)和對(duì)比，其發(fā)展規(guī)律也可用于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。這種地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容也成為了當(dāng)今地球科學(xué)研究的重點(diǎn)課題之一。本文主要進(jìn)行對(duì)歷次生物大滅絕事件的研究，包括探索觸發(fā)滅絕的復(fù)雜機(jī)制、滅絕事件期間的古氣候和古環(huán)境特征等，旨在用地球科學(xué)的手段，探討生物與地區(qū)環(huán)境之前的關(guān)系。從碳氧平衡角度探索生物大滅絕的規(guī)律，探索地球生態(tài)規(guī)律對(duì)人類的活動(dòng)的啟示。二、五次生物大滅絕歷程探究1.第一次生物滅絕：4.4億年前奧陶紀(jì)時(shí)期，地球上擁有大面積的淺海地區(qū)，在這一時(shí)期地區(qū)非常適合生物生長(zhǎng)。海洋擁有極其繁多的生物，被學(xué)術(shù)界觀察并記錄的生物就有如三葉蟲(chóng)、腕足類、雙鹽類、海洋腹足類、海百合、藻類等。但當(dāng)時(shí)間到了奧陶紀(jì)末，約4.44億年前，第一次大滅絕發(fā)生了。根據(jù)學(xué)術(shù)界對(duì)于此次生物大滅絕進(jìn)行測(cè)算，約85%的物種滅絕了。至于奧陶紀(jì)大滅絕的原因，很多古生物學(xué)家都認(rèn)同全球氣候變冷所致。在約兩百萬(wàn)年的時(shí)間里面，地區(qū)正在經(jīng)歷安第斯——撒哈拉冰河時(shí)期。地區(qū)南極與北極地區(qū)大量冰川導(dǎo)致洋流和大氣降溫，全球氣溫下降，極地冰川規(guī)模擴(kuò)大，致使海平面下降。最終導(dǎo)致地區(qū)最大規(guī)模的沿海生物圈被破壞，進(jìn)而導(dǎo)致物種大滅絕，所幸不久之后，地球就進(jìn)入到志留紀(jì)時(shí)期，在這一時(shí)期地球上的生物又開(kāi)始迅速恢復(fù)。2.第2次生物滅絕：3.75億年前三千五百萬(wàn)年前的泥盆紀(jì)—石炭紀(jì)發(fā)生的生物大滅絕經(jīng)歷了200年的時(shí)間，在這場(chǎng)生物大滅絕中，陸地生物在這遭受的損失較小，但是有82%的海洋物種被大規(guī)模滅絕。這一時(shí)期海洋中絕大部分的珊瑚都被滅絕了，僅有一些深海地區(qū)的珊瑚得以存活。至于這次滅絕事件的原因，學(xué)術(shù)界有觀點(diǎn)認(rèn)為這是一次類似于奧陶紀(jì)末的全球性氣候變冷事件，即地球進(jìn)入片魯冰河時(shí)期從而導(dǎo)致。也有一些學(xué)者認(rèn)為在這一時(shí)期發(fā)生彗星撞擊地球的事件，從而導(dǎo)致地區(qū)氣候變化。另外也有學(xué)者人認(rèn)為，這是陸生植物的大規(guī)模繁殖，它們?cè)谌祟惖乇硪韵聨酌滋幧?，加速了土壤和土壤的排水，并向地表水中釋放大量鐵，導(dǎo)致水系統(tǒng)富營(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)而使得海底缺氧引發(fā)海洋生態(tài)失調(diào)。3.第3次生物滅絕：2.5億年前在2.5億年前的二疊紀(jì)和三疊紀(jì)過(guò)渡時(shí)期，這是人類所了解到的最大規(guī)模的生物大滅，地球上有共計(jì)57%的科、83%的屬，96%的海洋物種和70%地面物種滅絕。我國(guó)科學(xué)家們?cè)趯?duì)浙江長(zhǎng)興煤山地址進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在這次滅絕時(shí)期的地層剖面上，有蒼蠅、珊瑚、三葉蟲(chóng)等生物。根據(jù)所收取到的地質(zhì)信息進(jìn)行分析，研究人員最終認(rèn)為，大規(guī)模毀滅開(kāi)始的25層碳山區(qū)是2519410萬(wàn)年前，并在251881億年前結(jié)束，這意味著大滅絕發(fā)生在6000年前，并且這次生物大滅絕來(lái)的非常突然。經(jīng)過(guò)相關(guān)研究進(jìn)行的測(cè)算，在生物大滅絕開(kāi)始之前，地球的溫度是25攝氏度，當(dāng)?shù)竭_(dá)大滅絕末期，地球的溫度是33攝氏度，幾十年來(lái)，地球的溫度上升了8攝氏度。這主要是由于頻繁的火山活動(dòng)而導(dǎo)致的森林大火，野火不斷地燃燒使得地球二氧化碳濃度快速增加，同時(shí)海洋生物也因缺氧大量死亡。最終使得大量的溫室氣體被釋放，溫室效應(yīng)迅速加劇。4.第4次生物滅絕：2.08億年前三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)過(guò)渡期的大滅絕事件發(fā)生在2.089億年前，這次生物大滅絕導(dǎo)致約23%的科滅絕，48%的屬滅絕。并且使恐龍成為侏羅紀(jì)時(shí)期的主要陸地動(dòng)物。這次滅絕持續(xù)了不到一萬(wàn)年的短暫時(shí)間，其原因尚未確定，一般認(rèn)為是隕石撞擊地面。法國(guó)有一個(gè)羅切斯隕石坑，它的地質(zhì)年代大約是2.01億年前，目前測(cè)算這是一個(gè)25公里的隕石坑，但最初的時(shí)候隕石坑的直徑可能是50公里。2013年，日本科學(xué)家在日本岐阜縣坎坎坎坎加瓦河沿岸和大分縣津久見(jiàn)市附近發(fā)現(xiàn)濃度很高的金屬餓。這種金屬在地表非常罕見(jiàn)，但富含于隕石中，同位素分析顯示，新發(fā)現(xiàn)的金屬餓與地表的金屬餓不同，其來(lái)源是一顆隕石。至此，有學(xué)者認(rèn)為在生物大滅絕是由一顆重約5億噸的隕石撞擊地球?qū)е隆?.第5次生物滅絕：6500萬(wàn)年前上世紀(jì)70年代末，一位名叫格倫·彭菲爾德的地質(zhì)學(xué)家在墨西哥尤卡塔半島的希克蘇利伯地區(qū)從事石油勘探，他驚訝地發(fā)現(xiàn)自己正處于戰(zhàn)爭(zhēng)的中期。加泰羅尼亞半島海床下有70公里的圓形地形，格倫·彭菲爾德在查閱相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，尤卡坦半島上有這樣一個(gè)弧形，這兩個(gè)弧形可以共同組成一個(gè)180公里的完美圓的直徑。在后續(xù)的研究中，科學(xué)家們?cè)谶@里又有了新的發(fā)現(xiàn)，比如撞擊石英和玻璃隕石，這足以證明環(huán)形結(jié)構(gòu)是隕石撞擊形成的，有人推測(cè)撞擊物體的直徑至少為10公里，其效果相當(dāng)于1014TNT當(dāng)量。隨著研究的深入，目前科學(xué)家們已經(jīng)證實(shí)，?？颂K魯伯隕石的撞擊是造成白變紀(jì)一第三紀(jì)恐龍大滅絕的原因。希克蘇魯伯撞擊事件在海洋上引發(fā)了大規(guī)模海嘯、地震和火山爆發(fā)，沖擊后所引起的碎片和沙塵引起全球風(fēng)暴，長(zhǎng)期阻擋陽(yáng)光，阻止植物光合作用，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)崩潰。巨大的氣候?yàn)?zāi)難最終導(dǎo)致了大約70%的物種滅絕，其中包含17%的科、50%的屬。三、從碳氧平衡的角度看生物大滅絕之本章從地球碳氧平衡的角度來(lái)分析物種大滅絕的原因，因?yàn)槊恳淮蔚纳锎鬁缃^都伴隨著氣候的變化和碳氧失衡。1.碳氧平衡碳氧平衡是指植物通過(guò)吸收陽(yáng)光、水和二氧化碳來(lái)合成有機(jī)物質(zhì)和釋放氧氣，而動(dòng)物通過(guò)新陳代謝來(lái)吸收氧氣和釋放二氧化碳，這兩種方式都能滿足它們的需要，相互依存，不斷發(fā)展。動(dòng)物與植物之間相互依存，從而產(chǎn)生的球碳氧循環(huán)的機(jī)制至關(guān)重要，碳氧循環(huán)具體內(nèi)容如下所示：植物對(duì)動(dòng)物的依賴性較低，在歷次大滅絕中火山噴出的氣體和地球石層周圍的二氧化碳能夠作為植物的食物，所以植物的“食物”一直都有供應(yīng)，但動(dòng)物卻無(wú)法做到這一點(diǎn)，動(dòng)物不僅需要氧氣來(lái)生產(chǎn)植物，還需要吃植物。因此，保證動(dòng)物的“生命”比保證植物的生命更難。當(dāng)大氣含氧量充足的時(shí)候，二氧化碳在空氣中的含量相對(duì)較低，在這種情況下植物生長(zhǎng)將會(huì)變得緩慢，但鼓勵(lì)動(dòng)物繁殖生長(zhǎng)速度較快。反之，當(dāng)空氣中二氧化碳含量過(guò)高，氧氣不足的情況下，動(dòng)物發(fā)育成長(zhǎng)都會(huì)受到限制，而植物生長(zhǎng)繁茂。地球碳養(yǎng)平衡與動(dòng)物和植物息息相關(guān)，兩者即相互依存也相互抵觸。在地球不斷的發(fā)展過(guò)程中，當(dāng)兩者之間的矛盾在積累到一定程度且無(wú)法調(diào)和的時(shí)候，由碳養(yǎng)失衡而引起的氣候?yàn)?zāi)難就發(fā)生了。氣候?yàn)?zāi)難將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的生物大滅絕，這種滅絕對(duì)于地球生生存的左右物種造成的傷害都是巨大的。2.從碳氧平衡的角度分析物種滅絕三疊紀(jì)早期，也就是距今2.5億年前，地球上被豐富的植物所覆蓋，當(dāng)時(shí)的地球環(huán)境非常適合植物生長(zhǎng)。植物所生存的環(huán)境氣候溫暖濕潤(rùn)，并且能夠長(zhǎng)期發(fā)生光合作用。這種現(xiàn)象使得使大氣富氧，二氧化碳稀薄。在當(dāng)時(shí)，地球的環(huán)境可以適應(yīng)甚至“鼓勵(lì)”那些吸收大量氧氣和排放大量二氧化碳的巨型動(dòng)物生存。而在幾十億年后，占優(yōu)勢(shì)的恐龍數(shù)量達(dá)到了不可控制的水平，但在這個(gè)時(shí)候，氣候情況也在逆轉(zhuǎn)。這一時(shí)期地球中的碳氧平衡開(kāi)始漸漸難以維持，大氣中的二氧化碳含量不斷增加，氧氣含量在減少。這使得氣候發(fā)生變化，海洋開(kāi)始酸化。植物數(shù)量減少使得光合作用難以為大型恐龍種群提供足夠的食物和氧氣，最終所形成的巨大的氣候危機(jī)，使得絕大部分的巨型生物滅絕。這就是為什么恐龍死了，地球的生物圈沒(méi)有結(jié)束。通過(guò)恐龍滅絕過(guò)程的案例就可以發(fā)現(xiàn)，在碳和氧的循環(huán)中，兩者一直都保持著微妙的平衡狀態(tài)。無(wú)論是哪一種生物、植物對(duì)生態(tài)圈形成沖擊都將會(huì)導(dǎo)致滅絕，在地球上當(dāng)發(fā)生一個(gè)或多個(gè)物種達(dá)到頂峰，成為地球的最高主宰時(shí)，碳養(yǎng)平衡的關(guān)系將被打破。動(dòng)植物都只生活在地球上，作為碳和氧循環(huán)的一部分。對(duì)于任何生物而言，數(shù)量和力量是建立在對(duì)手在下一個(gè)周期所提供的充足資源基礎(chǔ)上的。在下一個(gè)周期，霸主的數(shù)量會(huì)減少，直到他們滅絕，因?yàn)樵谶@一時(shí)期，支撐他們的外部環(huán)境緩慢的發(fā)生著變化。大自然正試圖以這種極端的方式尋求平衡，但指數(shù)增長(zhǎng)的物種正試圖利用更多的資源和空間。其結(jié)果就是這樣一個(gè)循環(huán)：植物生長(zhǎng)迅速——?jiǎng)游锓敝逞杆佟参餄u漸衰退——?jiǎng)游餃缃^——植物重新回到大量生長(zhǎng)的狀態(tài)。值得注意的是，已經(jīng)滅絕的物種通常都是在上一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)循環(huán)的優(yōu)勢(shì)物種，并且這一物種在碳和氧循環(huán)處于相同的位置。當(dāng)優(yōu)勢(shì)物種因碳氧失衡而導(dǎo)致滅絕，生物圈中就又開(kāi)始展開(kāi)新一輪的競(jìng)爭(zhēng)。這種互相之間的博弈如同人類社會(huì)的反壟斷法，但是這種破壞全球生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)大滅絕始終都是需要依靠植物來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)。并且每次滅絕發(fā)生后，必須有一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的恢復(fù)期，為下一個(gè)周期的動(dòng)物世界的繁盛而準(zhǔn)備。這就使得物種的滅絕呈現(xiàn)出以下特征：周期性。地球歷史曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)5次生物大滅絕，平均間隔0.94億年。周期性特征顯著。對(duì)動(dòng)物的影響最大，而陸生植物的集群滅絕不像動(dòng)物那樣顯著。體型越大、越是處于食物鏈的頂端、種群數(shù)量越多，滅亡的速度也就越快。每次滅絕都有幸存者，滅絕物種騰出來(lái)的空間使得地球生物圈得以重新開(kāi)始演化。而幸存者之所以能夠存活，原因在于他們處于食物鏈的下層，并且對(duì)環(huán)境的要求不高。每次滅絕都伴隨有氣候變化、海平面變化以及海水酸化等自然現(xiàn)象。這一點(diǎn)已經(jīng)由研究人員在阿聯(lián)酋發(fā)掘的2.5億年前的巖石中找到相關(guān)的證據(jù)。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，本文的觀點(diǎn)支持“氣候變化說(shuō)”。但是要搞清楚因果關(guān)系，物種進(jìn)化的過(guò)程才是“因”，氣候變化是“果”。符合達(dá)爾文的“物競(jìng)天擇，適者生存”的原則。先有“物競(jìng)”，后有“天擇’，“物競(jìng)”的結(jié)果導(dǎo)致“天擇”。3.人類面臨的危機(jī)人類是在恐龍滅絕的時(shí)候進(jìn)入了一個(gè)新生態(tài)周期，從很多層面進(jìn)行分析都可以看出，人類所生活的生態(tài)環(huán)境與恐龍所在的碳和氧循環(huán)中處于同一位置。不過(guò)就目前人類消耗氧氣的速度而言，人力生活所產(chǎn)生二氧化碳的速度比恐龍快得多。從地球歷史角度進(jìn)行分析，恐龍這種物種在地球上繁衍生存1.6億年，才達(dá)到碳養(yǎng)失衡，最終被生態(tài)危機(jī)消滅。根據(jù)恐龍的經(jīng)驗(yàn)可以得出結(jié)論，目前地球上人類活動(dòng)的廣度、深度和破壞性使人類的所能夠繁殖時(shí)間少于恐龍，人類通過(guò)“科學(xué)和技術(shù)手段”改變世界環(huán)境，這種手段不受地球歷史上所有物種的控制?？梢哉f(shuō)，它已經(jīng)到了“幾乎能夠忽視一切外在力量”的地步，這是目前所有物種自然進(jìn)化所不能達(dá)到的速度。這最終使地球大氣層不再適合人類生存。此外，我們?nèi)祟悓?duì)自己只是碳和氧循環(huán)的一部分這件事并不清楚，仍然在不斷侵入其他物種生存空間。當(dāng)前地球深林資源不斷被破壞，值得地球上有效的制氧機(jī)逐漸消失。顯然，大自然留給人們的時(shí)間更少了?！彼?、結(jié)論根據(jù)本文的研究可以看出，地球正在努力用她自己的方式來(lái)使這個(gè)世界重新回到平衡點(diǎn)，那就是各種各樣的災(zāi)難。對(duì)人類來(lái)說(shuō)是災(zāi)難，對(duì)自然來(lái)說(shuō)是一種減輕負(fù)擔(dān)的不得已的方式。人類種群數(shù)量的減少可以使自然喘口氣，也可以延緩人類走向滅亡的速度。局面已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)峻，人類沒(méi)有太多的時(shí)間猶豫，也沒(méi)有什么資本可以心存僥幸，作為一個(gè)對(duì)自然的破壞性比恐龍要嚴(yán)重百倍的物種，人類必須要在喪失最后的機(jī)會(huì)之前行動(dòng)起來(lái)，盡最大努力避免最終的悲劇命運(yùn)。

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