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有毒微生物助力物種大滅絕
作者：Dominik Hülse 來源：《自然—地球科學(xué)》 
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一般來說，科學(xué)家們認(rèn)為，大約 2.5 億年前，即二疊紀(jì)末期，西伯利亞火山噴出的溫室氣體主要推動(dòng)了大規(guī)模滅絕事件。這些氣體導(dǎo)致極端變暖，進(jìn)而導(dǎo)致 80% 的所有海洋物種以及許多陸地物種滅絕。直到現(xiàn)在，科學(xué)家們還無法確切解釋高溫是如何導(dǎo)致這些物種死亡的。
近日，美國加州大學(xué)河濱分校領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，高溫加速了微生物的新陳代謝，創(chuàng)造了致命環(huán)境，噴出有毒氣體的微小微生物有助于導(dǎo)致并延長地球歷史上最大的物種滅絕。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《自然—地球科學(xué)》。
“海洋中的氧氣被用來分解有機(jī)物質(zhì)后，微生物開始‘呼吸’硫酸鹽并產(chǎn)生硫化氫，這種氣體聞起來像臭雞蛋，對動(dòng)物有毒。”加州大學(xué)河濱分校地球系統(tǒng)建模師 Dominik Hülse解釋。
隨著海洋光合作用者（構(gòu)成食物鏈基礎(chǔ)的微生物和植物）腐爛，其他微生物迅速消耗了氧氣，留給大型生物體的氧氣很少。在缺氧的情況下，微生物消耗硫酸鹽，然后排出有毒的、散發(fā)著惡臭的硫化氫，創(chuàng)造了一個(gè)更加極端的條件，稱為缺氧環(huán)境。這些條件由分解過程中釋放的營養(yǎng)物質(zhì)來維持，促進(jìn)了更多有機(jī)物的產(chǎn)生，這有助于維持這種惡臭的有毒循環(huán)。
“我們的研究表明，整個(gè)海洋并不是缺氧的。這些條件開始于水柱的較深部分。”Hülse說，“隨著溫度的升高，缺氧區(qū)域變得更大，毒性更強(qiáng)，并沿著水柱向上移動(dòng)，進(jìn)入大多數(shù)海洋動(dòng)物生活的陸架環(huán)境，使它們中毒�！�
不斷擴(kuò)大的缺氧區(qū)域可以通過沉積物樣本中的化學(xué)特征來檢測。氧氣消耗是一個(gè)今天持續(xù)存在的問題，并且在未來的氣候變化下必然會(huì)變得更糟。
在洛杉磯縣16英里長的多明戈斯海峽等地可以發(fā)現(xiàn)缺氧水域，因?yàn)?021年9月的一場倉庫大火導(dǎo)致了乙醇流入該海峽。乙醇?xì)⑺懒撕�峽中的植被，使其腐爛并被微生物所吞噬，然后它們產(chǎn)生了有毒水平的硫化氫。處于這條臭氣熏天河流呼吸范圍內(nèi)的數(shù)千人報(bào)告了嘔吐、腹瀉、頭暈、失眠、頭痛、打噴嚏和其他癥狀。
來自古代世界的教訓(xùn)對于理解挑戰(zhàn)我們現(xiàn)代海洋和水道的過程可能是重要的。Hülse表示，將古代大滅絕事件疊加到今天的地球上是一種猜測。然而，這項(xiàng)研究確實(shí)表明，海洋對大氣中更高的二氧化碳濃度的反應(yīng)可能被低估了。（來源：中國科學(xué)報(bào) 辛雨）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41561-021-00829-7