2亿多年前的花粉粒 揭示陆地生物大灭绝“元凶”

记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，中国、英国、德国古生物学者通过研究远古植物花粉粒中类似防晒霜物质的变化，发现了2.52亿年前陆地生物大灭绝的“元凶”：臭氧层破坏。研究成果于近日发表在国际期刊《科学进展》上。

领导此项研究的中科院南古所研究员刘锋介绍，2.52亿年前的二叠纪末大灭绝，让超过八成的海洋物种和约九成的陆地物种消失。其主要原因一般认为是大规模火山喷发导致全球环境剧变，但这些环境因素如何作用于陆地生态系统，还缺乏直接证据。

此次，研究人员运用红外光谱，定量测量了我国西藏南部二叠纪、三叠纪过渡期1000多粒陆地植物花粉粒的物质含量。结果显示，在大灭绝期间，花粉外壁中香豆酸和阿魏酸的含量明显升高。这两种物质是酚类化合物，功能类似“防晒霜”，植物可以通过调节它们的含量来抵抗紫外线。它们的含量增加，说明在二叠纪末大灭绝期间，大气紫外线辐射的强度明显增强。

“这是一项指示远古紫外线含量的直接证据。”刘锋说，空气中紫外线辐射的增加对整个陆地生态系统都有深远影响。紫外线本身破坏力巨大，导致了一批陆地生物死亡。剩下的植物为了抵御伤害，在叶片中大量合成叶黄素、香豆酸和阿魏酸等，并减少合成叶绿素，光合作用减弱，温室气体进一步增加。另外，叶肉中的叶黄素、香豆酸和阿魏酸等对于食草动物和昆虫来说难消化且营养价值低，这改变了陆地食物链，导致一大批陆生动物灭绝。