藏南孢粉學研究揭示陸生植被對二疊紀末大滅絕的響應
二疊紀末(~252 Ma）生物大滅絕是顯生宙最嚴重的生物滅絕事件。近年來，各種證據都顯示西伯利亞大規模火山作用導致的全球溫度快速升高、海洋酸化以及大規模的海水缺氧事件可能是誘發這次滅絕事件的主要因素。然而，關于這次事件對于陸地生態系統的影響目前還有很多爭論。一些學者依據從澳大利亞、意大利南部、東格陵蘭、以色列、挪威以及我國華南和新疆準噶爾盆地等地獲得的古植物、孢粉以及地球化學數據，認為這一時期陸地上可能存在的大規模的酸雨、野火和由臭氧層破壞和空氣污染引起的畸形孢粉數量大幅增加等事件，可能最終導致了當時在陸生植被中也經歷了一次與二疊紀末海洋生物大滅絕相當的滅絕事件，但也有一些學者認為在以上地區陸相地層中二疊紀末大滅絕期間觀察到的植物群落多樣性降低的現象可能是由于這一時期不適合植物化石保存的巖性大量出現而引起的埋藏偏差所致。因此，只有在海陸聯動的環境背景下，才能更合理的解釋二疊紀末滅絕事件與陸地環境變化的關系。
在我國藏南喜馬拉雅特提斯區曲宗和土隆村附近出露一套二疊—三疊紀過渡的雜色頁巖，這套頁巖代表當時岡瓦納大陸邊緣的障壁瀉湖沉積。這些雜色頁巖及其上下的薄層灰巖中同時保存了大量海相動植物化石和大陸邊緣飄散而來的陸相孢粉化石。這些化石為對比二疊紀末大滅絕期間的海陸環境提供了統一的沉積記錄。近期，第二次青藏科考“高原生物與演化”任務“深時特提斯生物與環境演變”專題的研究人員通過對這些雜色頁巖中孢粉屬種多樣性的統計與分析，發現二疊紀末大滅絕確實對同時代的陸地植被面貌產生了較大影響。
研究人員在曲布剖面二疊—三疊紀界線之下80cm處也發現了前人廣泛報道的代表陸生植物滅絕的真菌孢子組合帶，這一孢粉組合也伴隨著碳同位素的明顯負偏。但不同于以往的認識，西藏二疊—三疊紀過渡剖面記錄的二疊紀末大滅絕對于陸地植被的影響與海洋相比卻非常短暫。通過對剖面上二疊-三疊紀之交孢粉組合面貌的主成分分析表明陸生裸子植物在二疊紀末大滅絕后不到50萬年就出現了快速復蘇跡象，早三疊世Griesbachian時期岡瓦納大陸邊緣地區的植被以各類滅絕前較為常見的裸子植物或種子蕨為主。裸子植物的統治地位直到Dienerian時期才被改變。從Dienerian開始一直到Smithian末期岡瓦納大陸邊緣的植被被較為低等的石松類植物統治了將近一百萬年，之后裸子植物才重新繁盛起來。這一結果表明前人廣泛報道的二疊—三疊之交從裸子植物群向石松類植物群的轉變事件可能出現在印度階內部，并不是前人普遍認為的二疊紀末期，與二疊紀末大滅絕可能并沒有直接聯系，而是可能與西伯利亞火山第二次噴發在中高緯度形成的濕熱氣候有關。相關研究成果發表在地學頂級期刊Earth-Science Reviews上。
文章信息：Liu, F., Peng, H.P., Bomfleur, B., Kerp, H., Zhu, H.C., Shen S.Z., 2020. Palynology and vegetation dynamics across the Permian–Triassic boundary in southern Tibet. Earth-Science Reviews, 209：103278.
圖1. 曲布和土龍二疊—三疊紀過渡剖面常見孢型化石
圖2. 曲布和土龍二疊—三疊紀過渡剖面孢粉化石數據主成分分析