兩項成果榮獲2023年度中國古生物學十大進展
2024年7月9日,中國古生物學會發布了“2023年度中國古生物學十大進展”。“高原生長與演化”任務“深時特提斯生物與環境演變”專題中國科學院南京地質古生物研究所張以春研究員等完成的“西藏拉薩地塊二疊紀地層及生物群”與劉鋒研究員等完成的“在陽光下滅絕:二疊紀大滅絕期間的高強度紫外線B輻射”名列其中。
西藏拉薩地塊是位于班公湖-怒江縫合帶和雅魯藏布江縫合帶之間的一個關鍵地塊,它對于認識特提斯洋的古地理演化至關重要。該地塊二疊紀古地理位置及其演化是學術界長期爭論的科學難題。中國科學院南京地質古生物研究所和南京大學聯合青藏團隊在第二次青藏科考等項目的支持下,完成該地塊獅泉河、措勤、仲巴、申扎、林周、墨竹工卡等多個地區的考察和研究,通過多門類化石群的系統研究,建立了拉薩地塊二疊紀地層和生物群的演變規律。研究認為拉薩地塊在二疊紀時整體是一個非常穩定的地塊,二疊系由下二疊統的冰海相沉積向中、上二疊統的碳酸鹽巖(或白云巖)穩定過渡。這種穩定的地層變化在區域上不同于北側的南羌塘地塊、西側的喀喇昆侖及帕米爾地區以及南側的藏南特提斯喜馬拉雅地區,但它和騰沖地塊有較大的相似性。在古生物地理上,拉薩地塊含有早二疊世空谷期特色的混生型Vjalovognathus-Mesogondolella牙形動物群,中二疊世特色的?類Nankinella-Chusenella動物群,它均展現了和北側南羌塘地塊以及南側特提斯喜馬拉雅地區的古生物地理差異性。綜合研究認為薩地塊在二疊紀時是位于班公湖-怒江洋和新特提斯洋之間的一個獨立塊體。本研究是首次基于大量第一手材料全面研究和總結了拉薩地塊的二疊紀地層和生物群特征,提出了拉薩地塊的古地理模式,是特提斯古地理重建的重要參考。

拉薩地塊特色二疊紀生物群

拉薩地塊及相鄰地塊二疊紀古地理重建圖
二疊紀末期的大滅絕事件是顯生宙最大一次滅絕事件,造成當時海洋中80%以上的物種的滅絕。科學家們普遍認為二疊紀末期西伯利亞大火成巖省的噴發造成的全球溫室氣體增加,全球變暖以及海洋酸化可能是引起這次滅絕的主要誘因。但對于這些環境因素如何影響陸地生態系統到目前還有很多爭論。中國科學院南京地質古生物研究所劉鋒研究員通過與德國和英國同行的合作,對產自我國西藏南部二疊—三疊紀過渡剖面的1011粒阿里型花粉中的香豆酸和阿魏酸進行了定量測量,通過對這些花粉產出的紅外光譜的大數據分析,發現在二疊紀末大滅絕期間地層中花粉外壁的香豆酸和阿魏酸含量明顯高于滅絕前后化石花粉中該化合物的含量。直接證明了二疊紀末期大滅絕期間存在全球紫外線輻射增加的現象。同時研究團隊也對剖面地層的有機碳同位素和汞的濃度進行了分析,發現這兩個指標的異常波動與化石花粉中出現大量香豆酸和阿魏酸的層位基本相當,進步確認二疊紀末期全球紫外線輻射的增加可能是由于當時劇烈的火山活動引起的。

藏南曲布剖面UAC、有機炭、TOC,Hg/TOC的值對比圖

臭氧層破壞引起的紫外線輻射增加對陸地食物鏈的影響
文章信息:
1. 張以春,沈樹忠,徐海鵬,喬楓,袁東勛,琚琦,2023. 西藏拉薩地塊二疊紀地層及生物群. 北京:科學出版社. 394pp.
2. Liu, F., Peng, H.P., Marshall, J.E.A., Lomax, B.H., Bomfleur, B., Kent, M.S., Fraser, W.T., Jardine, P.E., 2023. Dying in the Sun: Direct evidence for elevated UV-B radiation at the end-Permian mass extinction. Science Advances, 9: eabo6102.
