เหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก
เหตุการณ์ การสูญพันธุ์ ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก [ α ] ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า การตายครั้งใหญ่ [ 7 ] [ 8 ] เป็นเหตุการณ์การสูญพันธุ์ที่เกิดขึ้นในช่วงรอยต่อระหว่าง ยุคทางธรณีวิทยา เพอร์เมียนและไทรแอสสิกและรวมถึงยุคพาลีโอโซอิกและเมโซโซอิก ด้วย [ 9 ]นับเป็นเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งรุนแรงที่สุดที่โลกเคยรู้จัก[ 10 ] [ 11 ]ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตสูญพันธุ์ไปถึง 57% ของ วงศ์ 62% ของสกุล 81% ของสิ่งมี ชีวิตใน ทะเล[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] และ 70% ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง บนบก [ 15 ]นอกจากนี้ยังเป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดของแมลงที่ รู้จักกันอีกด้วย [ 16 ]และเป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดในบรรดา "การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ 5 ครั้ง" ในยุคฟาเนโรโซอิก[ 17 ]มีหลักฐานบ่งชี้ถึงการสูญพันธุ์เป็นช่วงๆ ที่แตกต่างกัน 1 ถึง 3 ช่วง[ 15 ] [ 18 ]โดยช่วงการสูญพันธุ์ทางทะเลครั้งใหญ่เกิดขึ้นในช่วง 60,000-100,000 ปี ประมาณ 251.902 ล้านปีก่อน (mya)ซึ่งเป็นเส้นแบ่งระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก มีข้อโต้แย้งบางประการเกี่ยวกับลำดับเวลาของการสูญพันธุ์บนบกและว่าการสูญพันธุ์เหล่านั้นเกิดขึ้นพร้อมกับการสูญพันธุ์ทางทะเลครั้งใหญ่หรือไม่[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
ฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ระบุว่าสาเหตุหลักของการสูญพันธุ์คือ การปะทุ ของหินบะซอลต์ที่ก่อให้เกิด ที่ราบสูง ไซบีเรีย [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]ซึ่งปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลให้เกิดภาวะยูซิเนีย (มหาสมุทรที่ขาดออกซิเจนและมีซัลเฟอร์) [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]อุณหภูมิโลกสูงขึ้น[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] และมหาสมุทรเป็นกรด [ 31 ] [ 32 ] [ 3 ] ระดับ คาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มขึ้นจากประมาณ 400 ppmเป็น 2,500 ppm โดยมีคาร์บอนประมาณ 3,900 ถึง 12,000 กิกะตันถูกเพิ่มเข้าไปในระบบมหาสมุทร-บรรยากาศในช่วงเวลานี้[ 28 ]
มีการเสนอปัจจัยอื่นๆ ที่มีส่วนร่วมหลายประการ รวมถึงการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้น้ำมันและถ่านหินที่ลุกไหม้จากการปะทุ[ 33 ] [ 34 ] การปล่อยก๊าซมีเทนจากการกลายเป็นแก๊สของมีเทนแคลทเรต[ 35 ]การปล่อยก๊าซมีเทนจาก จุลินทรีย์สร้าง มีเทน ชนิดใหม่ ที่ได้รับอาหารจากแร่ธาตุที่กระจายตัวอยู่ในการปะทุ[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]เหตุการณ์เอล นีโญที่ยาวนานและรุนแรงขึ้น[ 39 ]และการชนจากนอกโลกที่สร้างปล่องภูเขาไฟอารากัวอินญาและทำให้เกิดการปล่อยก๊าซมีเทนจากแผ่นดินไหว[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]และการทำลายชั้นโอโซนจากการสัมผัสกับรังสีจากดวงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้น[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]
การออกเดท
ลำดับเวลาของการฟื้นตัว | ||||||||||||||||
− 262 — – − 260 — – − 258 — – − 256 — – − 254 — – − 252 — – − 250 — – − 248 — – − 246 — – − 244 — – − 242 — – − 240 — – − 238 — |
| |||||||||||||||
แผนภูมิแสดงลำดับเวลาโดยประมาณของการฟื้นตัวหลังการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก(มาตราส่วนแกน: ล้านปีก่อน) | ||||||||||||||||
ก่อนหน้านี้ เชื่อกันว่าลำดับชั้นหินที่ทอดข้ามขอบเขตยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกมีจำนวนน้อยเกินไปและไม่สมบูรณ์เพียงพอสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะกำหนดรายละเอียดได้อย่างน่าเชื่อถือ[ 51 ]อย่างไรก็ตาม ขณะนี้สามารถกำหนดอายุของการสูญพันธุ์ได้อย่างแม่นยำในระดับพันปี การหาอายุด้วยวิธี U–Pb ของเซอร์คอนจากชั้นเถ้าภูเขาไฟห้าชั้นจากส่วนและจุดกำหนดมาตรฐานระดับโลกสำหรับขอบเขตยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกที่เหม่ยซานประเทศจีนได้สร้างแบบจำลองอายุที่มีความละเอียดสูงสำหรับการสูญพันธุ์ ซึ่งช่วยให้สามารถสำรวจความเชื่อมโยงระหว่างการรบกวนสิ่งแวดล้อมโลก การหยุดชะงัก ของวัฏจักรคาร์บอนการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ และการฟื้นตัวในระดับเวลาพันปี การปรากฏตัวครั้งแรกของคอนโอโดนต์Hindeodus parvusถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดขอบเขตยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]
การสูญพันธุ์เกิดขึ้นระหว่าง251.941 ± 0.037และ251.880 ± 0.031 ล้านปีก่อน ซึ่งมีระยะเวลา 60 ± 48 พันปี[ 55 ]การลดลงอย่างฉับพลันทั่วโลกของδ 13 Cซึ่งเป็นอัตราส่วนของไอโซโทปเสถียรคาร์บอน-13ต่อคาร์บอน-12สอดคล้องกับการสูญพันธุ์ครั้งนี้[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]และบางครั้งใช้เพื่อระบุขอบเขตเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกและเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เพอร์เมียน-ไทรแอสสิก (PTME) ในหินที่ไม่เหมาะสมสำหรับการหาอายุด้วยวิธีทางรังสี[ 59 ] [ 60 ]ขนาดของการเปลี่ยนแปลงไอโซโทปคาร์บอนเชิงลบอยู่ที่ 4–7% และคงอยู่ประมาณ 500,000 ปี[ 61 ]แม้ว่าการประมาณค่าที่แน่นอนจะทำได้ยากเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงไดอะเจเนติกของชั้นตะกอนหลายประเภทที่ครอบคลุมขอบเขต[ 62 ] [ 63 ]
หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมในช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิกชี้ให้เห็นถึงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น8 °C (14 °F) [ 47 ]และการเพิ่มขึ้นของCO ระดับ2,500 ppm (เพื่อเปรียบเทียบ ความเข้มข้นก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรมอยู่ที่ 2,500 ppm)280 ppm [ 47 ]และปริมาณในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 426 ppm [ 64 ] ) นอกจาก นี้ยังมีหลักฐานของการเพิ่มขึ้นของรังสีอัลตราไวโอเลตที่มาถึงโลก ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในสปอร์ของพืช[ 47 ] [ 45 ]
มีการเสนอแนะว่าขอบเขตเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจำนวนเชื้อรา ในทะเลและบนบก ซึ่งเกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของปริมาณพืชและสัตว์ที่ตายแล้วซึ่งเป็นอาหารของเชื้อรา[ 65 ] "การเพิ่มขึ้นของเชื้อรา" นี้ถูกใช้โดยนักบรรพชีวินวิทยา บางคน เพื่อระบุ ลำดับชั้น หินว่าเป็นอยู่บนหรือใกล้กับขอบเขตเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกในหินที่ไม่เหมาะสมสำหรับการหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกหรือขาดฟอสซิลดัชนีที่ เหมาะสม [ 66 ]อย่างไรก็ตาม แม้แต่ผู้เสนอสมมติฐานการเพิ่มขึ้นของเชื้อราก็ชี้ให้เห็นว่า "การเพิ่มขึ้นของเชื้อรา" อาจเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ซึ่งสร้างขึ้นโดยระบบนิเวศหลังการสูญพันธุ์ในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 65 ]แนวคิดเรื่องการเพิ่มขึ้นของเชื้อราได้รับการวิพากษ์วิจารณ์ในหลายประเด็น รวมถึง: Reduviasporonitesซึ่งเป็นสปอร์ของเชื้อราที่พบได้บ่อยที่สุด อาจเป็นสาหร่าย ที่กลายเป็น ฟอสซิล[ 47 ] [ 67 ]จุดสูงสุดไม่ได้ปรากฏทั่วโลก[ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]และในหลายแห่งก็ไม่ได้อยู่บนขอบเขตระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก[ 71 ]เรดูเวียสปอโรไนต์อาจแสดงถึงการเปลี่ยนผ่านไปสู่โลกไทรแอสสิกที่ครอบงำด้วยทะเลสาบมากกว่าจะเป็นเขตแห่งความตายและการเน่าเปื่อยในยุคไทรแอสสิกตอนต้นในแหล่งฟอสซิลบนบกบางแห่ง[ 72 ] หลักฐานทางเคมีใหม่สอดคล้องกับต้นกำเนิดของเชื้อราสำหรับ เรดูเวียสปอโรไนต์ได้ดีกว่าทำให้คำวิจารณ์เหล่านี้ลดลง[ 73 ] [ 74 ]
ความไม่แน่นอนยังคงมีอยู่เกี่ยวกับระยะเวลาของการสูญพันธุ์โดยรวม และเกี่ยวกับช่วงเวลาและระยะเวลาของการสูญพันธุ์ของกลุ่มต่างๆ ภายในกระบวนการที่ใหญ่กว่า หลักฐานบางอย่างชี้ให้เห็นว่ามีการสูญพันธุ์หลายระลอก[ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]หรือว่าการสูญพันธุ์นั้นยาวนานและกระจายออกไปเป็นเวลาหลายล้านปี โดยมีจุดสูงสุดที่ชัดเจนในช่วงล้านปีสุดท้ายของยุคเพอร์เมียน[ 78 ] [ 71 ] [ 79 ]การวิเคราะห์ทางสถิติของชั้นหิน ที่มีฟอสซิลจำนวนมาก ในเหม่ยซาน มณฑล เจ้อเจียงทางตะวันออกเฉียงใต้ของจีน ชี้ให้เห็นว่าการสูญพันธุ์หลักกระจุกตัวอยู่รอบจุดสูงสุดจุดเดียว[ 18 ]ในขณะที่การศึกษาส่วนเหลียงเฟิงยาพบหลักฐานของคลื่นการสูญพันธุ์สองระลอก MEH-1 และ MEH-2 ซึ่งมีสาเหตุแตกต่างกัน[ 80 ]และการศึกษาส่วนซ่างซีก็แสดงให้เห็นถึงการสูญพันธุ์สองระลอกที่มีสาเหตุต่างกัน[ 81 ]งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่ากลุ่มต่างๆ สูญพันธุ์ในช่วงเวลาที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น แม้ว่าจะยากที่จะระบุวันที่ได้อย่างแน่นอน แต่ การสูญพันธุ์ของ โอสทราคอดและแบรคิโอพอด นั้น ห่างกันประมาณ 670,000 ถึง 1.17 ล้านปี[ 82 ]การวิเคราะห์สภาพแวดล้อมโบราณของ ชั้น หินโลปิงเกียนในแอ่งโบเวนของควีนส์แลนด์บ่งชี้ถึงช่วงเวลาของความเครียดทางสิ่งแวดล้อมทางทะเลเป็นระยะ ๆ มากมายตั้งแต่ช่วงกลางถึงปลายยุคโลปิงเกียน ซึ่งนำไปสู่การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในตอนปลายยุคเพอร์เมียน ซึ่งสนับสนุนแง่มุมของสมมติฐานแบบค่อยเป็นค่อยไป[ 83 ]การลดลงของความหลากหลายของชนิดพันธุ์ทางทะเลและการล่มสลายของโครงสร้างระบบนิเวศทางทะเลอาจแยกออกจากกันได้เช่นกัน โดยอย่างแรกเกิดขึ้นก่อนอย่างหลังประมาณ 61,000 ปี ตามการศึกษาหนึ่ง[ 84 ]
ประเด็นถกเถียงอีกประการหนึ่งคือ การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบนบกและในทะเลเกิดขึ้นพร้อมกันหรือไม่พร้อมกัน[ 20 ] [ 21 ]หลักฐานจากลำดับชั้นหินที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในกรีนแลนด์ ตะวันออก ชี้ให้เห็นว่าการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบนบกและในทะเลเริ่มต้นพร้อมกัน ในลำดับชั้นหินนี้ การลดลงของสิ่งมีชีวิตจำพวกสัตว์เกิดขึ้นในช่วงเวลาประมาณ 10,000 ถึง 60,000 ปี โดยพืชต้องใช้เวลาอีกหลายแสนปีจึงจะแสดงผลกระทบอย่างเต็มที่จากเหตุการณ์นี้[ 85 ]ลำดับชั้นหินตะกอนจำนวนมากจากจีนตอนใต้แสดงให้เห็นถึงการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบนบกและในทะเลที่เกิดขึ้นพร้อมกัน[ 86 ]การวิจัยในแอ่งซิดนีย์เกี่ยวกับระยะเวลาและเส้นทางของ PTME ยังสนับสนุนการเกิดขึ้นพร้อมกันของการล่มสลายของสิ่งมีชีวิตบนบกและในทะเล[ 87 ]นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เชื่อว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสิ่งมีชีวิตบนบกเริ่มต้นขึ้นระหว่าง 60,000 ถึง 370,000 ปีก่อนการเริ่มต้นของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสิ่งมีชีวิตในทะเล[ 24 ] [ 88 ]การวิเคราะห์ทางเคมีธรณีวิทยาจากส่วนต่างๆ ในฟินน์มาร์กและทรอนเดลาค แสดงให้เห็นว่า การเปลี่ยนแปลงของพืชบนบกเกิดขึ้นก่อนการเปลี่ยนแปลง δ 13 C ที่เป็นลบอย่างมากในช่วงการสูญพันธุ์ทางทะเล[ 89 ]การหาอายุของขอบเขตระหว่าง เขตการรวมกลุ่มของ ไดซิโนดอนและลิสโทรซอรัสในแอ่งคารูบ่งชี้ว่าการสูญพันธุ์บนบกเกิดขึ้นก่อนการสูญพันธุ์ทางทะเล[ 19 ]การก่อตัวของซุนเจียโกวทางตอนใต้ของจีนยังบันทึกการล่มสลายของระบบนิเวศบนบกก่อนวิกฤตการณ์ทางทะเล[ 90 ]งานวิจัยอื่นๆ ยังพบว่าการสูญพันธุ์บนบกเกิดขึ้นหลังจากการสูญพันธุ์ทางทะเลในเขตร้อน[ 91 ]
การศึกษาเกี่ยวกับช่วงเวลาและสาเหตุของการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกมีความซับซ้อนเนื่องจากการสูญพันธุ์ในยุคคาปิทาเนียน (เรียกอีกอย่างว่าการสูญพันธุ์ในยุคกัวดาลูเปียน) ซึ่งมักถูกมองข้ามไป เป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เพียงหนึ่งในสองครั้งในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนที่เกิดขึ้นก่อนเหตุการณ์เพอร์เมียน-ไทรแอสสิกไม่นาน กล่าวโดยสรุปคือ เมื่อยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกเริ่มต้นขึ้น เป็นเรื่องยากที่จะทราบว่าการสูญพันธุ์ในยุคคาปิทาเนียนสิ้นสุดลงแล้วหรือไม่[ 1 ] [ 92 ]การสูญพันธุ์หลายครั้งที่เคยกำหนดช่วงเวลาไว้ที่ขอบเขตระหว่างยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก ได้รับการกำหนดช่วงเวลาใหม่ให้เป็นช่วงปลายยุคคาปิทาเนียน ในภายหลัง นอกจากนี้ ยังไม่ชัดเจนว่าบางชนิดที่รอดชีวิตจากการสูญพันธุ์ครั้งก่อนๆ ได้ฟื้นตัวเพียงพอที่จะทำให้การสูญพันธุ์ครั้งสุดท้ายในช่วงเหตุการณ์เพอร์เมียน-ไทรแอสสิกถือแยกออกจากเหตุการณ์คาปิทาเนียนหรือไม่ มุมมองส่วนน้อยถือว่าลำดับของภัยพิบัติทางสิ่งแวดล้อมได้ก่อให้เกิดเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เพียงครั้งเดียวและยาวนาน แม้ว่าสิ่งนี้อาจขึ้นอยู่กับว่าพิจารณาสายพันธุ์ใด ทฤษฎีเก่านี้ซึ่งยังคงได้รับการสนับสนุนในเอกสารล่าสุดบางฉบับ[ 15 ] [ 93 ]เสนอว่ามีคลื่นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สองครั้งห่างกัน 9.4 ล้านปี โดยมีช่วงเวลาของการสูญพันธุ์ที่น้อยกว่าคั่นอยู่ แต่ก็ยังสูงกว่าระดับพื้นฐานมาก และการสูญพันธุ์ครั้งสุดท้ายได้คร่าชีวิตสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ยังมีชีวิตอยู่ในเวลานั้นไปเพียงประมาณ 80% ในขณะที่การสูญเสียอื่นๆ เกิดขึ้นในช่วงคลื่นแรกหรือช่วงเวลาระหว่างคลื่น ตามทฤษฎีนี้ หนึ่งในคลื่นการสูญพันธุ์เหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงปลายยุคGuadalupian ของยุคเพอร์เมียน[ 94 ] [ 15 ] [ 95 ]ตัวอย่างเช่น สกุล ไดโนเซฟาเลียน ทั้งหมด สูญพันธุ์ไปในช่วงปลายยุค Guadalupian [ 93 ] เช่นเดียวกับ Verbeekinidaeซึ่งเป็น วงศ์ของฟอรามินิเฟอ ราฟิวซูลีนขนาดใหญ่[ 96 ]ผลกระทบของการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคกัวดาลูปต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลดูเหมือนจะแตกต่างกันไปตามสถานที่และกลุ่มอนุกรมวิธาน – แบรคิโอพอดและปะการังประสบกับการสูญเสียอย่างรุนแรง[ 97 ] [ 98 ]
รูปแบบการสูญพันธุ์
| การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในทะเล | สกุลที่สูญพันธุ์ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ไฮโอลิธา | 100% | ลดลงเป็นเวลานานก่อนเหตุการณ์การสูญพันธุ์และหายากในช่วงยุคเพอร์เมียน[ 99 ] |
| อาร์โทรโปดา | ||
| โอสทราคอด | 74% | |
| ไทรโลไบต์ | 100% | มีจำนวนลดลงเรื่อยมาตั้งแต่ยุคดีโวเนียน เหลือเพียง 5 สกุลที่ยังมีชีวิตอยู่ก่อนการสูญพันธุ์ |
| บราคิโอโปดา | ||
| แบรคิโอพอด | 96% | ออร์ทิดส์และออร์โธเททิดส์สูญพันธุ์ไป และโปรดักทิดส์ก็จะสูญพันธุ์ตามมาในไม่ช้า |
| ไบรโอซัว | ||
| ไบรโอซัว | 79% | สัตว์ในกลุ่ม Fenestrates, Trepostomes และ Cryptostomes สูญพันธุ์ไป |
| ไนดาเรีย | ||
| แอนโทโซแอนส์ | 96% | ปะการังชนิดแผ่นและชนิดขรุขระ ได้สูญพันธุ์ไป |
| เอคิโนเดอร์มาตา | ||
| บลาสทอยด์ | 100% | |
| ครินอยด์ | 98% | อินาดูเนตและคาเมราเตสูญพันธุ์ไปแล้ว |
| หอย | ||
| แอมโมไนต์ | 97% | โกเนียไทต์และโปรเลแคนทิดสูญพันธุ์ไปแล้ว |
| หอยสองฝา | 59% | |
| หอยทาก | 98% | |
| เรตาเรีย | ||
| ฟอรามินิเฟอแรน | 97% | ปลาในวงศ์ Fusulinidaeสูญพันธุ์ไป แต่เกือบจะสูญพันธุ์ไปแล้วก่อนเกิดภัยพิบัติครั้งใหญ่ |
| เรดิโอลาเรียน | 99% [ 100 ] | |
สิ่งมีชีวิตในทะเล
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลประสบกับการสูญเสียครั้งใหญ่ที่สุดในช่วงการสูญพันธุ์ P–Tr แม้ว่าการประมาณการก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการสูญพันธุ์ของสายพันธุ์ในทะเล 90–96% นั้นเกิดจากการรวมเข้ากับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในช่วงปลายยุค Capitanianซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 7–10 ล้านปีก่อน[ 12 ]พบหลักฐานของการสูญเสียเหล่านี้ในตัวอย่างจากส่วนต่างๆ ของจีนตอนใต้ที่ขอบเขต P–Tr ที่นี่ สกุลของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเล 286 จาก 329 สกุลหายไปภายในเขตตะกอนสองเขตสุดท้ายที่มีคอนโอโดนต์จากยุคเพอร์เมียน[ 18 ]การลดลงของความหลากหลายน่าจะเกิดจากการสูญพันธุ์ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว มากกว่าการลดลงของการเกิดสปีชีส์ใหม่[ 101 ]
การสูญพันธุ์ส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่มี โครงกระดูก แคลเซียมคาร์บอเนตโดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งมีชีวิตที่ต้องพึ่งพาระดับ CO2 ที่คงที่การสร้างโครงกระดูก สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความอ่อนไหวต่อผลกระทบของการเป็นกรดของมหาสมุทรที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของ CO2 ในบรรยากาศ[ ]สิ่งมีชีวิตที่ต้องพึ่งพา ฮี โมไซยานินหรือฮีโมโกลบินในการขนส่งออกซิเจนมีความต้านทานต่อการสูญพันธุ์มากกว่าสิ่งมีชีวิตที่ใช้ฮีเมอริทรินหรือการแพร่กระจายของออกซิเจน[ 103 ]นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่าความเป็นถิ่นเฉพาะถิ่นเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญที่มีอิทธิพลต่อโอกาสการสูญพันธุ์ของกลุ่มสิ่งมีชีวิต กลุ่มหอยสองฝาที่เป็นถิ่นเฉพาะถิ่นและจำกัดอยู่ในภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่งมีแนวโน้มที่จะสูญพันธุ์มากกว่ากลุ่มที่แพร่กระจายไปทั่วโลก[ 104 ]อัตราการรอดชีวิตของกลุ่มสิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างกันเล็กน้อย ตามละติจูด [ 105 ]สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแหล่งหลบภัยที่ได้รับผลกระทบจากภาวะโลกร้อนน้อยกว่าจะประสบกับการสูญพันธุ์ที่น้อยกว่าหรือล่าช้ากว่า[ 106 ]
ในบรรดาสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ใต้ทะเลเหตุการณ์การสูญพันธุ์ได้ทวีคูณอัตราการสูญพันธุ์พื้นฐานและด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดการสูญเสียชนิดพันธุ์สูงสุดในกลุ่ม สิ่งมีชีวิต ที่มีอัตราการสูญพันธุ์พื้นฐานสูง (โดยนัยคือกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มีการหมุนเวียน สูง ) [ 107 ] [ 108 ]อัตราการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในทะเลนั้นร้ายแรง มาก [ 18 ] [ 109 ] [ 85 ]สิ่งมีชีวิตที่กวนตะกอนได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงมาก ดังที่เห็นได้จากการสูญเสียชั้นตะกอนผสมในชั้นตะกอนทางทะเลหลายแห่งในช่วงการสูญพันธุ์ปลายยุคเพอร์เมียน[ 110 ]
กลุ่มสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลที่รอดชีวิต ได้แก่แบรคิโอ พอดที่มีข้อต่อ (แบรคิโอพอดที่มีบานพับ) [ 111 ] ซึ่งมีจำนวนลดลงอย่างช้าๆ นับตั้งแต่การสูญพันธุ์ P–Tr; แอมโมไนต์ในอันดับ Ceratitida [ 112 ] และไครนอยด์ ( " ดอกลิลลี่ทะเล ") [ 112 ]ซึ่งเกือบจะสูญพันธุ์ไป แต่ต่อมากลับมีจำนวนมากและหลากหลาย กลุ่มที่มีอัตราการรอดชีวิตสูงสุดโดยทั่วไปจะมีการควบคุมการไหลเวียน อย่างมีประสิทธิภาพ กลไกการแลกเปลี่ยนก๊าซที่ซับซ้อน และการสร้างแคลเซียมแบบเบาบาง สิ่งมีชีวิตที่มีการสร้างแคลเซียมหนาแน่นกว่าและมีอุปกรณ์การหายใจที่เรียบง่ายกว่าจะประสบกับการสูญเสียความหลากหลายของสายพันธุ์มากที่สุด[ 113 ] [ 114 ]ในกรณีของแบรคิโอพอด อย่างน้อยที่สุดกลุ่มสิ่งมี ชีวิตที่รอดชีวิต โดยทั่วไปมีขนาดเล็ก เป็นสมาชิกที่หายากของชุมชนที่เคยมีความหลากหลายมาก่อน[ 115 ]
คอนโอโดนต์ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงทั้งในด้านความหลากหลายทางอนุกรมวิธานและสัณฐานวิทยา แม้ว่าจะไม่รุนแรงเท่ากับในช่วงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคคาปิทาเนียนก็ตาม[ 116 ]
แอมโมไนด์ซึ่งอยู่ในภาวะลดจำนวนลงอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 30 ล้านปีนับตั้งแต่ยุคโรเดียน (เพอร์เมียนตอนกลาง) ประสบกับการสูญพันธุ์แบบเลือกสรรเมื่อ 10 ล้านปีก่อนเหตุการณ์หลัก ในช่วงปลายของ ยุค คาปิทาเนียนในการสูญพันธุ์เบื้องต้นนี้ ซึ่งลดความแตกต่างหรือขอบเขตของกลุ่มนิเวศวิทยาที่แตกต่างกันลงอย่างมาก ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมดูเหมือนจะเป็นสาเหตุ ความหลากหลายและความแตกต่างลดลงอีกจนถึงขอบเขต P–Tr การสูญพันธุ์ที่นี่ (P–Tr) ไม่ใช่แบบเลือกสรร สอดคล้องกับตัวเริ่มต้นที่หายนะ ในช่วงยุคไทรแอสสิก ความหลากหลายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ความแตกต่างยังคงต่ำ[ 117 ]ขอบเขตของพื้นที่รูปร่างที่แอมโมไนด์ครอบครอง นั่นคือขอบเขตของรูปแบบ รูปร่าง หรือโครงสร้างที่เป็นไปได้ของพวกมัน ถูกจำกัดมากขึ้นเมื่อยุคเพอร์เมียนดำเนินไป เมื่อเข้าสู่ยุคไทรแอสสิกไม่กี่ล้านปี พื้นที่เดิมของโครงสร้างแอมโมไนด์ก็กลับมาครอบครองอีกครั้ง แต่พารามิเตอร์ต่างๆ ถูกแบ่งปันแตกต่างกันไปในแต่ละกลุ่ม[ 118 ]
โอสทราคอดประสบกับการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายอย่างต่อเนื่องในช่วงยุคฉางซิงก่อนยุค PTME ที่แท้จริง ซึ่งโอสทราคอดจำนวนมากได้หายไปอย่างฉับพลัน[ 119 ]อย่างน้อย 74% ของโอสทราคอดได้สูญพันธุ์ไปในช่วงยุค PTME เอง[ 120 ]
ไบรโอซัวส์มีจำนวนลดลงอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงปลายยุคเพอร์เมียน ก่อนที่จะประสบกับการสูญเสียครั้งใหญ่ยิ่งกว่าในช่วง PTME [ 121 ]โดยเป็นกลุ่มที่ได้รับผลกระทบรุนแรงที่สุดในกลุ่มลอโฟโฟเรต[ 122 ]
ฟองน้ำน้ำลึกประสบกับการสูญเสียความหลากหลายอย่างมีนัยสำคัญและขนาดของหนามลดลงในช่วง PTME ฟองน้ำน้ำตื้นได้รับผลกระทบน้อยกว่ามาก พวกมันประสบกับการเพิ่มขึ้นของขนาดหนามและการสูญเสียความหลากหลายทางสัณฐานวิทยาที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับฟองน้ำน้ำลึก[ 123 ]
ฟอรามินิเฟอราประสบกับภาวะคอขวดด้านความหลากหลายอย่างรุนแรง[ 5 ]หลักฐานจากจีนตอนใต้บ่งชี้ว่าการสูญพันธุ์ของฟอรามินิเฟอราเกิดขึ้นสองช่วง[ 124 ]แหล่งรวมความหลากหลายทางชีวภาพของฟอรามินิเฟอราเคลื่อนตัวไปยังน่านน้ำที่ลึกกว่าในช่วง PTME [ 125 ] ฟอรามินิเฟอราในช่วง ปลายยุคเพอร์เมียนประมาณ 93% สูญพันธุ์ไป โดย 50% ของกลุ่ม Textulariina, 92% ของ Lagenida, 96% ของ Fusulinida และ 100% ของ Miliolida หายไป[ 126 ]ฟอรามินิเฟอราที่มีแคลเซียมคาร์บอเนตประสบกับอัตราการสูญพันธุ์ถึง 91% [ 127 ]เหตุผลที่ Lagenides รอดชีวิตในขณะที่ Fusulinoidean Fusulinides สูญพันธุ์ไปอย่างสิ้นเชิงอาจเป็นเพราะช่วงความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่กว้างกว่าและการกระจายทางภูมิศาสตร์ที่มากกว่าของกลุ่มแรกเมื่อเทียบกับกลุ่มหลัง[ 128 ]
ฉลามแคลโดดอนโทมอร์ฟน่าจะรอดพ้นจากการสูญพันธุ์โดยการอาศัยอยู่ในแหล่งหลบภัยในมหาสมุทรลึก ซึ่งเป็นสมมติฐานที่อิงจากการค้นพบ แคลโดดอนโทมอร์ฟใน ยุคครีเทเชียสตอนต้นในสภาพแวดล้อมชั้นนอกที่ลึก[ 129 ]อิกทิโอซอร์ซึ่งวิวัฒนาการขึ้นก่อน PTME ทันที ก็เป็นผู้รอดชีวิตจาก PTME เช่นกัน[ 130 ]
ปรากฏการณ์ลิลลิพุตซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่สิ่งมีชีวิตแคระแกร็นลงในช่วงระหว่างและหลังเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ได้รับการสังเกตพบในช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก[ 131 ] [ 132 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฟอรามินิเฟอรา[ 133 ] [ 134 ] [ 135 ]แบรคิโอพอด[ 136 ] [ 137 ] [ 138 ]หอย สองฝา [ 139 ] [ 140 ] [ 141 ]และออสทราคอด[ 142 ] [ 143 ]แม้ว่าหอยทากที่รอดชีวิตจากภัยพิบัติจะมีขนาดเล็กกว่าหอยทากที่ไม่รอด[ 144 ]แต่ก็ยังมีการถกเถียงกันอยู่ว่าปรากฏการณ์ลิลลิพุตเกิดขึ้นจริงในหมู่หอยทากหรือไม่[ 145 ] [ 146 ] [ 147 ]หอยทากบางกลุ่มที่เรียกว่า "หอยทากกัลลิเวอร์" มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมากในช่วงระหว่างและหลังการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 148 ]ซึ่งเป็นตัวอย่างของปรากฏการณ์ตรงกันข้ามกับปรากฏการณ์ลิลลิพุต ซึ่งถูกเรียกว่าปรากฏการณ์บรอบดิงแนก[ 149 ]
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบนบก
ยุคเพอร์เมียนมีความหลากหลายอย่างมากในแมลงและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชนิดอื่นๆ รวมถึงแมลงที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดของแมลงในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนเท่าที่ทราบ[ 16 ] [ 150 ]ตามแหล่งข้อมูลบางแหล่ง อาจเป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เพียงครั้งเดียวที่ส่งผลกระทบต่อความหลากหลายของแมลงอย่างมีนัยสำคัญ[ 151 ] [ 152 ]แมลงแปดหรือเก้าอันดับสูญพันธุ์ไป และอีกสิบอันดับมีความหลากหลายลดลงอย่างมากPalaeodictyopteroids (แมลงที่มีปากแบบเจาะและดูด) เริ่มลดลงในช่วงกลางยุคเพอร์เมียน การสูญพันธุ์เหล่านี้เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงของพืช การลดลงมากที่สุดเกิดขึ้นในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน และอาจไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพืชที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศโดยตรง[ 51 ]อย่างไรก็ตาม การลดลงของแมลงบางชนิดที่สังเกตได้ใน PTME เป็นการเปลี่ยนแปลงทางชีวภูมิศาสตร์มากกว่าการสูญพันธุ์โดยตรง[ 153 ]
พืชบก
บันทึกทางธรณีวิทยาของ พืช บกนั้นกระจัดกระจายและส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับ การศึกษา ละอองเรณูและสปอร์การเปลี่ยนแปลงของพืชในช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิกนั้นมีความแปรปรวนสูง ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและคุณภาพการอนุรักษ์ของแต่ละพื้นที่[ 154 ]พืชค่อนข้างทนทานต่อการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ โดยผลกระทบของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ทั้งหมดนั้น "ไม่มีนัยสำคัญ" ในระดับวงศ์[ 47 ]การสูญเสียความหลากหลายของพืชนั้นตื้นเขินกว่าการสูญเสียของสัตว์ทะเล[ 155 ]แม้แต่การลดลงของความหลากหลายของชนิดพันธุ์ที่สังเกตได้ (50%) ก็อาจเกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยา เป็นส่วนใหญ่ [ 156 ] [ 47 ]อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศครั้งใหญ่เกิดขึ้น โดยความอุดมสมบูรณ์และการกระจายตัวของพืชเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก และป่าไม้ทั้งหมดก็แทบจะหายไป[ 157 ] [ 47 ]กลุ่มดอกไม้ที่เด่นเปลี่ยนไป โดยพืชบกหลายกลุ่มประสบกับภาวะเสื่อมถอยอย่างฉับพลัน เช่นCordaites ( พืชเมล็ดเปลือย ) และGlossopteris ( เฟิร์นเมล็ด ) [ 158 ] [ 159 ]ความรุนแรงของการสูญพันธุ์ของพืชยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่[ 160 ] [ 156 ]
พืช พรรณที่โดดเด่นของ Glossopterisซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของกอนด์วานาในละติจูดสูง ได้ล่มสลายในออสเตรเลียเมื่อประมาณ 370,000 ปีก่อนขอบเขตเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก โดยการล่มสลายของพืชพรรณนี้มีข้อจำกัดน้อยกว่าในกอนด์วานาตะวันตก แต่ก็ยังน่าจะเกิดขึ้นหลายแสนปีก่อนขอบเขตดังกล่าว[ 161 ]การล่มสลายของพืชพรรณนี้ถูกบ่งชี้โดยอ้อมด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของสัณฐานวิทยาของแม่น้ำจากระบบแม่น้ำคดเคี้ยวไปเป็นระบบแม่น้ำแบบแตกแขนง ซึ่งบ่งบอกถึงการล่มสลายอย่างกว้างขวางของพืชที่มีราก[ 162 ]
การศึกษา ทางด้านพาลินวิทยา (ละอองเรณู) จากกรีนแลนด์ ตะวันออก ของ ชั้น หินตะกอนที่ก่อตัวขึ้นในช่วงยุคการสูญพันธุ์บ่งชี้ว่ามีป่าไม้ เมล็ดเปลือยหนาแน่น ก่อนเหตุการณ์ดังกล่าว ในขณะเดียวกันกับที่ สัตว์ ไม่มีกระดูกสันหลัง ในทะเล ลดจำนวนลง ป่าไม้ขนาดใหญ่เหล่านี้ก็ตายไปและตามมาด้วยความหลากหลายของพืชล้มลุก ขนาดเล็กที่เพิ่ม ขึ้น รวมถึง Lycopodiophytaทั้งSelaginellalesและIsoetales [ 70 ]ข้อมูลจาก Kap Stosch ชี้ให้เห็นว่าความหลากหลายของชนิดพืชดอกไม้ไม่ได้ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในช่วง PTME [ 163 ]
พืช สกุล Cordaitesซึ่งครอบงำอาณาจักรพืช Angaran ที่สอดคล้องกับไซบีเรีย ได้ล่มสลายลงในช่วงการสูญพันธุ์[ 164 ]ในแอ่ง Kuznetskการสูญพันธุ์ที่เกิดจากความแห้งแล้งของพืชป่าที่ปรับตัวเข้ากับความชื้นในระดับภูมิภาคซึ่งมี Cordaitaleans เป็นหลัก เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 252.76 ล้านปีก่อน หรือประมาณ 820,000 ปีก่อนการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนในจีนตอนใต้ ซึ่งบ่งชี้ว่าหายนะทางชีวภาพในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนอาจเริ่มต้นเร็วกว่าบนบก และวิกฤตการณ์ทางนิเวศวิทยาอาจค่อยเป็นค่อยไปและไม่พร้อมกันบนบกมากกว่าเมื่อเทียบกับการเริ่มต้นอย่างฉับพลันในอาณาจักรทางทะเล[ 165 ]
ในภาคเหนือของจีน การเปลี่ยนผ่านระหว่างชั้นหิน Shihhotse ตอนบนและชั้นหิน Sunjiagou และชั้นหินที่เทียบเท่ากันในแนวราบ ถือเป็นเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของพืช พืชสกุลต่างๆ ที่ไม่สูญพันธุ์ก็ยังประสบกับการลดลงอย่างมากของขอบเขตทางภูมิศาสตร์ หลังจากการเปลี่ยนผ่านนี้ พื้นที่ชุ่มน้ำถ่านหินก็หายไป การสูญพันธุ์ของพืชในภาคเหนือของจีนมีความสัมพันธ์กับการลดลงของ พืชสกุล Gigantopterisในภาคใต้ของจีน[ 166 ]
ในภาคใต้ของจีน ป่าฝนเขตร้อนชื้นCathaysian gigantopteridที่ถูกครอบงำโดยพืชสกุลนี้กลับล่มสลายลงอย่างฉับพลัน[ 167 ] [ 168 ] [ 169 ]การสูญพันธุ์ของพืชในภาคใต้ของจีนมีความเกี่ยวข้องกับการเบ่งบานของแบคทีเรียในดินและ ระบบนิเวศ ทะเลสาบ ใกล้เคียง โดยการกัดเซาะดินอันเป็นผลมาจากการตายของพืชน่าจะเป็นสาเหตุ[ 170 ]ไฟป่าก็มีบทบาทสำคัญต่อการล่มสลายของ Gigantopteris ด้วยเช่นกัน[ 171 ]
พืชสนในพื้นที่ซึ่งปัจจุบันคือประเทศจอร์แดน ซึ่งเป็นที่รู้จักจากฟอสซิลใกล้ทะเลเดดซีแสดงให้เห็นถึงความเสถียรที่ผิดปกติในช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก และดูเหมือนว่าจะได้รับผลกระทบจากวิกฤตการณ์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น[ 172 ]
สัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก
อัตราการสูญพันธุ์ของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ หลักฐานบางอย่างจากแอ่งคารูบ่งชี้ว่าการสูญพันธุ์นั้นยืดเยื้อยาวนานถึงหนึ่งล้านปี[ 173 ]หลักฐานอื่นๆ จากแหล่งสะสมคารูชี้ให้เห็นว่าใช้เวลา 50,000 ปีหรือน้อยกว่านั้น[ 174 ]ในขณะที่การศึกษาอุจจาระดึกดำบรรพ์ในแหล่งฟอสซิลเวียซนิกิในรัสเซียชี้ให้เห็นว่าใช้เวลาเพียงไม่กี่พันปี[ 175 ]ความแห้งแล้งที่เกิดจากภาวะโลกร้อนเป็นสาเหตุหลักของการสูญพันธุ์ของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก[ 176 ] [ 177 ]อัตราการตายของสัตว์กินพืชที่สูงส่งผลให้สัตว์กินเนื้อสูญพันธุ์ตามไปด้วย[ 178 ]มีหลักฐานว่าสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ในกลุ่มลา บิริน โทดอนต์สัตว์เลื้อยคลาน และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดึกดำบรรพ์ มากกว่าสองในสามสูญพันธุ์ไป สัตว์กินพืชขนาดใหญ่ประสบความสูญเสียมากที่สุด
สัตว์เลื้อยคลาน อนาปซิดใน ยุคเพอร์ เมียนทั้งหมดสูญพันธุ์ไป ยกเว้นโปรโคโลโฟนิด (ถึงแม้ว่าเต่าจะมี กะโหลกแบบอนาปซิดตาม สัณฐานวิทยาแต่ปัจจุบันเชื่อกันว่าพวกมันวิวัฒนาการแยกจากบรรพบุรุษไดแอพซิด) เพลิโคซอร์สูญพันธุ์ไปก่อนสิ้นสุดยุคเพอร์เมียน มีการค้นพบฟอสซิลไดแอพซิดในยุคเพอร์เมียนน้อยเกินไปที่จะสนับสนุนข้อสรุปใดๆ เกี่ยวกับผลกระทบของการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียนต่อไดแอพซิด (กลุ่ม "สัตว์เลื้อยคลาน" ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของกิ้งก่า งู จระเข้ และไดโนเสาร์ (รวมถึงนก)) [ 179 ] [ 10 ]แทงกาซอริเดส่วนใหญ่ไม่ได้รับผลกระทบ[ 180 ] PTME แสดงถึงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดของอะโนโมดอนต์ในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพวกมัน[ 181 ] โดยทั่วไปเชื่อกันว่า กอร์โกนอปเซียนสูญพันธุ์ไปในช่วง PTME แต่หลักฐานเบื้องต้นบางอย่างชี้ให้เห็นว่าพวกมันอาจมีชีวิตรอดมาจนถึงยุคไทรแอสสิก[ 182 ] ปลา น้ำจืดและ ปลา ที่ทนต่อความเค็มได้ซึ่งประสบกับการสูญเสียความหลากหลายเพียงเล็กน้อยก่อน PTME ไม่ได้รับผลกระทบในช่วง PTME และในความเป็นจริงแล้วดูเหมือนว่าจะมีความหลากหลายเพิ่มขึ้นในช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก[ 183 ]อย่างไรก็ตาม มีการเปลี่ยนแปลงของสัตว์ในชุมชนปลาน้ำจืดในพื้นที่ต่างๆ เช่น แอ่งคุซเนตสค์[ 184 ]
กลุ่มที่รอดชีวิตประสบกับการสูญเสียสายพันธุ์อย่างหนัก และกลุ่มสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกบางกลุ่มเกือบจะสูญพันธุ์ไปในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน กลุ่มที่รอดชีวิตบางกลุ่มไม่สามารถดำรงอยู่ต่อไปได้หลังจากช่วงเวลานี้ แต่กลุ่มอื่นๆ ที่รอดชีวิตมาได้อย่างหวุดหวิดกลับสร้างสายพันธุ์ที่หลากหลายและคงอยู่ยาวนาน อย่างไรก็ตาม ต้องใช้เวลาถึง 30 ล้านปี กว่าที่สัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกจะฟื้นตัวได้อย่างสมบูรณ์ทั้งในด้านจำนวนและระบบนิเวศ[ 185 ]
เป็นการยากที่จะประเมินอัตราการสูญพันธุ์และการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตบนบก เนื่องจากมีแหล่งฟอสซิลบนบกเพียงไม่กี่แห่งที่ครอบคลุมช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก บันทึก การเปลี่ยนแปลงของ สัตว์มีกระดูกสันหลัง ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด ในช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิกพบในกลุ่มหินคารูซูเปอร์กรุ๊ปของแอฟริกาใต้แต่การวิเคราะห์ทางสถิติยังไม่สามารถสรุปผลได้อย่างชัดเจน[ 186 ]การศึกษาหนึ่งในแอ่งคารูพบว่า 69% ของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกสูญพันธุ์ไปในช่วง 300,000 ปีที่ผ่านมาจนถึงช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก ตามมาด้วยการสูญพันธุ์เล็กน้อยที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต 4 กลุ่มที่รอดชีวิตจากช่วงการสูญพันธุ์ครั้งก่อน[ 187 ]การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งเกี่ยวกับสัตว์มีกระดูกสันหลังในยุคเพอร์เมียนตอนปลายในแอ่งคารูพบว่า 54% ของพวกมันสูญพันธุ์ไปเนื่องจาก PTME [ 188 ]
การฟื้นตัวทางชีวภาพ
หลังเหตุการณ์การสูญพันธุ์ โครงสร้างทางนิเวศวิทยาของชีวภาคในปัจจุบันได้วิวัฒนาการมาจากกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่รอดชีวิต ในทะเล “สัตว์วิวัฒนาการยุคพาลีโอโซอิก” ลดลง ในขณะที่ “สัตว์วิวัฒนาการยุคใหม่” มีบทบาทเด่นมากขึ้น[ 189 ]การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญในการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยานี้ ซึ่งเริ่มต้นหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคคาปิทา เนียน [ 190 ]และสิ้นสุดลงในยุคจูราสสิกตอนปลาย[ 191 ]กลุ่มสิ่งมีชีวิตทั่วไปของสัตว์หน้าดินที่มีเปลือก ได้แก่หอยสองฝา หอย ทากเม่นทะเลและมาลาโคสตรากาในขณะที่ปลาที่มีกระดูก[ 192 ]และสัตว์เลื้อยคลานทะเล[ 193 ]มีความหลากหลายมากขึ้นในเขต ทะเลเปิด บนบกไดโนเสาร์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมถือกำเนิดขึ้นในช่วงยุคไทรแอสสิก การเปลี่ยนแปลงอย่างลึกซึ้งในองค์ประกอบทางอนุกรมวิธานเป็นผลส่วนหนึ่งมาจากการเลือกสรรของเหตุการณ์การสูญพันธุ์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อบางกลุ่มอนุกรมวิธาน (เช่นแบรคิโอพอด ) รุนแรงกว่ากลุ่มอื่น ๆ (เช่นหอยสองฝา ) [ 194 ] [ 195 ]อย่างไรก็ตาม การฟื้นตัวก็แตกต่างกันไปในแต่ละกลุ่มอนุกรมวิธาน บางกลุ่มที่รอดชีวิตได้สูญพันธุ์ไปในอีกหลายล้านปีหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์โดยไม่ได้วิวัฒนาการใหม่ ( การเดินของกลุ่มที่ตายไปแล้ว[ 196 ]เช่น ตระกูลหอยทากBellerophontidae ) [ 197 ]ในขณะที่บางกลุ่มกลับมีอำนาจเหนือกว่าในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา (เช่น หอยสองฝา) [ 198 ] [ 199 ]
ระบบนิเวศทางทะเล
เหตุการณ์การแพร่กระจายไปทั่วโลกเริ่มต้นขึ้นทันทีหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในตอนปลายยุคเพอร์เมียน[ 200 ] สัตว์ทะเลหลังการสูญพันธุ์ส่วนใหญ่มีจำนวนชนิดน้อยและถูกครอบงำโดยกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติเพียงไม่กี่กลุ่ม เช่น หอยสองฝา Claraia, Unionites, Eumorphotis และ Promyalina [ 201 ] คอนโอโดนต์ Clarkina และ Hindeodus [ 202 ] แบรคิโอพอดที่ไม่มีข้อต่อ Lingularia [ 201 ]และฟอรามินิเฟอรา Earlandia และ Rectocornuspira kalhori [ 203 ]ซึ่งบางครั้งจัดอยู่ในสกุล Ammodiscus [ 204 ]ความหลากหลายของกลุ่มสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็ต่ำเช่นกัน[ 205 ]สัตว์หลัง PTME มีความหลากหลายตามละติจูดที่ราบเรียบและไม่มีนัยสำคัญ[ 206 ]
ความเร็วในการฟื้นตัวจากการสูญพันธุ์ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ นักวิทยาศาสตร์บางคนประเมินว่าต้องใช้เวลา 10 ล้านปี (จนถึงยุคไทรแอสสิกตอนกลาง ) เนื่องจากความรุนแรงของการสูญพันธุ์[ 207 ]อย่างไรก็ตาม การศึกษาในเขตBear Lake Countyใกล้กับปารีส รัฐไอดาโฮ [ 208 ]และแหล่งโบราณสถานใกล้เคียงในรัฐไอดาโฮและเนวาดา[ 209 ]แสดงให้เห็นถึงการฟื้นตัวที่ค่อนข้างรวดเร็วในระบบนิเวศทางทะเล ใน ยุคไทรแอสสิกตอนต้น ( Paris biota ) ซึ่งใช้เวลาประมาณ 1.3 ล้านปีในการฟื้นตัว[ 208 ] ในขณะที่พบ ร่องรอยจุลินทรีย์ที่มีความหลากหลายและซับซ้อนผิดปกติในอิตาลีน้อยกว่าหนึ่งล้านปีหลังจากการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน[ 210 ]นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนของ Guiyangที่พบใกล้เมือง Guiyangประเทศจีน ยังบ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตในบางพื้นที่เพียงหนึ่งล้านปีหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 211 ] [ 212 ]เช่นเดียวกับกลุ่มฟอสซิลที่รู้จักกันในชื่อ Shanggan fauna ที่พบใน Shanggan ประเทศจีน[ 213 ]สิ่งมีชีวิต Wangmo จากชั้นหิน Luolou ของ Guizhou [ 214 ]และกลุ่มหอยทากจากชั้นหิน Al Jil ของโอมาน[ 215 ]มีความแตกต่างในระดับภูมิภาคในอัตราการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิต[ 216 ] [ 217 ]ซึ่งชี้ให้เห็นว่าผลกระทบของการสูญพันธุ์อาจรุนแรงน้อยกว่าในบางพื้นที่เมื่อเทียบกับพื้นที่อื่น โดยความเครียดและความไม่เสถียรของสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกันเป็นแหล่งที่มาของความแปรปรวน[ 218 ] [ 219 ]ระบบนิเวศในละติจูดสูงอาจฟื้นตัวได้เร็วกว่าเนื่องจากผลผลิตขั้นต้นหลังการสูญพันธุ์สูง[ 220 ]นอกจากนี้ ยังมีการเสนอว่าถึงแม้ความหลากหลายทางอนุกรมวิธานโดยรวมจะฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว แต่ความหลากหลายทางนิเวศวิทยาเชิงหน้าที่กลับใช้เวลานานกว่ามากในการกลับคืนสู่ระดับก่อนการสูญพันธุ์[ 221 ]การศึกษาหนึ่งสรุปว่าการฟื้นตัวของระบบนิเวศทางทะเลยังคงดำเนินต่อไปอีก 50 ล้านปีหลังจากการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิก แม้ว่าความหลากหลายทางอนุกรมวิธานจะฟื้นตัวในเวลาเพียงหนึ่งในสิบของช่วงเวลานั้นก็ตาม[ 222 ]
อัตราและช่วงเวลาของการฟื้นตัวยังแตกต่างกันไปตามกลุ่มสายพันธุ์และรูปแบบการดำรงชีวิต ชุมชนบนพื้นทะเลยังคงมีความหลากหลายค่อนข้างต่ำจนถึงปลายยุคไทรแอสสิกตอนต้น ซึ่งประมาณ 4 ล้านปีหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์[ 223 ]เบนโทสที่อาศัยอยู่บนพื้นผิวใช้เวลานานกว่าในการฟื้นตัวเมื่อเทียบกับเบนโทสที่อาศัยอยู่ใต้พื้น[ 224 ]การฟื้นตัวที่ช้าเช่นนี้แตกต่างอย่างเห็นได้ชัดกับการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วที่พบในสิ่งมีชีวิตที่ว่ายน้ำได้ เช่นแอมโมไนด์ซึ่งมีความหลากหลายมากกว่าก่อนการสูญพันธุ์แล้วสองล้านปีหลังจากวิกฤต[ 225 ]และคอนโอโดนต์ ซึ่งมีความหลากหลายเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงสองล้านปีแรกของยุคไทรแอสสิกตอนต้น[ 226 ]
งานวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าอัตราการฟื้นตัวนั้นถูกขับเคลื่อนโดยความเข้มข้นของการแข่งขันระหว่างชนิดพันธุ์ ซึ่งส่งผลต่ออัตราการแบ่งแยกนิเวศวิทยาและการเกิดสปีชีส์ใหม่[ 227 ]การฟื้นตัวที่ช้าในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกสามารถอธิบายได้ด้วยระดับการแข่งขันทางชีวภาพที่ต่ำเนื่องจากความหลากหลายทางอนุกรมวิธานมีน้อย[ 228 ]และการฟื้นตัวทางชีวภาพที่เร่งตัวขึ้นอย่างรวดเร็วในยุคอนิเซียนสามารถอธิบายได้ด้วยการแออัดของนิเวศวิทยา ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่จะเพิ่มการแข่งขันอย่างมาก และกลายเป็นปรากฏการณ์ที่แพร่หลายในยุคอนิเซียน[ 229 ]ดังนั้น การเพิ่มขึ้นของความหลากหลายทางชีวภาพจึงมีพฤติกรรมเหมือนวงจรป้อนกลับเชิงบวกที่เสริมสร้างตัวเองเมื่อเริ่มต้นขึ้นในยุคสปาเธียนและอนิเซียน[ 230 ]ด้วยเหตุนี้ ระดับการแข่งขันระหว่างชนิดพันธุ์ ที่ต่ำ ในชุมชนใต้ทะเลที่ถูกครอบงำโดยผู้บริโภคขั้นต้น จึงสอดคล้องกับอัตรา การกระจายพันธุ์ที่ช้าและระดับการแข่งขันระหว่างชนิดพันธุ์ที่สูงในกลุ่มผู้บริโภคขั้นที่สองและขั้นที่สามที่ว่ายน้ำได้จะสอดคล้องกับอัตราการกระจายพันธุ์ที่สูง[ 228 ]คำอธิบายอื่นๆ ระบุว่าการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิตล่าช้าเนื่องจากสภาวะเลวร้ายกลับมาเป็นระยะๆ ตลอดช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 231 ] [ 232 ]ทำให้เกิดเหตุการณ์การสูญพันธุ์เพิ่มเติม เช่นการสูญพันธุ์ที่ขอบเขตสมิธเทียน-สปาเธียน [ 11 ] [ 233 ] [ 234 ] สภาวะอากาศร้อนจัดอย่างต่อเนื่องในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกถือเป็นสาเหตุของการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรที่ล่าช้า[ 235 ] [ 236 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งมีชีวิตที่มีโครงกระดูกซึ่งมีความเปราะบางต่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์สูง[ 237 ]ความล่าช้าในการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนพื้นทะเลนั้นเกิดจากภาวะขาดออกซิเจนอย่างแพร่หลาย[ 238 ]แต่ความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนพื้นทะเลจำนวนมากขัดแย้งกับคำอธิบายนี้[ 239 ]การศึกษาในปี 2019 ระบุว่าความแตกต่างของเวลาในการฟื้นตัวระหว่างชุมชนนิเวศวิทยาต่างๆ เกิดจากความแตกต่างของความเครียดทางสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่นในช่วงเวลาการฟื้นตัวทางชีวภาพ โดยภูมิภาคที่ประสบกับความเครียดทางสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องหลังการสูญพันธุ์จะฟื้นตัวได้ช้ากว่า ซึ่งสนับสนุนมุมมองที่ว่าภัยพิบัติทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เป็นสาเหตุที่ทำให้การฟื้นตัวทางชีวภาพล่าช้า[ 219 ]ความเครียดทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกยังทำหน้าที่เป็นเพดานจำกัดความซับซ้อนทางนิเวศวิทยาสูงสุดของระบบนิเวศทางทะเลจนถึงยุคสปาเธียน[ 240 ]สิ่งมีชีวิตที่ฟื้นตัวดูเหมือนจะมีความไม่สม่ำเสมอทางนิเวศวิทยาและไม่เสถียรไปจนถึงยุคอนิเซียนทำให้พวกมันอ่อนแอต่อความเครียดทางสิ่งแวดล้อม[ 241 ]
ในขณะที่ชุมชนทางทะเลส่วนใหญ่ฟื้นตัวอย่างสมบูรณ์ในช่วงยุคไทรแอสสิกตอนกลาง[ 242 ] [ 243 ]ความหลากหลายทางชีวภาพทางทะเลทั่วโลกกลับถึงระดับก่อนการสูญพันธุ์ได้ไม่เร็วกว่ายุคจูราสสิกตอนกลาง ซึ่งประมาณ 75 ล้านปีหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์[ 244 ]
ก่อนการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ สัตว์ทะเลประมาณสองในสามเป็นสัตว์ที่อยู่กับที่และยึดติดกับพื้นทะเล ในช่วงยุคมีโซโซอิก สัตว์ทะเลเพียงประมาณครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่เป็นสัตว์ที่อยู่กับที่ ส่วนที่เหลือเป็นสัตว์ที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ การวิเคราะห์ฟอสซิลสัตว์ทะเลจากยุคดังกล่าวบ่งชี้ว่าความอุดมสมบูรณ์ของสัตว์ที่กินอาหารแบบกรองที่ อยู่กับที่ เช่น แบรคิโอพอดและ ดอก ลิลลี่ทะเลลดลง และชนิดของสัตว์ที่เคลื่อนที่ได้ซับซ้อนกว่า เช่นหอยทากเม่นทะเลและปู เพิ่ม ขึ้น[ 245 ]ก่อนเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน ระบบนิเวศทางทะเลที่ซับซ้อนและเรียบง่ายพบได้ทั่วไปเท่าๆ กัน หลังจากการฟื้นตัวจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ชุมชนที่ซับซ้อนมีจำนวนมากกว่าชุมชนที่เรียบง่ายเกือบสามต่อหนึ่ง[ 245 ]และการเพิ่มขึ้นของแรงกดดันจากการล่าและการกินของแข็งนำไปสู่การปฏิวัติทางทะเลในยุคมีโซโซอิก[ 246 ]
สัตว์มีกระดูกสันหลังในทะเลฟื้นตัวค่อนข้างเร็ว แสดงให้เห็นถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่าและเหยื่อที่ซับซ้อน โดยมีสัตว์มีกระดูกสันหลังอยู่บนสุดของห่วงโซ่อาหาร ดังที่เห็นได้จากอุจจาระดึกดำบรรพ์ที่มีอายุย้อนไปถึง 5 ล้านปีหลัง PTME [ 247 ]ไฮโบดอนต์หลัง PTME แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนฟันที่รวดเร็วมาก[ 248 ]อิคธิออปเทอริเจียนดูเหมือนจะขยายขนาดอย่างรวดเร็วมากหลัง PTME [ 249 ]
หอยสองฝาได้กลับมาตั้งรกรากในสภาพแวดล้อมทางทะเลหลายแห่งอย่างรวดเร็วหลังเกิดภัยพิบัติ[ 250 ]หอยสองฝาค่อนข้างหายากก่อนการสูญพันธุ์ P–Tr แต่กลับมีจำนวนมากและหลากหลายในยุคไทรแอสสิก โดยเข้ามาครอบครองนิเวศวิทยาที่เดิมทีถูกครอบครองโดยแบรคิโอพอดเป็นหลักก่อนเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 251 ]เคยเชื่อกันว่าหอยสองฝาสามารถแข่งขันเอาชนะแบรคิโอพอดได้ แต่สมมติฐานที่ล้าสมัยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงจากแบรคิโอพอดเป็นหอยสองฝานี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่ถูกต้องโดย การวิเคราะห์ แบบเบย์เซียน [ 252 ] ความสำเร็จของหอยสองฝาภายหลังเหตุการณ์การสูญพันธุ์อาจเป็นผลมาจากการที่พวกมันมีความยืดหยุ่นต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อมมากกว่าแบรคิโอพอดที่พวกมันอาศัยอยู่ร่วมกัน[ 191 ]ในขณะที่การศึกษาอื่นๆ เน้นย้ำถึงความกว้างของนิเวศวิทยาที่มากกว่าของหอยสองฝา[ 253 ]อย่างไรก็ตาม การที่หอยสองฝาขึ้นมามีอำนาจเหนือกว่าทั้งในด้านอนุกรมวิธานและนิเวศวิทยาเหนือแบรคิโอพอดนั้นไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกัน และแบรคิโอพอดยังคงมีอำนาจเหนือกว่าในด้านนิเวศวิทยาอย่างมากจนถึงยุคไทรแอสสิกตอนกลาง แม้ว่าหอยสองฝาจะมีความหลากหลายทางอนุกรมวิธานมากกว่าก็ตาม[ 254 ]นักวิจัยบางคนคิดว่าการเปลี่ยนแปลงจากแบรคิโอพอดเป็นหอยสองฝาไม่ได้เกิดจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในตอนปลายยุคเพอร์เมียนเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการปรับโครงสร้างทางนิเวศวิทยาที่เริ่มต้นขึ้นอันเป็นผลมาจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคคาปิทาเนียนด้วย[ 255 ]พฤติกรรมการอาศัยอยู่ในดินของหอยสองฝาเริ่มแพร่หลายมากขึ้นหลังจากเหตุการณ์ PTME [ 256 ]
แบรคิโอพอดชนิดลิ้น (Linguliform brachiopods) พบได้ทั่วไปทันทีหลังเหตุการณ์การสูญพันธุ์ โดยความอุดมสมบูรณ์ของพวกมันแทบไม่ได้รับผลกระทบจากวิกฤตการณ์ การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำและอบอุ่น เช่น พื้นผิวโพรงลอโฟฟอรัลที่เพิ่มขึ้น อัตราส่วนความกว้าง/ความยาวของเปลือก และการย่อขนาดของเปลือก พบได้ในแบรคิโอพอดชนิดลิ้นหลังการสูญพันธุ์[ 257 ]สัตว์แบรคิโอพอดที่รอดชีวิตมีความหลากหลายต่ำมากและไม่แสดงลักษณะเฉพาะถิ่นใดๆ เลย[ 258 ]แบรคิโอพอดเริ่มฟื้นตัวประมาณ 250.1 ± 0.3 ล้านปีก่อน ดังที่เห็นได้จากการปรากฏตัวของสกุลMeishanorhynchiaซึ่งเชื่อว่าเป็นแบรคิโอพอดบรรพบุรุษกลุ่มแรกที่วิวัฒนาการขึ้นหลังการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 259 ]การเพิ่มความหลากหลายของแบรคิโอพอดครั้งใหญ่เริ่มขึ้นในช่วงปลายยุคสปาเธียนและยุคอนิเซียน ควบคู่ไปกับการลดลงของภาวะขาดออกซิเจนและความร้อนจัดที่แพร่หลาย และการขยายตัวของเขตภูมิอากาศที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยมากขึ้น[ 260 ]กลุ่ม Brachiopod ในช่วงการฟื้นตัวของ Anisian มีความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการกับ Brachiopod ในยุคเพอร์เมียนตอนปลายในระดับอนุกรมวิธานวงศ์หรือสูงกว่าเท่านั้น ระบบนิเวศของ Brachiopod เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากจากก่อนหน้านี้ภายหลังการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 261 ]
โอสทราคอดนั้นหายากมากในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกตอนต้น[ 262 ]กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับไมโครไบไลต์มีสัดส่วนมากกว่าปกติในกลุ่มโอสทราคอดที่รอดชีวิต[ 120 ]การฟื้นตัวของโอสทราคอดเริ่มต้นในยุคสปาเธียน[ 263 ]แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงทางอนุกรมวิธานสูง แต่รูปแบบการดำรงชีวิตเชิงนิเวศของโอสทราคอดในยุคไทรแอสสิกตอนต้นยังคงคล้ายคลึงกับโอสทราคอดก่อนยุค PTME [ 264 ]
Xiphosuransรอดชีวิตจากการสูญพันธุ์และมีบทบาทสำคัญในฐานะผู้ล่าในช่วงหลังการสูญพันธุ์ทันที ดังที่เห็นได้จากLimulid Guangyuanolimulusที่มีชีวิตอยู่ทันทีหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของ PTME [ 265 ]
ไบรโอซัวในยุคไทรแอสสิกตอนต้นถูกจำกัดอยู่ในอาณาเขตโบเรียล[ 122 ]พวกมันยังไม่มีความหลากหลาย โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยสมาชิกของTrepostomatidaในยุคไทรแอสสิกตอนกลาง ความหลากหลายของไบรโอซัวเพิ่มสูงขึ้น และถึงจุดสูงสุดในยุคคาร์เนียน [ 266 ] อย่างไรก็ตามไบรโอซัวต้องใช้เวลาจนถึงยุคครีเทเชียสตอนปลายจึงจะฟื้นตัวจนมีความหลากหลายอย่างเต็มที่[ 267 ]
ครินอยด์ ("ดอกลิลลี่ทะเล") ประสบกับการสูญพันธุ์แบบเลือกสรร ส่งผลให้ความหลากหลายของรูปร่างลดลง[ 268 ]แม้ว่าการวิเคราะห์กลุ่มสายพันธุ์จะชี้ให้เห็นว่าการฟื้นตัวเริ่มต้นขึ้นในยุคอินดวน แต่การฟื้นตัวของความหลากหลายตามที่วัดจากหลักฐานฟอสซิลนั้นช้ากว่ามาก โดยปรากฏขึ้นในช่วงปลายยุคลาดิเนียน [ 269 ] การแพร่กระจายแบบปรับตัวหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์ส่งผลให้รูปร่างที่มีแขนที่ยืดหยุ่นแพร่หลายมากขึ้นการเคลื่อนที่ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการตอบสนองต่อแรงกดดันจากการล่า ก็แพร่หลายมากขึ้นเช่นกัน[ 270 ]แม้ว่าความหลากหลายทางอนุกรมวิธานจะยังคงค่อนข้างต่ำ แต่ครินอยด์ก็ฟื้นคืนความโดดเด่นทางนิเวศวิทยาได้มากในยุคไทรแอสสิกตอนกลาง[ 254 ]เม่นทะเลกลุ่มต้นกำเนิดรอดชีวิตจาก PTME [ 271 ]การอยู่รอดของเม่นทะเลไมโอซิดาริด เช่นEotiarisน่าจะเกิดจากความสามารถในการเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย[ 272 ]
คอนโอโดนต์มีการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วในช่วงอินดวน[ 273 ]โดยแอนชิกนาโทดอนทิดส์มีความหลากหลายสูงสุดในช่วงต้นอินดวน กอนโดเลล ลิดส์มีความหลากหลายมากขึ้นในช่วงปลายกรีสบาเชียน ความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนี้เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้คอนโอโดนต์มีความหลากหลายสูงสุดโดยรวมในช่วงสมิเธียน[ 274 ]คอนโอโดนต์เซกมินิแพลเนตกลับมามีบทบาทเด่นอีกครั้งในช่วงต้นสปาเธียน ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการมีออกซิเจนในน้ำลึกชั่วคราว[ 275 ]คอนโอโดนต์นีโอสปาโทดิดรอดพ้นจากวิกฤตแต่ก็เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง[ 276 ]การเพิ่มความหลากหลายของคอนโอโดนต์ส่วนใหญ่ถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดด้านการทำงานในช่วงกรีสบาเชียน และต่อมาด้วยข้อจำกัดด้านการแพร่กระจายและพื้นที่เฉพาะถิ่นในช่วงไดเนเรียนและสมิเธียน[ 277 ]
หลังเหตุการณ์ PTME กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติอย่างฟอรามินิเฟอราเบนทิกได้เข้ามาเติมเต็มช่องว่างทางนิเวศวิทยาที่ว่างอยู่ การฟื้นตัวของฟอรามินิเฟอราเบนทิกเป็นไปอย่างช้ามากและมักถูกขัดจังหวะจนถึงยุคสปาเธียน[ 278 ]ในทะเลเททิส ชุมชนฟอรามินิเฟอรายังคงมีความหลากหลายต่ำไปจนถึงยุคไทรแอสสิกตอนกลาง ยกเว้นกลุ่มสัตว์ในยุคลาดิเนียนที่โดดเด่นจากแอ่งคาตาโลเนียน[ 279 ]กลุ่มฟอรามินิเฟอราหลังเหตุการณ์ PTME มีขนาดตัวเฉลี่ยเพียง 15% ของขนาดตัวเฉลี่ยของกลุ่มฟอรามินิเฟอราก่อนเหตุการณ์การสูญพันธุ์[ 280 ]
แนวปะการังจุลินทรีย์พบได้ทั่วไปในทะเลตื้นในช่วงเวลาสั้นๆ ในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 281 ] [ 282 ]โดยพบมากในละติจูดต่ำ ในขณะที่พบน้อยลงในละติจูดสูง[ 283 ]และพบได้ทั้งในน้ำที่มีออกซิเจนและน้ำที่ไม่มีออกซิเจน[ 284 ] ไมโครฟอสซิลที่คล้ายกับ Polybessurusมักเป็นส่วนประกอบหลักของไมโครไบไลต์ในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกเหล่านี้[ 285 ]แนวปะการังจุลินทรีย์-เมตาโซแอนปรากฏขึ้นตั้งแต่ช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 286 ]และเป็นส่วนประกอบหลักของชุมชนที่รอดชีวิตจำนวนมากในช่วงการฟื้นตัวจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 287 ]ดูเหมือนว่าแหล่งสะสมไมโครไบไลต์จะลดลงในช่วงต้นยุคกรีสบาเชียนพร้อมกับการลดลงของระดับน้ำทะเลอย่างมีนัยสำคัญที่เกิดขึ้นในเวลานั้น[ 284 ]แนวปะการังที่สร้างโดยสัตว์หลายเซลล์ปรากฏขึ้นอีกครั้งในช่วงยุคโอเลเนเคียน โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยไบโอสโตรมของฟองน้ำและโครงสร้างหอยสองฝา[ 287 ]ฟองน้ำเคราตินมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชุมชนแนวปะการังจุลินทรีย์-สัตว์หลายเซลล์ในยุคไทรแอสสิกตอนต้น[ 288 ] [ 289 ]และช่วยสร้างเสถียรภาพในระบบนิเวศที่เสียหายอย่างหนักในช่วงเริ่มต้นของการฟื้นตัวทางชีวภาพ[ 290 ] แนวปะการังที่ " ทูบิไฟต์ " ครอบงำปรากฏขึ้นในช่วงปลายยุคโอเลเนเคียน ซึ่งเป็นตัวแทนของแนวปะการังขอบแพลตฟอร์มที่เก่าแก่ที่สุดของยุคไทรแอสสิก แม้ว่าพวกมันจะยังไม่แพร่หลายจนกระทั่งปลายยุคอนิเซียน เมื่อความหลากหลายของชนิดพันธุ์ในแนวปะการังเพิ่มขึ้น ปะการังแข็งชนิดแรกก็ปรากฏขึ้นในช่วงปลายยุคอนิเซียนเช่นกัน แม้ว่าพวกมันจะยังไม่กลายเป็นผู้สร้างแนวปะการังที่โดดเด่นจนกระทั่งสิ้นสุดยุคไทรแอสสิก[ 287 ]ไบรโอซัวส์ รองจากฟองน้ำ เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีจำนวนมากที่สุดในแนวปะการังเททิสในช่วงยุคอนิเซียน[ 291 ]แนวปะการังเมตาซัวกลับมาพบเห็นได้ทั่วไปอีกครั้งในช่วงยุคอนิเซียน เนื่องจากมหาสมุทรเย็นลงจากสภาวะที่ร้อนจัดในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 292 ]ความหลากหลายทางชีวภาพในแนวปะการังเมตาซัวไม่ได้ฟื้นตัวจนกระทั่งเข้าสู่ยุคอนิเซียน ซึ่งเป็นเวลาหลายล้านปีหลังจากที่ระบบนิเวศที่ไม่ใช่แนวปะการังฟื้นตัวด้านความหลากหลายแล้ว[ 293 ]โครงสร้างตะกอนที่เกิดจากจุลินทรีย์(MISS) จากยุคไทรแอสสิกตอนต้นพบว่ามีความเกี่ยวข้องกับหอยสองฝาฉวยโอกาสจำนวนมากและโพรงแนวตั้ง และเป็นไปได้ว่าแผ่นจุลินทรีย์หลังการสูญพันธุ์มีบทบาทสำคัญและขาดไม่ได้ในการอยู่รอดและการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิตที่กวนตะกอนต่างๆ[ 294 ]สมมติฐานที่หลบภัยของไมโครไบโอไลต์ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าสะท้อนถึงอคติทางทาโฟโนมีเนื่องจากศักยภาพในการเก็บรักษาที่มากขึ้นของตะกอนไมโครไบโอไลต์ มากกว่าจะเป็นปรากฏการณ์ที่แท้จริง[ 295 ]
ร่องรอยสิ่งมีชีวิตแสดงให้เห็นว่าระบบนิเวศทางทะเลฟื้นตัวกลับสู่ระดับความซับซ้อนทางนิเวศวิทยาในระดับก่อนการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคโอเลเนเคียน[ 296 ] ร่องรอยสิ่งมีชีวิตในยุคอนิเซียนแสดงความหลากหลายที่ต่ำกว่าร่องรอยสิ่งมีชีวิตในยุคสปาเธียนเล็กน้อย แม้ว่านี่อาจเป็นผลสืบเนื่องมาจากการ รบกวนทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้นและลึกขึ้นซึ่งลบหลักฐานการรบกวนทางชีวภาพที่ตื้นกว่า[ 297 ]
หลักฐาน ทางอิคโนโลยีชี้ให้เห็นว่าการฟื้นตัวและการตั้งถิ่นฐานใหม่ของสภาพแวดล้อมทางทะเลอาจเกิดขึ้นจากการแพร่กระจายออกไปจากแหล่งหลบภัยที่ประสบกับการรบกวนที่ไม่รุนแรงนัก และสิ่งมีชีวิตในท้องถิ่นได้รับผลกระทบจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในระดับที่น้อยกว่าสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรส่วนอื่นๆ ของโลก[ 298 ] [ 299 ]แม้ว่ารูปแบบการกวนทางชีวภาพที่ซับซ้อนจะพบได้น้อยในยุคไทรแอสสิกตอนต้น ซึ่งอาจสะท้อนถึงสภาพแวดล้อมน้ำตื้นที่ไม่เอื้ออำนวยหลายแห่งภายหลังการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ แต่วิศวกรรมระบบนิเวศที่ซับซ้อนก็ยังคงดำรงอยู่ได้ในบางพื้นที่ และอาจแพร่กระจายจากที่นั่นหลังจากสภาพที่รุนแรงทั่วทั้งมหาสมุทรทั่วโลกดีขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป[ 300 ]เชื่อกันว่าสภาพแวดล้อมชายฝั่งที่ถูกคลื่นครอบงำ (WDSS) ทำหน้าที่เป็นแหล่งหลบภัย เนื่องจากดูเหมือนว่าจะมีสิ่งมีชีวิตหลากหลายผิดปกติภายหลังการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 301 ]
พืชบก
การฟื้นตัวเบื้องต้นของพืชบกเกิดขึ้นตั้งแต่ไม่กี่หมื่นปีหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในตอนปลายยุคเพอร์เมียนไปจนถึงประมาณ 350,000 ปีหลังจากนั้น โดยช่วงเวลาที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาค[ 302 ]นอกจากนี้ การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องหลังจากขอบเขตยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพืชเพิ่มเติม[ 303 ]พืชเมล็ดเปลือยฟื้นตัวภายในไม่กี่พันปีหลังจากขอบเขตยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก แต่ประมาณ 500,000 ปีหลังจากนั้น สกุลพืชเมล็ดเปลือย ที่โดดเด่น ถูกแทนที่ด้วยไลโคไฟต์–ไลโคไฟต์ที่มีอยู่ในปัจจุบันเป็นผู้บุกเบิกพื้นที่ที่ถูกรบกวน–ในช่วงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่ขอบเขต ยุคกรีสบัค เชียน-ไดเนเรียน[ 304 ]การครอบงำของไลโคไฟต์หลังการสูญพันธุ์โดยเฉพาะ ซึ่งปรับตัวได้ดีกับสภาพแวดล้อมชายฝั่ง สามารถอธิบายได้บางส่วนจากการรุกรานของทะเลทั่วโลกในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 164 ]การฟื้นตัวของป่าจิมโนสเปิร์มทั่วโลกใช้เวลาประมาณ 4–5 ล้านปี[ 305 ] [ 47 ]อย่างไรก็ตาม แนวโน้มการครอบงำของไลโคไฟต์ที่ยาวนานในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกนี้ไม่ได้เกิดขึ้นทั่วโลก ดังที่เห็นได้จากการฟื้นตัวของจิมโนสเปิร์มที่รวดเร็วกว่ามากในบางภูมิภาค[ 306 ]และการฟื้นตัวของพืชอาจไม่ได้เป็นไปตามแนวโน้มที่สอดคล้องกันทั่วโลก แต่แตกต่างกันไปตามภูมิภาคตามสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น[ 169 ]
ในกรีนแลนด์ตะวันออก ไลโคไฟต์เข้ามาแทนที่จิมโนสเปิร์มในฐานะพืชเด่น ต่อมา กลุ่มจิมโนสเปิร์มอื่นๆ ก็กลับมาเด่นอีกครั้ง แต่ก็ประสบกับการตายครั้งใหญ่อีกครั้ง การเปลี่ยนแปลงแบบวัฏจักรของพืชพรรณนี้เกิดขึ้นหลายครั้งในช่วงยุคการสูญพันธุ์และหลังจากนั้น ความผันผวนของพืชพรรณเด่นระหว่างพืชไม้และ พืช ล้มลุกบ่งชี้ถึงความเครียดทางสิ่งแวดล้อมเรื้อรัง ส่งผลให้พืชป่าขนาดใหญ่ส่วนใหญ่สูญหายไป การเปลี่ยนแปลงและการสูญพันธุ์ของชุมชนพืชไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของ ค่า δ 13 Cแต่เกิดขึ้นหลายปีต่อมา[ 70 ]
ในบริเวณที่ปัจจุบันคือทะเลบาเรนท์สของชายฝั่งนอร์เวย์ พืชพรรณหลังการสูญพันธุ์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเฟิร์นและไลโคพอด ซึ่งเหมาะสมสำหรับการสืบทอดขั้นต้นและการตั้งถิ่นฐานใหม่ในพื้นที่ที่ถูกทำลาย แม้ว่าพืชเมล็ดเปลือยจะฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว โดยพืชพรรณที่ไลโคพอดเป็นพืชเด่นไม่ได้คงอยู่ตลอดช่วงต้นยุคไทรแอสสิกส่วนใหญ่ตามที่คาดการณ์ไว้ในภูมิภาคอื่น[ 306 ]
ในยุโรปและจีนตอนเหนือ ช่วงเวลาการฟื้นตัวถูกครอบงำโดยพืชกลุ่มไลคอปซิดPleuromeiaซึ่งเป็นพืชบุกเบิกที่ฉวยโอกาสและเติมเต็มช่องว่างทางนิเวศวิทยาจนกว่าพืชชนิดอื่นจะสามารถขยายตัวจากแหล่งหลบภัยและกลับมาตั้งรกรากบนผืนดินได้ พืชสนกลายเป็นพืชทั่วไปในช่วงต้นยุค Anisian ในขณะที่พืชกลุ่มเทอริโดสเปิร์มและไซคาโดไฟต์ฟื้นตัวอย่างเต็มที่ในช่วงปลายยุค Anisian [ 307 ]
ในช่วงระยะการอยู่รอดในทันทีหลังจากการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบนบก ตั้งแต่ปลายยุค Changhsingian จนถึงยุค Griesbachian ทางตอนใต้ของจีนถูกครอบงำโดยไลโคไฟต์ที่ฉวยโอกาส[ 308 ]พืชพรรณเตี้ยๆ ที่เป็นพืชล้มลุกซึ่งส่วนใหญ่เป็นTomiostrobus ในกลุ่ม Isoetales แพร่หลายไปทั่วหลังจากการล่มสลายของป่าที่ครอบงำโดย Gigantopterid ก่อนหน้านี้ ในทางตรงกันข้ามกับป่าฝน Gigantopterid ที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง ภูมิทัศน์หลังการสูญพันธุ์ของจีนตอนใต้เกือบจะแห้งแล้งและมีความหลากหลายน้อยกว่ามาก[ 169 ]พืชที่รอดชีวิตจาก PTME ในจีนตอนใต้ประสบกับอัตราการกลายพันธุ์ที่สูงมากซึ่งเกิดจากพิษของโลหะหนัก[ 309 ]ตั้งแต่ปลายยุค Griesbachian จนถึงยุค Smithian พืชสนและเฟิร์นเริ่มมีความหลากหลายมากขึ้นอีกครั้ง หลังจากยุคสมิเธียน พืชไลโคไฟต์ที่ฉวยโอกาสก็ลดน้อยลง เนื่องจากพืชสนและเฟิร์นที่แผ่ขยายออกไปใหม่ได้เข้ามาแทนที่อย่างถาวรและกลายเป็นองค์ประกอบหลักของพืชพรรณในจีนตอนใต้[ 308 ]
บนที่ราบสูงทิเบต กลุ่มEndosporites papillatus – Pinuspollenites thoracatus ในช่วงต้นยุค Dienerian มีลักษณะคล้ายคลึงกับพืชพรรณทิเบตในช่วงปลายยุค Changhsingian อย่างมาก ซึ่งบ่งชี้ว่าพืชพรรณยุคเพอร์เมียนตอนปลายที่แพร่หลายและโดดเด่นสามารถกลับมาเจริญเติบโตได้ง่ายหลังจาก PTME อย่างไรก็ตาม ในช่วงปลายยุค Dienerian เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ไปสู่กลุ่มพืชที่โดมินันต์ด้วยสปอร์ cavate trilete ซึ่งเป็นสัญญาณของการตัดไม้ทำลายป่าอย่างกว้างขวางและการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปสู่สภาพอากาศที่ร้อนและชื้นมากขึ้น พืชจำพวก Quillworts และ Spike mosses กลายเป็นพืชพรรณเด่นของทิเบตเป็นเวลาประมาณหนึ่งล้านปีหลังจากการเปลี่ยนแปลงนี้[ 310 ]
ในปากีสถาน บริเวณขอบด้านเหนือของกอนด์วานา พืชพรรณอุดมไปด้วยไลโคพอดที่เกี่ยวข้องกับสนและเทอริโดสเปิร์ม การเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณยังคงดำเนินต่อไปเนื่องจากการรบกวนซ้ำๆ จากกิจกรรมภูเขาไฟที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จนกระทั่งระบบนิเวศบนบกมีเสถียรภาพประมาณ 2.1 ล้านปีหลังจาก PTME [ 311 ]
ในกอนด์วานาตะวันตกเฉียงใต้ พืชพรรณหลังการสูญพันธุ์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเบนเนตทิทาเลียนและไซแคด โดยมีสมาชิกของเพลทัสเปอร์มาเลสกิ ง โกเลสและอุมโคมาเซียเลสเป็นส่วนประกอบที่พบได้น้อยกว่า เมื่อบริเวณรอยต่ออินดวน-โอเลเนเคียน เมื่อชุมชนโบราณฟื้นตัว พืชพรรณไดครอย เดียม ชนิดใหม่ ก็ถือกำเนิดขึ้น โดยที่อุมโคมาเซียเลสยังคงโดดเด่น และอีควิเซทาเลสและไซแคดเลสเป็นรูปแบบรอง พืชพรรณ ไดครอยเดียมมีความหลากหลายมากขึ้นในยุคอนิเซียนจนถึงจุดสูงสุด โดยที่อุมโคมาเซียเลสและกิงโกเลสประกอบเป็นส่วนใหญ่ของเรือนยอดไม้ และเพลทัสเปอร์มาเลส เพทริเอลเลส ไซแคดเลส อุมโคมาเซียเลส กิงโกเลส อีควิเซทาเลสและดิปเทอริเดซีเป็นพืชเด่นในชั้นล่าง[ 161 ]
ช่องว่างถ่านหิน
ไม่มี การพบแหล่ง ถ่านหินจากยุคไทรแอสสิกตอนต้น และแหล่งถ่านหินในยุคไทรแอสสิกตอนกลางก็บางและคุณภาพต่ำ “ช่องว่างถ่านหิน” นี้ได้รับการอธิบายในหลายวิธี มีการเสนอว่าเชื้อรา แมลง และสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดใหม่ที่มีความรุนแรงมากขึ้นได้วิวัฒนาการและฆ่าต้นไม้จำนวนมากผู้ย่อยสลาย เหล่านี้ เองก็ประสบกับการสูญเสียสายพันธุ์อย่างรุนแรงในช่วงการสูญพันธุ์ และไม่ถือว่าเป็นสาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้ของช่องว่างถ่านหิน อาจเป็นไปได้ว่าพืชที่สร้างถ่านหินทั้งหมดสูญพันธุ์ไปจากการสูญพันธุ์ P–Tr และต้องใช้เวลา 10 ล้านปีเพื่อให้พืชกลุ่มใหม่ปรับตัวเข้ากับสภาพชื้นและเป็นกรดของบึงพีท [ 48 ] ปัจจัยทางชีวภาพ (ปัจจัยที่ไม่ได้เกิดจากสิ่งมีชีวิต ) เช่น ปริมาณน้ำฝนที่ลดลงหรือการป้อนตะกอนหินกรวด ที่เพิ่มขึ้น ก็อาจเป็นสาเหตุได้เช่นกัน[ 47 ]
ในทางกลับกัน การขาดแคลนถ่านหินอาจสะท้อนถึงความขาดแคลนของตะกอน ทั้งหมดที่รู้จัก จากยุคไทรแอสสิกตอนต้นระบบ นิเวศที่ผลิตถ่านหิน อาจไม่ได้หายไป แต่อาจย้ายไปยังพื้นที่ที่เราไม่มีบันทึกตะกอนสำหรับยุคไทรแอสสิกตอนต้น[ 47 ]ตัวอย่างเช่น ในออสเตรเลียตะวันออก สภาพอากาศหนาวเย็นเป็นเรื่องปกติมาเป็นเวลานาน โดยมีระบบนิเวศพรุที่ปรับตัวเข้ากับสภาพเหล่านี้[ 312 ]ประมาณ 95% ของพืชที่ผลิตพรุเหล่านี้ สูญพันธุ์ ไปในท้องถิ่นที่ขอบเขต P–Tr [ 313 ]แหล่งสะสมถ่านหินในออสเตรเลียและแอนตาร์กติกาหายไปก่อนขอบเขต P–Tr นาน[ 47 ]
สัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก
สัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกใช้เวลานานผิดปกติในการฟื้นตัวจากการสูญพันธุ์ P–Tr ซึ่งกินเวลานานจนถึงยุคไทรแอสสิกตอนกลาง[ 314 ]นักบรรพชีวินวิทยาMichael Bentonประเมินว่าการฟื้นตัวยังไม่สมบูรณ์จนกระทั่ง30 ล้านปี หลังจากการสูญพันธุ์ กล่าวคือ จนกระทั่งถึงปลายยุคไทรแอสสิก เมื่อไดโนเสาร์ ตัวแรก ถือกำเนิดขึ้นจากบรรพบุรุษอาร์โคซอเรียน ที่เดินสองขา และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวแรกถือกำเนิดขึ้นจากบรรพบุรุษไซโนดอน ขนาดเล็ก [ 13 ]อาจมีช่องว่างของสัตว์สี่ขาตั้งแต่ยุคอินดวนจนถึงต้นยุคสปาเธียน ระหว่างละติจูดประมาณ 30°N และ 40°S เนื่องจากความร้อนจัดทำให้ละติจูดต่ำเหล่านี้ไม่เหมาะแก่การดำรงชีวิตของสัตว์เหล่านี้ ในช่วงที่ร้อนที่สุดของยุคนี้ ช่องว่างดังกล่าวจะครอบคลุมช่วงละติจูดที่กว้างกว่ามาก[ 315 ]อย่างไรก็ตาม เทมโนสปอนดิลบางชนิดสามารถอาศัยอยู่ในเขตเขตร้อนที่ไม่เหมาะแก่การดำรงชีวิตนี้ได้[ 316 ]แพนเจียตอนกลางตะวันออก ซึ่งมีสภาพอากาศที่ค่อนข้างชื้น ทำหน้าที่เป็นทางเดินกระจายพันธุ์สำหรับผู้รอดชีวิตจาก PTME ในช่วงการตั้งถิ่นฐานใหม่ของมหาทวีปในยุคไทรแอสสิกตอนต้น[ 317 ]ในภาคเหนือของจีน ร่างกายของสัตว์สี่ขาและซากดึกดำบรรพ์ร่องรอยนั้นหายากมากในชั้นหินอินดวน แต่กลับมีมากขึ้นในยุคโอเลเนเคียนและอนิเซียน แสดงให้เห็นถึงการฟื้นตัวทางชีวภาพของสัตว์สี่ขาที่เกิดขึ้นพร้อมกับการลดลงของความแห้งแล้งในช่วงยุคโอเลเนเคียนและอนิเซียน[ 318 ] [ 319 ]ในรัสเซีย แม้หลังจากฟื้นตัวมา 15 ล้านปี ซึ่งระบบนิเวศได้รับการสร้างใหม่และปรับเปลี่ยนใหม่ กลุ่มสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกหลายกลุ่มก็หายไป รวมถึงสัตว์กินแมลงขนาดเล็ก สัตว์กินปลาขนาดเล็ก สัตว์กินพืชขนาดใหญ่ และสัตว์นักล่าสูงสุด[ 320 ]ระบบนิเวศในทะเลสาบใช้เวลาประมาณ 10 ล้านปีในการฟื้นตัว[ 321 ] หลักฐาน อุจจาระบ่งชี้ว่าห่วงโซ่อาหารน้ำจืดฟื้นตัวในช่วงต้นยุคลาดิเนียน โดยกลุ่มอุจจาระจากทะเลสาบในแอ่งออร์ดอสของจีนเป็นหลักฐานของระบบนิเวศที่มีระดับโภชนาการหลายระดับ ซึ่งประกอบด้วยระดับโภชนาการที่แตกต่างกันอย่างน้อยหกระดับ สัตว์นักล่ามีกระดูกสันหลังอยู่ในระดับโภชนาการสูงสุด[ 322 ]หลักฐานทางธรณีเคมีได้สนับสนุนการค้นพบนี้เพิ่มเติม[ 323 ] [ 324 ]โดยรวมแล้ว สัตว์บกหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์มีแนวโน้มที่จะมีความแปรปรวนและไม่เป็นเนื้อเดียวกันในพื้นที่มากกว่าสัตว์บกในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นภูมิภาคที่น้อยกว่า และมีความเป็นเนื้อเดียวกันทางภูมิศาสตร์มากกว่า[ 325 ]
ไซแนปซิด
ลิสโทรซอรัส (Lystrosaurus ) สัตว์กินพืชในกลุ่ม ไดซิโนดอนท์เทอราปซิดขนาดเท่าหมูประกอบขึ้นเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกในยุคไทรแอสสิกตอนต้นมากถึง 90% แม้ว่าหลักฐานล่าสุดบางอย่างจะตั้งคำถามถึงสถานะของมันในฐานะกลุ่มสิ่งมีชีวิตหลังภัยพิบัติ PTME ก็ตาม [ 326 ]สกุลไดซิโนดอนท์มักถูกใช้เป็นเครื่องหมายทางชีวธรณีวิทยาสำหรับ PTME [ 327 ]ความสำเร็จทางวิวัฒนาการของลิสโทรซอรัสภายหลัง PTME เชื่อว่าเกิดจากพฤติกรรมการรวมกลุ่มและความทนทานต่อสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงและแปรปรวนสูงของกลุ่มไดซิโนดอนท์ [ 328 ]ปัจจัยอื่นๆ ที่น่าจะเป็นไปได้ที่อยู่เบื้องหลังความสำเร็จของลิสโทรซอรัสได้แก่ อัตราการเติบโตที่รวดเร็วอย่างมากของสกุลไดซิโนดอนท์ [ 329 ]ควบคู่ไปกับการเข้าสู่วัยเจริญพันธุ์เร็ว [ 330 ]ทวีปแอนตาร์กติกาอาจเป็นที่หลบภัยของไดซิโนดอนต์ในช่วง PTME ซึ่งไดซิโนดอนต์ที่รอดชีวิตได้แพร่กระจายออกไปหลังจากนั้น [ 331 ]หลักฐานทางร่องรอยจากยุคไทรแอสสิกตอนต้นของแอ่งคารูแสดงให้เห็นว่าไดซิโนดอนต์มีจำนวนมากในช่วงหลังวิกฤตการณ์ทางชีวภาพทันที [ 332 ]ไซโนดอนต์เทอแรปซิด กิน เนื้อขนาดเล็กก็รอดชีวิตเช่นกัน ซึ่งเป็นกลุ่มที่รวมถึงบรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม [ 333 ]เช่นเดียวกับไดซิโนดอนต์ แรงกดดันจากการคัดเลือกเอื้อประโยชน์ต่อเอพิไซโนดอนต์ที่มีอุณหภูมิร่างกายคงที่[ 334 ]เทโรเซฟาเลียนก็รอดชีวิตเช่นกัน การขุดโพรงอาจเป็นการปรับตัวที่สำคัญที่ช่วยให้พวกมันรอดพ้นจาก PTME [ 335 ]ใน ภูมิภาค คารูทางตอนใต้ของแอฟริกาเทโรเซฟาเลียนTetracynodon , Moschorhinusและ Promoschorhynchus (โดยอ้างอิงจากตัวอย่างที่เดิมจัดอยู่ใน Ictidosuchoides ) รอดชีวิตมาได้ แต่ดูเหมือนว่าจะไม่ได้มีจำนวนมากในยุคไทรแอสสิก [ 336 ] [ 337 ]เทโรเซฟาเลียนในยุคไทรแอสสิกตอนต้นส่วนใหญ่เป็นผู้รอดชีวิตจาก PTME มากกว่าจะเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่วิวัฒนาการขึ้นใหม่ซึ่งมีต้นกำเนิดในช่วงการแผ่ขยายทางวิวัฒนาการหลังจากนั้น [ 338 ]ทั้งเทโรเซฟาเลียนและไซโนดอนต์ ซึ่งเรียกรวมกันว่ายูเทอริโอดอน ต์ มีขนาดตัวลดลงจากปลายยุคเพอร์เมียนถึงต้นยุคไทรแอสสิก333 ]การลดลงของขนาดร่างกายนี้ได้รับการตีความว่าเป็นตัวอย่างของปรากฏการณ์ลิลลิพุต [ 339 ]
ซอรอปซิด
อาร์โคซอร์ (ซึ่งรวมถึงบรรพบุรุษของไดโนเสาร์และจระเข้ ) ในช่วงแรกนั้นหายากกว่าเทอแรปซิด แต่พวกมันเริ่มเข้ามาแทนที่เทอแรปซิดในช่วงกลางยุคไทรแอสสิก ฟอสซิลฟันโอเลเนเคียนจากแอ่งคารูบ่งชี้ว่าอาร์โคซอร์มอร์ฟมีความหลากหลายสูงอยู่แล้วในเวลานั้น แม้ว่าจะยังไม่เชี่ยวชาญด้านนิเวศวิทยามากนัก[ 340 ]ในช่วงกลางถึงปลายยุคไทรแอสสิก ไดโนเสาร์ วิวัฒนาการมาจากกลุ่มอาร์โคซอ ร์กลุ่มหนึ่ง และได้ครองระบบนิเวศบนบกในช่วงยุคจูราสสิกและครีเทเชียส [ 341 ] "การยึดครองในยุคไทรแอสสิก" นี้อาจมีส่วนช่วยในการวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยบังคับให้เทอแรปซิดที่รอดชีวิตและผู้สืบทอดของพวกมันต้อง ดำรงชีวิตในฐานะ สัตว์กินแมลงขนาดเล็กที่หากินในเวลากลางคืน เป็น หลัก ชีวิตกลางคืนอาจบังคับให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพัฒนาขนการได้ยิน ที่ดีขึ้น และอัตราการเผาผลาญ ที่สูงขึ้น [ 342 ]ในขณะที่สูญเสียตัวรับเรตินาที่ไวต่อสีบางส่วนที่สัตว์เลื้อยคลานและนกยังคงมีอยู่ อาร์โคซอร์ยังประสบกับการเพิ่มขึ้นของอัตราการเผาผลาญเมื่อเวลาผ่านไปในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 343 ] การครอบงำของอาร์โคซอร์จะสิ้นสุดลงอีกครั้งเนื่องจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนหลังจากนั้นทั้งนก (เฉพาะไดโนเสาร์ที่ยังมีชีวิตอยู่) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (เฉพาะไซแนปซิดที่ยังมีชีวิตอยู่) จะมีความหลากหลายและแบ่งปันโลกกัน
เทมโนสปอนดิล
สัตว์ สะเทินน้ำสะเทินบกกลุ่ม เทมนอสปอนดิลฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว การปรากฏตัวของกลุ่มเทมนอสปอนดิลจำนวนมากในบันทึกฟอสซิลบ่งชี้ว่าพวกมันอาจเหมาะสมอย่างยิ่งที่จะตั้งถิ่นฐานใหม่ในระบบนิเวศที่ถูกทำลายในฐานะสายพันธุ์บุกเบิก[ 344 ]ในช่วงยุคอินดวนโดยเฉพาะอย่างยิ่งทูพิลาโคซอริเด เจริญเติบโตได้ดีในฐานะกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ฟื้นตัวจากภัยพิบัติ [ 345 ]รวมถึงทูพิลาโคซอรัสเอง ด้วย [ 346 ]แม้ว่าพวกมันจะถูกแทนที่ด้วยเทมนอสปอนดิลชนิดอื่นเมื่อระบบนิเวศฟื้นตัว[ 345 ]เทมนอส ปอนดิล มีขนาดเล็ลงในช่วงยุคอินดวน แต่ขนาดตัวของพวกมันกลับคืนสู่ระดับก่อนยุค PTME ในช่วงยุคโอเลเนเคียน[ 347 ]มาสโตดอนซอรัสและเทรมาโตซอเรียนเป็นนักล่าในน้ำและกึ่งน้ำหลักในช่วงไทรแอสสิกส่วนใหญ่ บางชนิดล่าสัตว์สี่ขาและบางชนิดล่าปลา[ 348 ]
ดิปโนแอนส์
ปลาปอดขนาด เล็กจำนวนมากแพร่กระจายหลังจากเหตุการณ์ PTME ซึ่งอาจเป็นตัวอย่างของปรากฏการณ์ลิลลิพุตในสัตว์มีกระดูกสันหลัง[ 349 ]
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบนบก
กลุ่มแมลงฟอสซิลส่วนใหญ่ที่พบหลังรอยต่อยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกนั้นแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากกลุ่มก่อนหน้านั้น: ในบรรดากลุ่มแมลงยุคพาลีโอโซอิก มีเพียงGlosselytrodea , MiomopteraและProtorthoptera เท่านั้น ที่ถูกค้นพบในแหล่งสะสมหลังจากยุคสูญพันธุ์Caloneurodeans , Paleodictyopteroids , ProtelytropteransและProtodonatesสูญพันธุ์ไปเมื่อสิ้นสุดยุคเพอร์เมียน แม้ว่าแมลงในยุคไทรแอสสิกจะแตกต่างจากแมลงในยุคเพอร์เมียนมาก แต่ช่องว่างในบันทึกฟอสซิลแมลงนั้นกินเวลาประมาณ 15 ล้านปี ตั้งแต่ปลายยุคเพอร์เมียนถึงต้นยุคไทรแอสสิก ในแหล่งสะสมยุคไทรแอสสิกตอนปลายที่มีการบันทึกไว้อย่างดี ฟอสซิลส่วนใหญ่ประกอบด้วยกลุ่มแมลงสมัยใหม่[ 151 ]
โครงสร้างตะกอนที่เกิดจากจุลินทรีย์ (MISS)มีบทบาทสำคัญในกลุ่มฟอสซิลบนบกทางตอนเหนือของจีนในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 350 ] [ 351 ]ในแคนาดาตอนเหนือ MISS ก็กลายเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปหลังจากการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก[ 352 ]การแพร่หลายของ MISS ในหินยุคไทรแอสสิกตอนต้นจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าแผ่นจุลินทรีย์เป็นคุณลักษณะสำคัญของระบบนิเวศหลังการสูญพันธุ์ที่ปราศจากผู้ก่อกวนทางชีวภาพซึ่งจะขัดขวางการแพร่หลายของพวกมัน การหายไปของ MISS ในช่วงปลายยุคไทรแอสสิกตอนต้นน่าจะบ่งชี้ถึงการฟื้นตัวของระบบนิเวศบนบกที่มากขึ้น และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการกลับมาของการก่อกวนทางชีวภาพที่แพร่หลาย[ 351 ]
สมมติฐานเกี่ยวกับสาเหตุ
การอธิบายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อ 250 ล้านปีก่อนนั้นเป็นเรื่องยากโดยเนื้อแท้ เนื่องจากหลักฐานบนบกส่วนใหญ่ถูกกัดเซาะหรือถูกฝังลึก ในขณะที่พื้นทะเลที่ขยายตัวนั้นถูกนำกลับมาใช้ใหม่ทั้งหมดในช่วง 200 ล้านปี ทำให้ไม่มีหลักฐานที่เป็นประโยชน์ใด ๆ เหลืออยู่ใต้ทะเล
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมหลักฐานจำนวนมากเกี่ยวกับสาเหตุ และได้เสนอหลายกลไก ซึ่งรวมถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลันและค่อยเป็นค่อยไป (คล้ายกับทฤษฎีที่อธิบายถึงเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนแต่ปัจจุบันยังไม่มีข้อสรุปที่ชัดเจนนัก)
- กลุ่มภัยพิบัติร้ายแรงประกอบด้วยเหตุการณ์อุกกาบาตขนาดใหญ่พุ่งชนโลก อย่างน้อยหนึ่งครั้ง การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมภูเขาไฟและการปล่อยก๊าซมีเทนจากพื้นทะเลอย่างฉับพลัน ไม่ว่าจะเกิดจากการสลายตัวของ แหล่งสะสม มีเทนไฮเดรตหรือการเผาผลาญแหล่งสะสมคาร์บอนอินทรีย์โดยจุลินทรีย์ที่สร้างมีเทน
- กลุ่ม ที่มีการเปลี่ยนแปลง อย่างค่อยเป็นค่อยไปได้แก่ การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเลภาวะขาดออกซิเจน เพิ่มขึ้น และความแห้งแล้งเพิ่ม ขึ้น
สมมติฐานใดๆ เกี่ยวกับสาเหตุจะต้องอธิบายถึงการเลือกเหตุการณ์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่มีโครงกระดูกแคลเซียมคาร์บอเนตอย่างรุนแรงที่สุด ระยะเวลาอันยาวนาน (4 ถึง 6 ล้านปี) ก่อนที่การฟื้นตัวจะเริ่มต้นขึ้น และขอบเขตที่น้อยที่สุดของการเกิดแร่ธาตุทางชีวภาพ (แม้ว่า จะมีการสะสมคาร์บอเนต อนินทรีย์ ) เมื่อการฟื้นตัวเริ่มต้นขึ้น[ 102 ]
ภูเขาไฟ
กับดักไซบีเรีย
การปะทุของลาวาบะซอลต์ที่ก่อให้เกิดแหล่งหินอัคนีขนาดใหญ่ของไซบีเรียนแทรปส์นั้น เป็นหนึ่งในเหตุการณ์ภูเขาไฟระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยรู้จัก โดยมีลาวาไหลออกมาครอบคลุมพื้นที่กว่า2,000,000 ตารางกิโลเมตร (770,000 ตารางไมล์)ซึ่งมีขนาดพอๆ กับประเทศซาอุดีอาระเบีย ก่อให้เกิดผลกระทบที่ร้ายแรง[ 353 ] [ 354 ] [ 355 ] [ 22 ] [ 356 ]วันที่ของการปะทุของไซบีเรียนแทรปส์นั้นตรงกับเหตุการณ์การสูญพันธุ์[ 55 ] [ 357 ] [ 358 ] [ 23 ] [ 359 ]การศึกษาในภูมิภาคโนริลสค์และมายเมชา-โคตูยของที่ราบสูงไซบีเรียตอนเหนือแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมภูเขาไฟเกิดขึ้นในช่วงที่มีการไหลของแมกมาจำนวนมหาศาลเพียงไม่กี่ครั้ง ซึ่งแตกต่างจากการไหลที่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ[ 360 ]
ภูเขาไฟไซบีเรียทำให้ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วที่สุดครั้งหนึ่งในบันทึกทางธรณีวิทยา[ 361 ]โดยอัตราการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์นั้นคาดว่าเร็วกว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคแคปิทาเนียน ถึงห้าเท่า [ 362 ]ในระหว่างการปะทุของภูเขาไฟเอ๋อเหมยซาน [ 363 ] [ 364 ] [ 365 ] เนื่องจาก มีแหล่ง ดูดซับคาร์บอนอนินทรีย์จำนวนมากระดับคาร์บอนไดออกไซด์อาจเพิ่มขึ้นจากระหว่าง 500 ถึง 4,000 ppm ก่อนการสูญพันธุ์ไปเป็นประมาณ 8,000 ppm หลังจากนั้น ตามการประมาณการหนึ่ง[ 27 ]การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งประเมินระดับคาร์บอนไดออกไซด์ก่อนการสูญพันธุ์ไว้ที่ 400 ppm ซึ่งต่อมาเพิ่มขึ้นเป็น 2,500 ppm โดยมีคาร์บอน 3,900 ถึง 12,000 กิกะตันถูกเพิ่มเข้าไปในระบบมหาสมุทร-บรรยากาศ[ 28 ]อุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างมากน่าจะตามมา[ 366 ]แม้ว่าหลักฐานบางอย่างจะชี้ให้เห็นถึงความล่าช้า 12,000 ถึง 128,000 ปี ระหว่างการเพิ่มขึ้นของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากภูเขาไฟกับภาวะโลกร้อน[ 367 ]แม้ว่าความคลาดเคลื่อนนี้อาจเกิดจากลำดับเวลาทางชีวภาพที่ ไม่ถูกต้อง [ 368 ]ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนก่อนการสูญพันธุ์ อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 18.2 °C [ 369 ]ซึ่งพุ่งสูงขึ้นถึง 35 °C สภาวะอุณหภูมิสูงนี้กินเวลานานถึง 500,000 ปี[ 28 ]อุณหภูมิอากาศในละติจูดสูงทางใต้ของกอนด์วานาเพิ่มขึ้นประมาณ 10–14 °C [ 29 ]จากการเปลี่ยนแปลงของไอโซโทปออกซิเจนจากอะพาไทต์ของคอนโอโดนต์ในจีนตอนใต้ อุณหภูมิน้ำผิวดินในละติจูดต่ำพุ่งสูงขึ้นประมาณ 8 °C [ 30 ]ในประเทศอิหร่านปัจจุบัน อุณหภูมิผิวน้ำทะเลเขตร้อนอยู่ระหว่าง 27 ถึง 33 องศาเซลเซียสในช่วงยุค Changhsingian แต่พุ่งสูงขึ้นกว่า 35 องศาเซลเซียสในช่วงยุค PTME [ 370 ]อุณหภูมิเฉลี่ยที่เพิ่มขึ้นยังนำมาซึ่ง ปรากฏการณ์ เอลนีโญ ที่รุนแรงขึ้น ทำให้ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศในระยะสั้นเพิ่มสูงขึ้น[ 39 ]
ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศที่สูงมากเหล่านี้คงอยู่เป็นเวลานาน[ 371 ]ตำแหน่งและการเรียงตัวของแพนเจียในขณะนั้นทำให้วัฏจักรคาร์บอนอนินทรีย์ไม่มีประสิทธิภาพในการฝังคาร์บอน[ 372 ]ในบทความปี 2020 นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างกลไกที่นำไปสู่เหตุการณ์การสูญพันธุ์ขึ้นใหม่ใน แบบจำลอง ทางชีวธรณี เคมี แสดงให้เห็นถึงผลที่ตามมาของปรากฏการณ์เรือนกระจกต่อสิ่งแวดล้อมทางทะเล และสรุปว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สามารถสืบย้อนไปถึงการปล่อย CO2 จากภูเขาไฟได้373 ] [ 9 ] หลักฐานยังชี้ไปที่การเผาไหม้ของภูเขาไฟของแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิลใต้ดิน โดยอิงจาก การเพิ่มขึ้น ของโคโรนีน -ปรอท ที่จับคู่กัน [ 374 ] [ 36 ]ซึ่งตรงกับความผิดปกติของปรอทที่แพร่กระจายไปทั่วทางภูมิศาสตร์และการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนที่มีไอโซโทปเบา[ 375 ]ค่า Te/Th เพิ่มขึ้นยี่สิบเท่าในช่วง PTME ซึ่งบ่งชี้เพิ่มเติมว่าเกิดขึ้นพร้อมกับการเกิดภูเขาไฟอย่างรุนแรง[ 376 ]นอกจากนี้ยังมีการบันทึกการไหลเข้าของสังกะสีที่มีไอโซโทปเบาจาก Siberian Traps ซึ่งยืนยันเพิ่มเติมว่าการเกิดภูเขาไฟเกิดขึ้นพร้อมกับ PTME [ 377 ]
การปะทุของภูเขาไฟไซบีเรียมีลักษณะพิเศษที่ทำให้มันอันตรายยิ่งขึ้นไปอีก ชั้นหินแข็งของไซบีเรียอุดมไปด้วยฮาโลเจนซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อชั้นโอโซน และหลักฐานจากหินต่างถิ่นใต้ทวีปบ่งชี้ว่าฮาโลเจนมากถึง 70% ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ[ 378 ]กรดไฮโดรคลอริกประมาณ 18 เทราตันถูกปล่อยออกมา[ 379 ]พร้อมกับสารระเหยที่มีกำมะถันสูงซึ่งก่อให้เกิดเมฆฝุ่นและละออง กรด ซึ่งจะปิดกั้นแสงแดดและขัดขวางการสังเคราะห์แสงบนบกและในเขตที่มีแสงส่องถึงของมหาสมุทร ทำให้ห่วงโซ่อาหารล่มสลาย การปะทุของกำมะถันจากภูเขาไฟเหล่านี้ยังทำให้เกิดภาวะโลกร้อนในช่วงสั้นๆ แต่รุนแรง ซึ่งขัดจังหวะแนวโน้มภาวะโลกร้อนที่รวดเร็วในวงกว้าง[ 380 ]พร้อมกับการลดลงของระดับน้ำทะเลเนื่องจากธารน้ำแข็ง[ 378 ] [ 381 ]อย่างไรก็ตาม ความสั้นของเหตุการณ์ความเย็นเหล่านี้ทำให้ไม่น่าจะเป็นกลไกการฆ่าที่สำคัญ[ 382 ]
การปะทุอาจทำให้เกิดฝนกรดได้เช่นกัน เนื่องจากละอองลอยถูกชะล้างออกจากชั้นบรรยากาศ[ 383 ]ซึ่งอาจทำให้พืชบก หอยและ สิ่งมีชีวิต แพลงก์ตอนที่มีเปลือกแคลเซียมคาร์บอเนตตายได้ ลาวาบะซอลต์บริสุทธิ์จะมีลักษณะเป็นของเหลว มีความหนืดต่ำ และไม่พ่นเศษซากขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่า 20% ของผลผลิตจากการปะทุของไซบีเรียนแทรปส์เป็น เถ้า ภูเขาไฟที่ถูกพัดขึ้นสูงสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งเพิ่มผลกระทบการเย็นตัวในระยะสั้น[ 384 ]เมื่อเถ้าภูเขาไฟเหล่านี้ถูกชะล้างออกจากชั้นบรรยากาศ คาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินก็จะยังคงอยู่ และภาวะโลกร้อนก็จะดำเนินต่อไปโดยไม่มีการควบคุม[ 366 ]
การเผาไหม้ของแหล่งสะสมไฮโดรคาร์บอนอาจทำให้การสูญพันธุ์รุนแรงขึ้น พื้นที่ไซบีเรียนแทรปส์อยู่ใต้ชั้นหินคาร์บอเนตและหินระเหยที่มีอายุยุคพาลีโอโซอิกตอนต้นถึงตอนกลางหนารวมถึงหินตะกอนที่มีถ่านหินอายุยุคคาร์บอนิเฟอรัส-เพอร์ เมียน เมื่อได้รับความร้อน เช่น จากการแทรกตัวของหินอัคนีหินเหล่านี้อาจปล่อยก๊าซเรือนกระจกและก๊าซพิษออกมาเป็นจำนวนมาก[ 385 ]สภาพแวดล้อมที่เป็นเอกลักษณ์ของไซบีเรียนแทรปส์ที่อยู่เหนือแหล่งสะสมเหล่านี้ น่าจะเป็นสาเหตุของความรุนแรงของการสูญพันธุ์[ 386 ] [ 387 ] [ 388 ]ลาวาบะซอลต์ปะทุหรือแทรกตัวเข้าไปใน หิน คาร์บอเนตและตะกอนในกระบวนการก่อตัวของแหล่งถ่านหินขนาดใหญ่ ซึ่งจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาเป็นจำนวนมาก ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนที่รุนแรงขึ้นหลังจากฝุ่นและละอองลอยตกลงมา[ 366 ]การเปลี่ยนแปลงของการปะทุจากหินบะซอลต์ที่ไหลบ่าไปสู่การวางตัวแบบแผ่นหินแทรก ซึ่งปลดปล่อยแหล่งสะสมไฮโดรคาร์บอนที่ถูกกักไว้มากขึ้น สอดคล้องกับการเริ่มต้นหลักของการสูญพันธุ์[ 33 ]และเชื่อมโยงกับค่า δ 13 C ที่เป็นลบอย่างมากการเดินทาง[ 389 ]อุณหภูมิปานกลางของแมกมาไซบีเรียนแทรปส์ทำให้การปล่อย CO2 ปริมาณมหาศาลเกิดขึ้นได้อย่างเหมาะสมการให้ความร้อนแก่แร่ระเหยและคาร์บอเนต[ 390 ]
การระบายก๊าซมีเทนที่ได้จากถ่านหินมาพร้อมกับการเผาไหม้ถ่านหินอย่างรุนแรงและการปล่อยเถ้าถ่านหิน[ 34 ]การศึกษาในปี 2011 ที่นำโดย Stephen E. Grasby รายงานหลักฐานว่าภูเขาไฟทำให้ชั้นถ่านหินขนาดใหญ่ลุกไหม้ ซึ่งอาจปล่อยคาร์บอนออกมามากกว่า 3 ล้านล้านตัน พวกเขาพบเถ้าสะสมอยู่ในชั้นหินลึกใกล้กับบริเวณที่ปัจจุบันคือBuchanan Lake Formation : "เถ้าถ่านหินที่กระจายตัวจากการระเบิดของ Siberian Trap คาดว่าจะมีการปล่อยธาตุพิษที่เกี่ยวข้องในแหล่งน้ำที่ได้รับผลกระทบซึ่ง มีการพัฒนาของ เถ้าลอย ... การระเบิดขนาดใหญ่ของหินแมฟิกเป็นเหตุการณ์ที่มีอายุยืนยาวซึ่งจะทำให้เกิดการสะสมของเมฆเถ้าทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญ" [ 391 ] [ 392 ] Grasby กล่าวว่า "นอกเหนือจากภูเขาไฟเหล่านี้ที่ทำให้เกิดไฟไหม้ผ่านถ่านหินแล้ว เถ้าที่มันพ่นออกมายังเป็นพิษสูงและถูกปล่อยลงสู่พื้นดินและน้ำ ซึ่งอาจมีส่วนทำให้เกิดเหตุการณ์การสูญพันธุ์ที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์โลก" [ 393 ]อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางคนเสนอว่าเถ้าลอยที่กล่าวอ้างเหล่านี้เป็นผลมาจากไฟป่าที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ถ่านหินจำนวนมากโดยแมกมาที่แทรกซึม[ 394 ]การศึกษาในปี 2013 ที่นำโดย QY Yang รายงานว่าปริมาณรวมของสารระเหยที่สำคัญที่ปล่อยออกมาจากไซบีเรียนแทรปส์ประกอบด้วย 8.5 × 107 Tg CO , 4.4 × 106 Tg CO, 7.0 × 106 Tg H S และ 6.8 × 107 Tg SO . [ 395 ]
การวางตัวของหินบะซอลต์ไซบีเรียที่มีลักษณะเด่นคือชั้นหินแทรก ทำให้ผลกระทบจากภาวะโลกร้อนยืดเยื้อออกไป ในขณะที่การปะทุของภูเขาไฟทำให้เกิดหินบะซอลต์บนพื้นดินจำนวนมาก ซึ่งกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่าน กระบวนการ ผุพังของซิลิเกตแต่ชั้นหินแทรกใต้ดินไม่สามารถกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศหรือบรรเทาภาวะโลกร้อนได้[ 396 ]นอกจากนี้ การผุพังแบบย้อนกลับที่เพิ่มขึ้นและการลดลงของแหล่งกักเก็บคาร์บอนซิลิเกตทำให้ความร้อนจัดคงอยู่ได้นานกว่าที่คาดไว้ หากคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินถูกกักเก็บไว้โดยหินซิลิเกต[ 236 ]
การลดลงของผลผลิตขั้นต้นทางทะเลทำให้การปล่อยไดเมทิลซัลเฟตและไดเมทิลซัลโฟนิโอโพรพิโอเนต ลดลง ส่งผลให้ภาวะโลก ร้อนรุนแรงขึ้น[ 397 ]นอกจากนี้ การลดลงของการสะสมซิลิเกตทางชีวภาพอันเป็นผลมาจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสิ่งมีชีวิตที่มีซิลิกาเป็นองค์ประกอบยังทำหน้าที่เป็นวงจรป้อนกลับเชิงบวก ซึ่งการตายของสิ่งมีชีวิตในทะเลจำนวนมากทำให้สภาวะเรือนกระจกที่รุนแรงทวีความรุนแรงและยืดเยื้อออกไปโดยการลดแหล่งกักเก็บคาร์บอนซิลิกาอีกแหล่งหนึ่ง[ 398 ]
ความผิดปกติของปรอทที่สอดคล้องกับช่วงเวลาที่มีกิจกรรมของภูเขาไฟไซบีเรียนแทรปส์พบได้ในหลายพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกัน[ 399 ] [ 400 ] [ 401 ] ซึ่งบ่งชี้ว่าการระเบิดของภูเขาไฟเหล่านี้ได้ปล่อย ปรอทพิษจำนวนมากสู่ชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร ทำให้เกิดการตายหมู่บนบกและในทะเลที่ใหญ่ขึ้น[ 402 ] [ 403 ] [ 404 ]แม้ว่าปริมาณปรอทเริ่มต้นบนบกในช่วงเริ่มต้นของ PTME จะเชื่อมโยงกับไฟป่าที่เพิ่มขึ้น แต่การเพิ่มขึ้นของปรอทในช่วง 500,000 ปีที่ผ่านมาหลังจากจุดสูงสุดครั้งแรกนี้เชื่อมโยงโดยตรงกับการเกิดภูเขาไฟ[ 405 ]การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้ความเข้มข้นของปรอทในสิ่งแวดล้อมบนบกและในทะเลสูงขึ้นหลายเท่าตัวเหนือระดับพื้นหลังปกติ และทำให้เกิดพิษจากปรอทในช่วงเวลาพันปีในแต่ละครั้ง[ 406 ] [ 407 ]การกลายพันธุ์ในพืชที่รอดชีวิตระหว่างและหลัง PTME ที่เกิดขึ้นพร้อมกับการสะสมของปรอทและโลหะหนักอื่นๆ ยืนยันถึงความเป็นพิษของโลหะหนัก ที่เกิดจากภูเขาไฟ [ 408 ] [ 309 ]การเพิ่มผลผลิตทางชีวภาพอาจกักเก็บปรอทและบรรเทาพิษได้บางส่วน[ 409 ] นอกจากนี้ยังมีการปล่อยละอองลอย นิกเกลและโคบอลต์และสารหนูออกมาในปริมาณมหาศาล[ 410 ] [ 411 ] [ 402 ]ซึ่งส่งผลให้เกิดพิษจากโลหะมากขึ้น[ 412 ]
ความเสียหายที่เกิดจาก Siberian Traps ไม่ได้สิ้นสุดลงหลังจากรอยต่อยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก ความผันผวนของไอโซโทปคาร์บอนบ่งชี้ว่ากิจกรรม Siberian Traps ขนาดใหญ่เกิดขึ้นซ้ำหลายครั้งในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 413 ] [ 414 ]ซึ่งเป็นการค้นพบที่ได้รับการยืนยันโดยการเพิ่มขึ้นของปรอท[ 415 ]ทำให้เกิดเหตุการณ์การสูญพันธุ์เพิ่มเติมในช่วงยุคดังกล่าว[ 416 ]
แหล่งหินอัคนีขนาดใหญ่ซิลิกาโชโยอิ
เหตุการณ์น้ำท่วมบะซอลต์ครั้งที่สองที่ก่อให้เกิด Choiyoi Silicic Large Igneous Province ทางตะวันตกเฉียงใต้ของกอนด์วานา ระหว่างประมาณ 286 ล้านปีถึง 247 ล้านปี ได้รับการเสนอแนะว่าเป็นกลไกการสูญพันธุ์เพิ่มเติมที่สำคัญ[ 161 ] เหตุการณ์นี้ มีปริมาตร 1,300,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร[ 417 ]และพื้นที่ 1,680,000 ตารางกิโลเมตร ซึ่งมีขนาด 40% ของ Siberian Traps [ 161 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง น้ำท่วมบะซอลต์นี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการล่มสลายของพืช สกุล Glossopteris ในกอนด์วานาในระดับภูมิภาค [ 418 ]
แนวภูเขาไฟเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีน-จีนตอนใต้
ความผิดปกติของปรอทที่เกิดขึ้นก่อนการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนถูกค้นพบในบริเวณที่เป็นเขตแดนระหว่างแผ่นเปลือกโลกจีนตอนใต้และแผ่นเปลือกโลกอินโดจีน ซึ่งเป็นเขตมุดตัวที่มีแนวภูเขาไฟ ไอโซโทปของแฮฟเนียมจากเซอร์คอนแมกมาติกที่สะสมตัวพร้อมกันที่พบในชั้นเถ้าที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟนี้ ยืนยันว่ามีต้นกำเนิดมาจากการเกิดภูเขาไฟในเขตมุดตัวมากกว่ากิจกรรมของแหล่งหินอัคนีขนาดใหญ่[ 419 ]การเพิ่มขึ้นของตัวอย่างทองแดงจากแหล่งสะสมเหล่านี้ในทองแดงที่มีไอโซโทปเบาให้การยืนยันเพิ่มเติม[ 420 ]มีการคาดการณ์ว่าการปะทุของภูเขาไฟนี้ทำให้เกิดความเครียดทางชีวภาพในท้องถิ่นในหมู่เรดิโอลาเรียน ฟองน้ำ และแบรคิโอพอดในช่วง 60,000 ปีก่อนการสูญพันธุ์ทางทะเลในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน รวมถึงวิกฤตการณ์แอมโมไนด์ที่มีความซับซ้อนทางสัณฐานวิทยาและขนาดลดลง และอัตราการหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้น เริ่มต้นในเขต ชีวภาพ C. yini ตอนล่าง ประมาณ 200,000 ปีก่อนการสูญพันธุ์[ 419 ]
การทำให้มีเทนแคลทเรตกลายเป็นแก๊ส
มีเทนแคลทเรต หรือที่รู้จักกันในชื่อมีเทนไฮเดร ตประกอบด้วยโมเลกุลของมีเทนที่ถูกกักอยู่ในโครงผลึกของน้ำแข็ง มีเทนนี้ผลิตโดยจุลินทรีย์ มีทาโน เจนและมีอัตราส่วนไอโซโทป13C / 12Cต่ำกว่าปกติประมาณ 6% ( δ 13C )−6.0%) ภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิที่เหมาะสม แคลทเรตจะก่อตัวขึ้นใกล้ผิวดินเยือกแข็งและในปริมาณมากบนไหล่ทวีปและพื้นทะเลใกล้เคียงที่ระดับความลึกของน้ำอย่างน้อย300 เมตร (980 ฟุต)โดยฝังอยู่ในตะกอนลึกถึง2,000 เมตร (6,600 ฟุต)ใต้พื้นทะเล[ 421 ]
การปล่อยมีเทนจำนวนมหาศาลจากแคลทเรตเหล่านี้อาจมีส่วนทำให้เกิด PTME เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานทั่วโลกเกี่ยวกับการลดลงอย่างรวดเร็วประมาณ 1% ในอัตราส่วน13C / 12Cใน หิน คาร์บอเนตตั้งแต่ปลายยุคเพอร์เมียน[ 85 ] [ 422 ] นี่เป็นการเปลี่ยนแปลง (ลดลงและเพิ่มขึ้น) ครั้ง แรกที่ใหญ่ที่สุดและเร็วที่สุดของชุดการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วน จนกระทั่งมีเสถียรภาพอย่างฉับพลันในช่วงกลางยุคไทรแอสสิก ตามมาด้วยการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่มีเปลือกที่สร้างแคลเซียมในเวลาไม่นานหลังจากนั้น[ 113 ]พื้นทะเลอาจมี แหล่งสะสม มีเทนไฮเดรตและลาวาทำให้แหล่งสะสมเหล่านั้นแตกตัว ปล่อยมีเทนออกมาในปริมาณมหาศาล[ 423 ] การปล่อยมีเทนจำนวนมากอาจทำให้เกิดภาวะโลกร้อนอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากมีเทน เป็นก๊าซเรือนกระจก ที่มีศักยภาพสูงมากมีหลักฐานที่ชัดเจนบ่งชี้ว่าอุณหภูมิโลกเพิ่มขึ้นประมาณ 6 °C (10.8 °F) ใกล้เส้นศูนย์สูตร และเพิ่มขึ้นมากกว่านั้นในละติจูดที่สูงกว่า: อัตราส่วนไอโซโทปออกซิเจนลดลงอย่างรวดเร็ว ( 18 O ⁄ 16 O ); [ 424 ]การสูญพันธุ์ของ พืช สกุล Glossopteris ( Glossopterisและพืชที่เติบโตในพื้นที่เดียวกัน) ซึ่งต้องการสภาพอากาศ ที่เย็น และถูกแทนที่ด้วยพืชที่พบได้ทั่วไปในละติจูดโบราณที่ต่ำกว่า[ 425 ]นอกจากนี้ยังมีการเสนอแนะว่าการปล่อยมีเทนและก๊าซเรือนกระจก อื่นๆ จากมหาสมุทรสู่ชั้นบรรยากาศในปริมาณมากนั้นเชื่อมโยงกับเหตุการณ์ไร้ออกซิเจน และเหตุการณ์ยูซินิก (ซัลไฟด์) ในขณะนั้น โดยกลไกที่แน่นอนนั้นเปรียบเทียบกับ ภัยพิบัติทะเลสาบไนออสในปี 1986 [ 426 ]
สมมติฐานแคลทเรตดูเหมือนจะเป็นกลไกเดียวที่เสนอซึ่งเพียงพอที่จะทำให้เกิดการลดลงทั่วโลก 1% ใน อัตราส่วน 13 C ⁄ 12 C [ 427 ] [ 51 ] ในขณะที่ปัจจัยต่างๆ อาจมีส่วนทำให้เกิด การลดลงของอัตราส่วน แต่การทบทวนในปี 2002 พบว่าปัจจัยส่วนใหญ่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายปริมาณที่สังเกตได้: [ 35 ]
- ก๊าซจากการระเบิดของภูเขาไฟมีอัตราส่วน13C / 12C ประมาณ 0.5ถึง 0.8% ต่ำกว่าค่ามาตรฐาน ( δ 13C )−0.5 ถึง −0.8%) แต่การประเมินในปี 1995 สรุปว่าการลดลงทั่วโลกที่สังเกตได้ 1.0% จะต้องเกิดจากการปะทุที่ใหญ่กว่าที่พบมาก[ 428 ] (อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์นี้พิจารณาเฉพาะ CO ที่ผลิตโดยแมกมาเองเท่านั้น ไม่ใช่จากปฏิกิริยากับตะกอนที่มีคาร์บอน ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง)
- การลดลงของกิจกรรมอินทรีย์จะทำให้การสกัด12C จากสิ่งแวดล้อมช้าลง และเหลือ 12C ไว้รวมในตะกอนมากขึ้น ส่งผลให้สัดส่วน13C/12C ลดลงกระบวนการทางชีวเคมี จะใช้ไอโซโทปที่เบากว่าเป็นหลัก เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีนั้นถูกขับเคลื่อนด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอะตอม และไอโซโทปที่เบากว่าจะตอบสนองต่อแรงเหล่า นี้ได้ เร็วกว่า แต่การศึกษาพบ ว่าการลดลงเพียงเล็กน้อย 0.3 ถึง 0.4% ใน13C / 12C ( δ13C )−3 ถึง −4 ‰) ในช่วงอุณหภูมิสูงสุดของยุคพาลีโอซีน-อีโอซีน (PETM) สรุปได้ว่าแม้จะถ่ายโอนคาร์บอน อินทรีย์ทั้งหมด (ในสิ่งมีชีวิต ดิน และที่ละลายอยู่ในมหาสมุทร) ลงในตะกอนก็ยังไม่เพียงพอ: แม้การฝังวัสดุที่มี12C ในปริมาณมากเช่นนี้ ก็จะไม่ทำให้ค่าอัตราส่วน13C / 12Cของหินรอบๆ PETM ลดลง ' น้อย ลง' [ 428 ]
- สารอินทรีย์ในตะกอนที่ฝังอยู่ใต้ดินมีอัตราส่วน13C / 12C ต่ำกว่าปกติ 2.0 ถึง 2.5% ( δ 13C )−2.0 ถึง −2.5%) ตามทฤษฎีแล้ว หากระดับน้ำทะเลลดลงอย่างรวดเร็วตะกอนทะเล ตื้น จะสัมผัสกับการออกซิเดชัน แต่ 6,500–8,400 กิกะตัน (1 กิกะตัน = 10คาร์บอนอินทรีย์ 12กิโลกรัมจะต้องถูกออกซิไดซ์และส่งกลับคืนสู่ระบบมหาสมุทร-บรรยากาศภายในเวลาไม่กี่แสนปีเพื่อลดอัตราส่วน13C / 12Cลง 1.0% ซึ่งไม่ถือว่าเป็นความเป็นไปได้ที่สมจริง [ 51 ]ยิ่งไปกว่านั้น ระดับน้ำทะเลกำลังเพิ่มสูงขึ้นแทนที่จะลดลงในช่วงเวลาที่เกิดการสูญพันธุ์[ 366 ]
- แทนที่จะเป็นการลดลงอย่างฉับพลันของระดับน้ำทะเล ช่วงเวลาที่มีออกซิเจนสูงและต่ำหรือไม่มีออกซิเจนในก้นมหาสมุทรเป็นระยะๆ อาจเป็นสาเหตุของการผันผวนของอัตราส่วน 13C/12C ในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก [ 113 ] และภาวะขาดออกซิเจนทั่วโลกอาจเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลง อย่าง ฉับพลัน ใน ช่วงปลายยุคเพอร์เมียน ทวีปต่างๆ ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนและต้นยุคไทรแอสสิกกระจุกตัวอยู่ในเขตร้อนมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน และแม่น้ำเขตร้อนขนาดใหญ่จะพัดพาตะกอนลงสู่แอ่งมหาสมุทรขนาดเล็กที่ปิดล้อมบางส่วนในละติจูดต่ำ สภาวะเช่นนี้เอื้อต่อการเกิดภาวะที่มีออกซิเจนและขาดออกซิเจน สภาวะที่มีออกซิเจน/ขาดออกซิเจนจะส่งผลให้มีการปล่อย/ฝังคาร์บอนอินทรีย์จำนวนมากอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีอัตราส่วน 13C/12C ต่ำเนื่องจากกระบวนการทางชีวเคมีใช้ไอโซโทปที่เบากว่ามากกว่า[ 429 ]เหตุผลดังกล่าวหรือเหตุผลอื่นที่เกี่ยวข้องกับสารอินทรีย์อาจเป็นสาเหตุของทั้งรูปแบบ อัตราส่วน 13 C ⁄ 12 C ที่ผันผวนในช่วงปลายยุคโปรเทโรโซอิก/แคมเบรียน [ 113 ]
อย่างไรก็ตาม สมมติฐานแคลทเรตก็ถูกวิพากษ์วิจารณ์เช่นกัน แบบจำลองวัฏจักรคาร์บอนที่อธิบายถึงการเผาไหม้ของตะกอนคาร์บอเนตโดยภูเขาไฟยืนยันว่ากระบวนการนี้จะมีผลเพียงพอที่จะทำให้เกิดการลดลงที่สังเกตได้[ 35 ] [ 430 ]นอกจากนี้ รูปแบบของการเปลี่ยนแปลงไอโซโทปที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากการปล่อยมีเทนจำนวนมากไม่ตรงกับรูปแบบที่เห็นตลอดช่วงไทรแอสสิกตอนต้น ไม่เพียงแต่สาเหตุดังกล่าวจะต้องมีการปล่อยมีเทนออกมามากถึงห้าเท่าของปริมาณที่คาดการณ์ไว้สำหรับ PETM เท่านั้น แต่ยังต้องมีการฝังตัวกลับเข้าไปในอัตราที่สูงเกินจริงเพื่ออธิบายถึงการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ อัตราส่วน 13 C ⁄ 12 C (ช่วงเวลาของ δ 13 Cที่เป็นบวกสูง )) ตลอดช่วงต้นยุคไทรแอสสิกก่อนที่จะถูกปล่อยออกมาอีกหลายครั้ง[ 113 ]งานวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในช่วงเหตุการณ์การสูญพันธุ์ส่วนใหญ่เกิดจากคาร์บอนไดออกไซด์จากภูเขาไฟ[ 431 ]และถึงแม้ว่าการปล่อยมีเทนจะต้องมีส่วนร่วม แต่ร่องรอยไอโซโทปแสดงให้เห็นว่ามีเทนเทอร์โมเจนิคที่ปล่อยออกมาจากไซบีเรียนแทรปส์มีบทบาทมากกว่ามีเทนจากแคลทเรตและแหล่งกำเนิดทางชีวภาพอื่นๆ เช่น พื้นที่ชุ่มน้ำในช่วงเหตุการณ์ดังกล่าว[ 28 ]
หลักฐานเพิ่มเติมที่ขัดแย้งกับการปล่อยมีเทนแคลทเรตในฐานะตัวขับเคลื่อนหลักของภาวะโลกร้อน คือเหตุการณ์ภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็วหลักยังเกี่ยวข้องกับการรุกคืบของทะเลมากกว่าการถอยร่น ซึ่งโดยปกติแล้วการรุกคืบของทะเลจะไม่ก่อให้เกิดการปล่อยมีเทน แต่จะต้องอาศัยการลดลงของความดัน ซึ่งการถอยร่นของทะเลตื้นจะก่อให้เกิดได้[ 432 ]การที่แผ่นดินของโลกรวมตัวกันเป็นทวีปใหญ่หนึ่งเดียวยังหมายความว่าแหล่งกักเก็บก๊าซไฮเดรตทั่วโลกมีปริมาณน้อยกว่าในปัจจุบัน ซึ่งยิ่งทำให้ข้อโต้แย้งเรื่องการละลายของมีเทนแคลทเรตเป็นสาเหตุหลักของการหยุดชะงักของวัฏจักรคาร์บอนนั้นอ่อนแอลง[ 433 ]
ภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูงและภาวะความเป็นกรด
สิ่งมีชีวิตในทะเลมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลง ระดับ CO2 (คาร์บอนไดออกไซด์ มากกว่าสิ่งมีชีวิตบนบกด้วยเหตุผลหลายประการCO2 ละลาย ในน้ำ มากกว่าออกซิเจนถึง 28 เท่าสัตว์ทะเลโดยทั่วไปจะทำงานได้ด้วยความเข้มข้นของCO2 ในร่างกาย ที่ ต่ำกว่าสัตว์ เนื่องจากการกำจัดCO2 ในสัตว์ที่หายใจด้วยอากาศ ถูกขัดขวางโดยความจำเป็นที่ก๊าซจะต้องผ่านเยื่อหุ้ม ของระบบทางเดินหายใจ ( ถุงลมปอดหลอดลมและอื่นๆ) แม้ว่าCO2จะแพร่กระจายได้ง่ายกว่าออกซิเจนก็ตาม ในสิ่งมีชีวิตในทะเล การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ CO2 ในระดับปานกลางแต่ต่อเนื่องการสังเคราะห์โปรตีนลดอัตราการปฏิสนธิ และทำให้เกิดความผิดปกติในส่วนแข็งที่เป็นแคลเซียม[ 186 ]ความเข้มข้นของ CO2 ที่สูงขึ้นยังผลให้ระดับกิจกรรมลดลงในสัตว์ทะเลที่เคลื่อนไหวหลายชนิด ซึ่งขัดขวางความสามารถในการหาอาหารของพวกมัน[ 434 ]การวิเคราะห์ฟอสซิลทางทะเลจากช่วงสุดท้ายของยุคเพอร์เมียนที่เรียกว่า Changhsingianพบว่าสิ่งมีชีวิตในทะเลที่มีความทนทานต่อภาวะไฮเปอร์แคปเนีย (ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์สูง) ต่ำ มีอัตราการสูญพันธุ์สูง และสิ่งมีชีวิตที่ทนทานที่สุดมีการสูญเสียเพียงเล็กน้อย สิ่งมีชีวิตในทะเลที่เปราะบางที่สุดคือสิ่งมีชีวิตที่สร้างส่วนแข็งที่เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต มีอัตราการเผาผลาญ ต่ำ และระบบหายใจ อ่อนแอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟองน้ำแคลเซียมคาร์บอเนตปะการังแบบรูโกสและแบบแท็บเลตแบ รคิโอพอดที่สร้างแคลไซต์ ไบ รโอซัว และเอคิโนเดอร์มประมาณ 81% ของสกุลเหล่านี้สูญพันธุ์ไป ญาติใกล้ชิดที่ไม่มี ส่วนแข็งที่เป็น แคลเซียม คาร์บอเนต ประสบกับการสูญเสียเพียงเล็กน้อย เช่นดอกไม้ทะเลซึ่งเป็นต้นกำเนิดของปะการังในปัจจุบัน สัตว์ที่มีอัตราการเผาผลาญสูง ระบบหายใจที่พัฒนาดี และส่วนแข็งที่ไม่ใช่แคลเซียมคาร์บอเนตมีการสูญเสียเพียงเล็กน้อย ยกเว้นคอนโอโดนต์ซึ่ง 33% ของสกุลสูญพันธุ์ไป รูปแบบนี้ยังสอดคล้องกับสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับผลกระทบของภาวะขาดออกซิเจนซึ่งหมายถึงการขาดแคลนออกซิเจนแต่ไม่ใช่การขาดออกซิเจน โดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม ภาวะขาดออกซิเจนคงไม่ใช่กลไกเดียวที่ทำให้สิ่งมีชีวิตในทะเลตาย เกือบทั้งหมดของไหล่ทวีปน้ำจะต้องมีออกซิเจนต่ำมากจึงจะอธิบายถึงความรุนแรงของการสูญพันธุ์ได้ ถึงกระนั้น ภัยพิบัติดังกล่าวก็จะทำให้ยากที่จะอธิบายรูปแบบการสูญพันธุ์ที่มีการเลือกสูง แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของบรรยากาศในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนและต้นยุคไทรแอสสิกแสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญแต่ยืดเยื้อของระดับออกซิเจนในบรรยากาศ โดยไม่มีการเร่งตัวขึ้นใกล้กับขอบเขต P–Tr ระดับออกซิเจนในบรรยากาศขั้นต่ำในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกไม่เคยต่ำกว่าระดับในปัจจุบัน ดังนั้นการลดลงของออกซิเจนจึงไม่ตรงกับรูปแบบเวลาของการสูญพันธุ์[ 186 ]
นอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของ ความเข้มข้น CO2ยังเชื่อมโยงกับการเป็นกรดของมหาสมุทรอย่าง หลีกเลี่ยงไม่ได้ [ 435 ]ซึ่งสอดคล้องกับการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่มีแคลเซียมสูงเป็นพิเศษและสัญญาณอื่นๆ ในบันทึกหินที่บ่งชี้ว่ามหาสมุทรมีความเป็นกรด มากขึ้น [ 32 ]เช่น วิกฤตการผลิตคาร์บอเนตที่เกิดขึ้นหลายพันปีหลังจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากภูเขาไฟเริ่มขึ้น[ 436 ]การลดลงของค่า pH ในมหาสมุทรคำนวณได้มากถึง 0.7 หน่วย[ 31 ]ทำให้เกิดทะเลอาราโกไนต์ที่รุนแรง[ 437 ]การเป็นกรดของมหาสมุทรมีความรุนแรงที่สุดในละติจูดกลาง และเชื่อกันว่าการรุกรานทางทะเลครั้งใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนได้ทำลายชุมชนชั้นตื้นควบคู่ไปกับภาวะขาดออกซิเจน[ 3 ]อย่างไรก็ตามหลักฐานจากชั้นตะกอนชายฝั่งที่ครอบคลุมรอยต่อยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกในมณฑลกุ้ยโจว ตะวันตก และมณฑลยูน นานตะวันออก แสดงให้เห็นถึง การรุกคืบของทะเล ใน ท้องถิ่นที่ครอบงำด้วยการสะสมของคาร์บอเนต ซึ่งบ่งชี้ว่าการเป็นกรดของมหาสมุทรไม่ได้เกิดขึ้นทั่วโลกและน่าจะจำกัดอยู่เฉพาะบางภูมิภาคของมหาสมุทรทั่วโลก[ 438 ]การศึกษาหนึ่งที่ตีพิมพ์ในScientific Reportsสรุปว่าการเป็นกรดของมหาสมุทรในวงกว้าง หากเกิดขึ้นจริง ก็ไม่รุนแรงพอที่จะขัดขวางการสร้างแคลเซียม และเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของเหตุการณ์การสูญพันธุ์เท่านั้น[ 439 ]ความสำเร็จสัมพัทธ์ของสิ่งมีชีวิตในทะเลหลายชนิดที่อ่อนแอต่อการเป็นกรดมาก ได้ถูกนำมาใช้เพื่อโต้แย้งว่าการเป็นกรดไม่ใช่ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์[ 440 ]การคงอยู่ของความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงมากในบรรยากาศและมหาสมุทรในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกจะขัดขวางการฟื้นตัวของสิ่งมีชีวิตที่สร้างแคลเซียมชีวภาพหลังจาก PTME [ 441 ]
ความเป็นกรดที่เกิดจากความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นในดินและการละลายของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในน้ำฝนก็เป็นกลไกการฆ่าบนบกเช่นกัน[ 442 ]ความเป็นกรดของน้ำฝนที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการกัดเซาะดินเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากความเป็นกรดของดินป่าที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเห็นได้จากการไหลเข้าของตะกอนอินทรีย์ที่มาจากพื้นดินที่เพิ่มขึ้นซึ่งพบในตะกอนทางทะเลในช่วงการสูญพันธุ์ตอนปลายยุคเพอร์เมียน[ 443 ]หลักฐานเพิ่มเติมของการเพิ่มขึ้นของความเป็นกรดในดินมาจากอัตราส่วน Ba/Sr ที่สูงขึ้นในดินยุคไทรแอสสิกตอนต้น[ 444 ]วงจรป้อนกลับเชิงบวกที่เพิ่มและยืดระยะเวลาความเป็นกรดของดินอาจเป็นผลมาจากการลดลงของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในดิน เช่น ทูบิฟิซิดและไคโรโนมิด ซึ่งกำจัดเมตาบอไลต์ที่เป็นกรดออกจากดิน[ 445 ]ความอุดมสมบูรณ์ที่เพิ่มขึ้นของดินเหนียวเวอร์มิคูไลต์ในมณฑลชานซี ทางตอนใต้ของจีน ซึ่งตรงกับรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก บ่งชี้อย่างชัดเจนถึงการลดลงอย่างรวดเร็วของค่า pH ในดิน ซึ่งมีความสัมพันธ์โดยตรงกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากภูเขาไฟ[ 446 ] ความผิดปกติ ของโฮเพนยังถูกตีความว่าเป็นหลักฐานของดินและพีทที่เป็นกรด[ 447 ]เช่นเดียวกับปัจจัยกดดันทางสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ความเป็นกรดบนพื้นดินยังคงมีอยู่เป็นระยะๆ จนถึงยุคไทรแอสสิก ทำให้การฟื้นตัวของระบบนิเวศบนบกชะงักงัน[ 448 ]
ภาวะขาดออกซิเจนและภาวะยูซิเนีย
มีการค้นพบ หลักฐานเกี่ยวกับภาวะขาดออกซิเจนอย่างรุนแรง ( anoxia ) และภาวะ มีกำมะถัน สูง ( euxinia ) ในมหาสมุทรเป็นวงกว้าง ตั้งแต่ช่วงปลายยุคเพอร์เมียนจนถึงต้นยุคไทรแอสสิก[ 449 ] [ 26 ] [ 450 ]หลักฐานของภาวะขาดออกซิเจนปรากฏขึ้นในเหตุการณ์การสูญพันธุ์ทั่วทั้ง มหาสมุทร เททิสและพันทาลาสสิกรวม ถึง ผลึก ไพไรต์ขนาดเล็ก [ 451 ] [ 452 ] การ เปลี่ยนแปลง δ 238 U ที่ เป็นลบ [ 453 ] [ 454 ] การเปลี่ยนแปลง δ 15 N ที่เป็นลบ [ 455 ]การเปลี่ยนแปลงไอโซโทปδ 82/78 Se ที่เป็นบวก [ 456 ] อัตราส่วน δ 13 C ที่ค่อนข้างเป็นบวกในไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหลายวง[ 457 ]อัตราส่วน Th/U สูง[ 458 ] [ 453 ]ความผิดปกติของ Ce/Ce* ที่เป็นบวก[ 459 ]การลดลงของโมลิบเดนัม ยูเรเนียม และวานาเดียมจากน้ำทะเล[ 460 ]และ ชั้นบางๆ ในตะกอน[ 451 ]อย่างไรก็ตาม หลักฐานของภาวะขาดออกซิเจนเกิดขึ้นก่อนการสูญพันธุ์ในบางพื้นที่อื่นๆ รวมถึงSpitiประเทศอินเดีย [ 461 ] Shangsi ประเทศจีน[ 462 ] Meishanประเทศจีน [ 463 ] Opal Creekรัฐอัลเบอร์ตา [ 464 ] และ Kap Stosch ประเทศกรีนแลนด์[ 465 ]หลักฐานทางชีวธรณีเคมียังชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของภาวะขาดออกซิเจนในช่วง PTME [ 466 ]ไบโอมาร์กเกอร์สำหรับแบคทีเรียกำมะถันสีเขียว เช่น isorenieratane ซึ่งเป็น ผลิตภัณฑ์ ไดอะเจเนติกของisorenierateneถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวบ่งชี้ของ ภาวะขาดออกซิเจนใน เขตโฟติกเนื่องจากแบคทีเรีย กำมะถันสีเขียว ต้องการทั้งแสงแดดและไฮโดรเจนซัลไฟด์ในการดำรงชีวิต ความอุดมสมบูรณ์ของพวกมันในตะกอนจากขอบเขต P–T บ่งชี้ว่าสภาวะขาดออกซิเจนมีอยู่แม้ในน้ำตื้นของเขตโฟติก[ 467 ] [ 468 ]การเปลี่ยนแปลงไอโซโทปปรอทเชิงลบช่วยเสริมหลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับภาวะขาดออกซิเจนอย่างกว้างขวางในช่วง PTME [ 25 ]การสูญพันธุ์ที่ไม่สมส่วนของสิ่งมีชีวิตในทะเลในละติจูดสูงเป็นหลักฐานเพิ่มเติมว่าการขาดออกซิเจนเป็นกลไกการฆ่า สิ่งมีชีวิตในละติจูดต่ำที่อาศัยอยู่ในน้ำที่อุ่นกว่าและมีออกซิเจนน้อยกว่าจะปรับตัวได้ดีกว่าตามธรรมชาติกับระดับออกซิเจนที่ต่ำกว่าและสามารถอพยพไปยังละติจูดที่สูงขึ้นในช่วงภาวะโลกร้อน ในขณะที่สิ่งมีชีวิตในละติจูดสูงไม่สามารถหลีกหนีจากน้ำที่อุ่นขึ้นและมีออกซิเจนต่ำที่ขั้วโลกได้[ 469 ]หลักฐานของความล่าช้าระหว่างการป้อนปรอทจากภูเขาไฟและการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพให้การสนับสนุนเพิ่มเติมสำหรับภาวะขาดออกซิเจนและภาวะขาดออกซิเจนเป็นกลไกการฆ่าที่สำคัญ เนื่องจากคาดว่าการสูญพันธุ์จะเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยปรอทจากภูเขาไฟหากภูเขาไฟและภาวะคาร์บอนไดออกไซด์สูงเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการสูญพันธุ์[ 470 ]ลำดับการสูญพันธุ์ในบางส่วน โดยสิ่งมีชีวิตในน้ำลึกได้รับผลกระทบก่อน ตามด้วยสิ่งมีชีวิตในน้ำตื้น และจากนั้นจึงเป็นสิ่งมีชีวิตในน้ำก้นทะเล เชื่อกันว่าสะท้อนถึงการเคลื่อนตัวของเขตที่มีออกซิเจนต่ำสุด[ 471 ]แบบจำลองทางเคมีของมหาสมุทรชี้ให้เห็นว่าภาวะขาดออกซิเจนและภาวะยูซิเนียมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับภาวะไฮเปอร์แคปเนียซึ่งบ่งชี้ว่าพิษจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ ภาวะขาดออกซิเจน และภาวะไฮเปอร์แคปเนียทำงานร่วมกันเป็นกลไกการฆ่า ภาวะไฮเปอร์แคปเนียอธิบายการเลือกของการสูญพันธุ์ได้ดีที่สุด แต่ภาวะขาดออกซิเจนและภาวะยูซิเนียอาจมีส่วนทำให้เหตุการณ์ดังกล่าวมีอัตราการตายสูง[ 472 ]
ลำดับเหตุการณ์ที่นำไปสู่มหาสมุทรที่ปราศจากออกซิเจนอาจถูกกระตุ้นโดยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการปะทุของภูเขาไฟไซบีเรียนแทรปส์[ 473 ]ในสถานการณ์นั้น ภาวะโลกร้อนจากปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นจะลดความสามารถในการละลายของออกซิเจนในน้ำทะเล ทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนลดลง การระเหยของน้ำชายฝั่งที่เพิ่มขึ้นจะทำให้เกิดน้ำก้นทะเลอุ่นและเค็ม (WSBW) ที่ขาดออกซิเจนและสารอาหาร ซึ่งจะแพร่กระจายไปทั่วโลกผ่านมหาสมุทรลึก การไหลเข้าของ WSBW ทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนของน้ำ ส่งผลให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นและนำน้ำที่ปราศจากออกซิเจนขึ้นสู่ชั้นหินตื้น ส่งผลให้การก่อตัวของ WSBW เพิ่มขึ้นในวงจรป้อนกลับเชิงบวก[ 474 ]การไหลของวัสดุจากแผ่นดินลงสู่มหาสมุทรเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการกัดเซาะของดิน ซึ่งจะอำนวยความสะดวกให้เกิดภาวะยูโทรฟิเคชันเพิ่ม ขึ้น [ 475 ]การถอยร่นของทะเลก็เช่นกัน ทำให้การป้อนวัสดุจากแผ่นดินเพิ่มขึ้น[ 476 ]การผุกร่อนทางเคมีของทวีปที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากภาวะโลกร้อนและการเร่งตัวของวัฏจักรน้ำจะเพิ่มการไหลของสารอาหารจากแม่น้ำสู่มหาสมุทร[ 477 ]นอกจากนี้ ไซบีเรียนแทรปยังให้ปุ๋ยแก่มหาสมุทรโดยตรงด้วยธาตุเหล็กและฟอสฟอรัส ทำให้เกิดการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตและการเกิดพายุหิมะ ในทะเล ระดับ ฟอสเฟต ที่เพิ่มขึ้น จะช่วยสนับสนุนผลผลิตขั้นต้นที่มากขึ้นในมหาสมุทรผิวน้ำ[ 478 ]การเพิ่มขึ้นของการผลิตสารอินทรีย์จะทำให้สารอินทรีย์จมลงสู่มหาสมุทรลึกมากขึ้น ซึ่งการหายใจของสารอินทรีย์เหล่านั้นจะลดความเข้มข้นของออกซิเจนลงไปอีก เมื่อภาวะขาดออกซิเจนเกิดขึ้นแล้ว มันจะคงอยู่ได้ด้วยวงจรป้อนกลับเชิงบวกเนื่องจากภาวะขาดออกซิเจนในน้ำลึกมีแนวโน้มที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการรีไซเคิลของฟอสเฟต นำไปสู่ผลผลิตที่สูงขึ้นไปอีก[ 479 ]ตามแนวชายฝั่งพันทาลัสซานของจีนตอนใต้ การลดลงของออกซิเจนยังเกิดจากการไหลขึ้นของน้ำลึกขนาดใหญ่ที่อุดมไปด้วยสารอาหารต่างๆ ทำให้บริเวณนี้ของมหาสมุทรได้รับผลกระทบจากภาวะขาดออกซิเจนที่รุนแรงเป็นพิเศษ[ 480 ]การพลิกกลับของกระแสน้ำช่วยอำนวยความสะดวกในการขยายตัวของภาวะขาดออกซิเจนทั่วทั้งมวลน้ำ[ 481 ]เหตุการณ์ขาดออกซิเจนอย่างรุนแรงในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนจะทำให้แบคทีเรียที่ลดซัลเฟตเจริญเติบโตได้ดี ส่งผลให้เกิดการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์จำนวนมากในมหาสมุทรที่ขาดออกซิเจน ส่งผลให้มหาสมุทรกลายเป็นยูซินิก[ 473 ]ในบางภูมิภาค ภาวะขาดออกซิเจนจะหายไปชั่วคราวเมื่อเกิดอากาศเย็นชั่วคราวอันเนื่องมาจากการปล่อยกำมะถันจากภูเขาไฟ[ 482 ]
การคงอยู่ของภาวะขาดออกซิเจนตลอดช่วงต้นยุคไทรแอสสิกอาจอธิบายถึงการฟื้นตัวที่ช้าของสิ่งมีชีวิตในทะเลและระดับความหลากหลายทางชีวภาพที่ต่ำหลังจากการสูญพันธุ์[ 483 ] [ 484 ] [ 485 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บน พื้นทะเล [ 486 ] [ 238 ]ภาวะขาดออกซิเจนหายไปจากน้ำตื้นเร็วกว่าในมหาสมุทรลึก[ 487 ]การขยายตัวของเขตที่มีออกซิเจนต่ำสุดไม่ได้หยุดลงจนกระทั่งปลายยุคสปาเธียน ซึ่งทำให้กระบวนการฟื้นตัวทางชีวภาพหยุดชะงักและเริ่มต้นใหม่เป็นระยะ[ 488 ]การลดลงของการผุกร่อนของทวีปในช่วงปลายยุคสปาเธียนในที่สุดก็เริ่มบรรเทาภาวะขาดออกซิเจนที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ให้กับสิ่งมีชีวิตในทะเล[ 489 ]ในบางภูมิภาคของพันธาลาสสา ภาวะขาดออกซิเจนในเขตเพลาจิกยังคงเกิดขึ้นซ้ำๆ จนถึงยุคอนิเซียน[ 490 ]อาจเนื่องมาจากผลผลิตที่เพิ่มขึ้นและการกลับมาของการไหลขึ้นของน้ำจากลม[ 491 ]บางส่วนแสดงให้เห็นถึงการกลับคืนสู่สภาวะน้ำที่มีออกซิเจนค่อนข้างเร็ว อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาที่ภาวะขาดออกซิเจนคงอยู่นั้นยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่[ 492 ]ความผันผวนของวัฏจักรซัลเฟอร์ในยุคไทรแอสสิกตอนต้นบ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิตในทะเลยังคงเผชิญกับการกลับมาของภาวะขาดออกซิเจนเช่นกัน[ 493 ]
นักวิทยาศาสตร์บางคนได้ตั้งข้อสงสัยเกี่ยวกับสมมติฐานภาวะขาดออกซิเจนโดยอ้างว่าสภาวะขาดออกซิเจนที่ยาวนานไม่น่าจะเกิดขึ้นได้หากการไหลเวียนของมหาสมุทรเทอร์โมฮาไลน์ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนเป็นไปตาม "โหมดความร้อน" ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการเย็นตัวลงในละติจูดสูง ภาวะขาดออกซิเจนอาจคงอยู่ได้ภายใต้ "โหมดฮาไลน์" ซึ่งการไหลเวียนถูกขับเคลื่อนโดยการระเหยในเขตร้อนชื้น แม้ว่า "โหมดฮาไลน์" จะไม่เสถียรอย่างมากและไม่น่าจะแสดงถึงการไหลเวียนของมหาสมุทรในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน[ 494 ]
การขาดออกซิเจนจากการแพร่กระจายของจุลินทรีย์อย่างกว้างขวางยังส่งผลให้ระบบนิเวศทางทะเลและน้ำจืดล่มสลายทางชีวภาพ การขาดออกซิเจนอย่างต่อเนื่องหลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์ทำให้การฟื้นตัวทางชีวภาพล่าช้าไปตลอดช่วงต้นยุคไทรแอสสิก[ 495 ]
ภาวะแห้งแล้ง
ความแห้งแล้งของทวีปที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นแนวโน้มที่เกิดขึ้นมานานแล้วก่อน PTME อันเป็นผลมาจากการรวมตัวกันของมหาทวีปแพนเจีย ได้ถูกทำให้รุนแรงขึ้นอย่างมากจากการระเบิดของภูเขาไฟในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนและภาวะโลกร้อน[ 496 ]การรวมกันของภาวะโลกร้อนและความแห้งแล้งทำให้เกิดไฟป่าเพิ่มมากขึ้น[ 497 ] [ 498 ]พืชพรรณในพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่งเขตร้อน เช่น ในจีนตอนใต้ อาจได้รับผลกระทบในทางลบอย่างมากจากการเพิ่มขึ้นของไฟป่า[ 171 ]แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่าการเพิ่มขึ้นของไฟป่ามีบทบาทในการผลักดันให้สิ่งมีชีวิตบางชนิดสูญพันธุ์หรือไม่[ 499 ]
แนวโน้มการแห้งแล้งมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านจังหวะและผลกระทบในระดับภูมิภาค การวิเคราะห์ตะกอนแม่น้ำโบราณบนที่ราบน้ำท่วมถึงของแอ่งคารูบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงจาก รูปแบบ แม่น้ำคดเคี้ยวไปเป็น รูปแบบแม่น้ำแตกแขนง ซึ่งชี้ให้เห็นถึงการแห้งแล้งของสภาพภูมิอากาศอย่างฉับพลัน[ 500 ]การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจใช้เวลาเพียง 100,000 ปี ส่งผลให้ พืช Glossopteris ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ และสัตว์กินพืชที่เกี่ยวข้องสูญพันธุ์ ตามมาด้วยกลุ่มสัตว์กินเนื้อ[ 501 ]รูปแบบของการสูญพันธุ์ที่เกิดจากความแห้งแล้งซึ่งค่อยๆ สูงขึ้นตามห่วงโซ่อาหารได้รับการอนุมานจากชีวธรณีวิทยาของแอ่งคารู[ 176 ]อย่างไรก็ตาม หลักฐานของการแห้งแล้งในคารูในช่วงรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิกนั้นไม่เป็นสากล เนื่องจากหลักฐานดินโบราณบางส่วนบ่งชี้ว่าสภาพภูมิอากาศในท้องถิ่นชื้นขึ้นในช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างสองยุคทางธรณีวิทยา[ 502 ]ในทางกลับกันหลักฐานจากแอ่งซิดนีย์ ทางตะวันออกของออสเตรเลียชี้ให้เห็นว่าการขยายตัวของเขตภูมิอากาศกึ่งแห้งแล้งและแห้งแล้งทั่วแพนเจียไม่ได้เกิดขึ้นในทันที แต่เป็นกระบวนการที่ค่อยเป็นค่อยไปและยาวนาน นอกจากการหายไปของ พื้นที่พรุแล้ว ยังมีหลักฐานเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางตะกอนวิทยาที่สำคัญในรูปแบบการสะสมตัวข้ามพรมแดนเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก[ 503 ]ในทางกลับกัน แบบจำลองทางบรรพภูมิอากาศวิทยาที่อิงจากตัวบ่งชี้การผุพังจากตะกอนเพอร์เมียนตอนปลายและไทรแอสสิกตอนต้นของภูมิภาคนี้ ชี้ให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยไปสู่ฤดูกาลที่เข้มข้นขึ้นและฤดูร้อนที่ร้อนขึ้น[ 504 ]ในแอ่งคุซเนตสค์ทางตะวันตกเฉียงใต้ของไซบีเรีย การเพิ่มขึ้นของความแห้งแล้งนำไปสู่การล่มสลายของ ป่า คอร์ไดต์ ที่ปรับตัวเข้ากับความชื้น ในภูมิภาคนี้เมื่อหลายแสนปีก่อนพรมแดนเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก การแห้งของแอ่งนี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่แห้งแล้งและร้อนจัดมากขึ้นไปทางขั้วโลกในช่วงปลายยุคฉางซิง ซึ่งเกิดขึ้นก่อนช่วงหลักของการสูญพันธุ์อย่างฉับพลันที่ขอบเขตยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก ซึ่งส่งผลกระทบต่อสายพันธุ์เขตร้อนและกึ่งเขตร้อนอย่างไม่สมส่วน[ 165 ]
ความคงอยู่ของภาวะแห้งแล้งจัดยังแตกต่างกันไปตามภูมิภาค ในแอ่งจีนตอนเหนือ สภาพภูมิอากาศแห้งแล้งจัดถูกบันทึกไว้ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน ใกล้กับรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิก โดยมีการเปลี่ยนแปลงไปสู่ปริมาณน้ำฝนที่เพิ่มขึ้นในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก ซึ่งน่าจะช่วยฟื้นฟูสิ่งมีชีวิตหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 319 ] [ 318 ]ในที่อื่นๆ เช่น ในแอ่งคารู สภาพภูมิอากาศแห้งแล้งเกิดขึ้นซ้ำๆ อย่างสม่ำเสมอในช่วงต้นยุคไทรแอสสิก ส่งผลกระทบอย่างมากต่อสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาบนบก[ 496 ]
ประเภทและความหลากหลายของร่องรอยฟอสซิลในพื้นที่ถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ความแห้งแล้ง นูร์รา ซึ่งเป็นแหล่งร่องรอยฟอสซิลบนเกาะซาร์ดิเนียแสดงหลักฐานของความเครียดที่เกี่ยวข้องกับภัยแล้งอย่างรุนแรงในกลุ่มสัตว์จำพวกครัสเตเชียน ในขณะที่เครือข่ายย่อยยุคเพอร์เมียนที่นูร์ราแสดงร่องรอยที่ถูกถมกลับในแนวนอนอย่างกว้างขวางและความหลากหลายของร่องรอยฟอสซิลสูง เครือข่ายย่อยยุคไทรแอสสิกตอนต้นมีลักษณะเด่นคือไม่มีร่องรอยที่ถูกถมกลับ ซึ่งเป็นสัญญาณทางร่องรอยฟอสซิลของความแห้งแล้ง[ 505 ]
การลดลงของโอโซน
การพังทลายของชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศถูกนำมาใช้เป็นคำอธิบายสำหรับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 506 ] [ 507 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งพืชบก[ 44 ]การผลิตโอโซนอาจลดลง 60–70% ทำให้ฟลักซ์ของรังสีอัลตราไวโอเลตเพิ่มขึ้น 400% ที่ละติจูดเส้นศูนย์สูตรและ 5,000% ที่ละติจูดขั้วโลก[ 508 ]สมมติฐานนี้มีข้อดีคือสามารถอธิบายการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของพืช ซึ่งจะช่วยเพิ่มระดับมีเทนและควรจะเจริญเติบโตได้ดีในบรรยากาศที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ในระดับสูง สปอร์ฟอสซิลจากปลายยุคเพอร์เมียนยังสนับสนุนทฤษฎีนี้เพิ่มเติม สปอร์จำนวนมากแสดงความผิดปกติที่อาจเกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งจะมีความเข้มข้นมากขึ้นหลังจากที่การปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำให้ชั้นโอโซนอ่อนแอลง[ 509 ] [ 45 ]สปอร์พืชที่ผิดรูปจากช่วงเวลาของเหตุการณ์การสูญพันธุ์แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของสารประกอบที่ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตบี ซึ่งยืนยันว่ารังสีอัลตราไวโอเลตที่เพิ่มขึ้นมีบทบาทในภัยพิบัติทางสิ่งแวดล้อม และตัดสาเหตุอื่นๆ ที่อาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์ เช่น พิษจากโลหะหนัก ออกจากสปอร์ที่กลายพันธุ์เหล่านี้[ 43 ] ความผิดปกติของ Δ 33 S ที่เป็นบวกอย่างมากเป็นหลักฐานของการสลายตัวด้วยแสงของ SO จากภูเขาไฟ ซึ่งบ่งชี้ถึงฟลักซ์รังสีอัลตราไวโอเลตที่เพิ่มขึ้น[ 510 ]ข้อมูลไอโซโทปกำมะถันจากภาคเหนือของจีนไม่สอดคล้องกับการยุบตัวทั้งหมดของชั้นโอโซน อย่างไรก็ตาม ชี้ให้เห็นว่าอาจไม่ใช่กลไกการทำลายล้างที่สำคัญเท่ากับกลไกอื่นๆ[ 511 ]
กลไกหลายอย่างอาจลดเกราะโอโซนและทำให้มันไม่มีประสิทธิภาพ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าระดับมีเทนในบรรยากาศที่สูงมีความสัมพันธ์กับการลดลงของเกราะโอโซนและอาจมีส่วนทำให้เกราะโอโซนลดลงในช่วง PTME [ 512 ]การปล่อยละอองซัลเฟตจากภูเขาไฟสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์จะก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อชั้นโอโซน[ 509 ]ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ หินในภูมิภาคที่เกิดการปะทุของภูเขาไฟไซบีเรียนแทรปส์นั้นอุดมไปด้วยฮาโลเจนอย่างมาก[ 378 ]การแทรกตัวของภูเขาไฟไซบีเรียนแทรปส์เข้าไปในแหล่งสะสมที่อุดมไปด้วยออร์กาโนฮาโลเจน เช่นเมทิลโบรไมด์และเมทิลคลอไรด์จะเป็นอีกแหล่งหนึ่งของการทำลายโอโซน[ 513 ] [ 45 ]การเพิ่มขึ้นของไฟป่า ซึ่งเป็นแหล่งธรรมชาติของเมทิลคลอไรด์ จะส่งผลเสียต่อเกราะโอโซนในบรรยากาศต่อไปอีก[ 514 ]การไหลขึ้นของน้ำที่มีออกซิเจนต่ำอาจทำให้เกิดการปล่อยก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ จำนวนมาก สู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งจะเป็นพิษต่อพืชและสัตว์บก และ ทำให้ ชั้นโอโซน อ่อนแอลงอย่างรุนแรง ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตที่เหลืออยู่ต้องเผชิญกับรังสี UVใน ระดับที่เป็นอันตรายถึงชีวิต [ 515 ]แม้ว่างานจำลองอื่นๆ จะพบว่าการปล่อยก๊าซนี้จะไม่ทำให้ชั้นโอโซนเสียหายอย่างมีนัยสำคัญ[ 516 ]อันที่จริง หลักฐาน ไบโอมาร์ก เกอร์ สำหรับการสังเคราะห์แสงแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยChlorobiaceae (แบคทีเรียกำมะถันสีเขียว) ตั้งแต่ปลายยุคเพอร์เมียนจนถึงต้นยุคไทรแอสสิก บ่งชี้ว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์ไหลขึ้นสู่ผิวน้ำตื้น เนื่องจากแบคทีเรียเหล่านี้ถูกจำกัดอยู่ในเขตที่มีแสงส่องถึงและใช้ซัลไฟด์เป็นตัวให้อิเล็กตรอน[ 517 ]
การชนของดาวเคราะห์น้อย
หลักฐานที่บ่งชี้ว่าเหตุการณ์การชนอาจเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนนำไปสู่การคาดการณ์ว่าการชนที่คล้ายคลึงกันอาจเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์อื่นๆ รวมถึงการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก และนำไปสู่การค้นหาหลักฐานการชนในช่วงเวลาของการสูญพันธุ์อื่นๆ เช่นหลุมอุกกาบาต ขนาดใหญ่ ที่มีอายุเหมาะสม[ 518 ]อย่างไรก็ตาม ข้อเสนอแนะที่ว่าการชนของดาวเคราะห์น้อยเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกนั้น ปัจจุบันถูกปฏิเสธเป็นส่วนใหญ่แล้ว[ 519 ] [ 24 ]
หลักฐานที่รายงานเกี่ยวกับเหตุการณ์การชนจากระดับขอบเขต P–Tr ได้แก่ เม็ดควอตซ์ที่ได้รับแรงกระแทกหา ยาก ในออสเตรเลียและแอนตาร์กติกา[ 520 ] [ 521 ]ฟูล เลอรีนที่ดัก จับก๊าซเฉื่อยจากนอกโลก[ 522 ]เศษอุกกาบาตในแอนตาร์กติกา[ 523 ]และเม็ดที่มีธาตุเหล็ก นิกเกล และซิลิคอนสูง ซึ่งอาจเกิดจากการชน[ 524 ]อย่างไรก็ตาม ความถูกต้องของข้อกล่าวอ้างส่วนใหญ่เหล่านี้ถูกตั้งคำถาม[ 525 ] [ 526 ] [ 527 ] [ 528 ]ตัวอย่างเช่น ควอตซ์จากยอดเขากราไฟต์ในแอนตาร์กติกา ซึ่งครั้งหนึ่งเคยถูกพิจารณาว่า "ได้รับแรงกระแทก" ได้รับการตรวจสอบใหม่โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลและอิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน ลักษณะที่สังเกตได้สรุปได้ว่าไม่ได้เกิดจากแรงกระแทก แต่เกิดจากการเสียรูปพลาสติกซึ่งสอดคล้องกับการก่อตัวใน สภาพแวดล้อม ทางธรณีวิทยาเช่นการเกิดภูเขาไฟ[ 529 ]ระดับอิริเดียมในหลายพื้นที่ที่อยู่ระหว่างรอยต่อยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกนั้นไม่ผิดปกติ ซึ่งเป็นหลักฐานที่ขัดแย้งกับการชนจากนอกโลกที่เป็นสาเหตุของ PTME [ 530 ]
หลุมอุกกาบาตบนพื้นทะเลจะเป็นหลักฐานของสาเหตุที่เป็นไปได้ของการสูญพันธุ์ P–Tr แต่หลุมอุกกาบาตดังกล่าวคงหายไปแล้วในปัจจุบัน เนื่องจาก 70% ของพื้นผิวโลกในปัจจุบันเป็นทะเล เศษ ชิ้นส่วนของ ดาวเคราะห์น้อยหรือ ดาวหาง จึงมีโอกาสพุ่งชนมหาสมุทรมากกว่าพุ่งชนแผ่นดินถึงสองเท่า อย่างไรก็ตาม เปลือกโลกใต้มหาสมุทรที่เก่าแก่ที่สุดของโลกมีอายุเพียง 200 ล้านปีเท่านั้น เนื่องจากมันถูกทำลายและสร้างขึ้นใหม่อย่างต่อเนื่องโดยการขยายตัวและการมุดตัวนอกจากนี้ หลุมอุกกาบาตที่เกิดจากการชนขนาดใหญ่มากอาจถูกบดบังด้วย การ ไหลของหินบะซอลต์จากด้านล่างอย่างกว้างขวางหลังจากที่เปลือกโลกถูกเจาะหรืออ่อนแอลง[ 531 ]อย่างไรก็ตาม การมุดตัวไม่ควรได้รับการยอมรับทั้งหมดว่าเป็นคำอธิบายสำหรับการขาดหลักฐาน เช่นเดียวกับเหตุการณ์ KT ชั้นหินที่เกิดจากการพุ่งชนซึ่งอุดมไปด้วยธาตุไซเดอโรฟิลิก (เช่นอิริเดียม ) คาดว่าจะพบได้ในชั้นหินจากช่วงเวลานั้น
ผลกระทบขนาดใหญ่อาจกระตุ้นกลไกการสูญพันธุ์อื่นๆ ที่อธิบายไว้ข้างต้น[ 366 ]เช่น การปะทุของไซบีเรียนแทรปส์ ณ บริเวณที่เกิดการชน[ 532 ]หรือบริเวณตรงข้ามกับบริเวณที่เกิดการชน[ 366 ] [ 533 ]ความฉับพลันของการชนยังอธิบายได้ว่าทำไมสายพันธุ์ต่างๆ จึงไม่ได้วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วเพื่อความอยู่รอด ดังที่คาดไว้หากเหตุการณ์เพอร์เมียน-ไทรแอสสิกเกิดขึ้นช้ากว่าและไม่ครอบคลุมทั่วโลกเท่ากับการชนของอุกกาบาต
ข้ออ้างเรื่องการพุ่งชนของอุกกาบาตถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าไม่จำเป็นสำหรับการอธิบายการสูญพันธุ์และไม่สอดคล้องกับข้อมูลที่ทราบ ซึ่งสอดคล้องกับการสูญพันธุ์ที่ยืดเยื้อยาวนานหลายพันปี[ 534 ]นอกจากนี้ สถานที่หลายแห่งที่ครอบคลุมรอยต่อระหว่างยุคเพอร์เมียนและไทรแอสสิกแสดงให้เห็นว่าไม่มีหลักฐานใดๆ เกี่ยวกับเหตุการณ์การพุ่งชนเลย[ 535 ]
พื้นที่ที่อาจได้รับผลกระทบ
หลุมอุกกาบาตที่อาจเป็นไปได้ซึ่งเสนอว่าเป็นสถานที่เกิดการชนที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก ได้แก่ โครงสร้าง เบดูต์ขนาด 250 กม. (160 ไมล์)นอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของออสเตรเลีย[ 521 ]และหลุมอุกกาบาตวิลค์สแลนด์ขนาด 480 กม. (300 ไมล์) ที่สันนิษฐานไว้ ในแอนตาร์กติกาตะวันออก[ 536 ] [ 537 ]ยังไม่มีการพิสูจน์การชนในทั้งสองกรณี และแนวคิดนี้ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างกว้างขวาง ลักษณะทางธรณีฟิสิกส์ของวิลค์สแลนด์มีอายุไม่แน่นอน อาจมีอายุหลังการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก
สมมติฐานผลกระทบอีกประการหนึ่งระบุว่าเหตุการณ์การชนที่ก่อให้เกิดหลุมอุกกาบาตอารากัวอินญาซึ่งมีอายุย้อนไปถึง254.7 ± 2.5 ล้านปีซึ่งเป็นช่วงเวลาที่อาจทับซ้อนกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน[ 40 ]ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่[ 538 ]การชนเกิดขึ้นรอบๆ แหล่งสะสมหินน้ำมันขนาดใหญ่ในแอ่งน้ำตื้นปารานา-คารู ซึ่งการรบกวนจากแผ่นดินไหวอันเป็นผลมาจากการชนน่าจะปล่อยก๊าซมีเทนประมาณ 1.6 เทราตันสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งยิ่งทำให้ภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วอยู่แล้วจากการปล่อยไฮโดรคาร์บอนเนื่องจากไซบีเรียนแทรปส์รุนแรงขึ้น[ 41 ]แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่เกิดจากการชนยังก่อให้เกิดสึนามิขนาดใหญ่ไปทั่วโลกอีกด้วย[ 538 ] [ 42 ]ถึงกระนั้น นักบรรพชีวินวิทยาส่วนใหญ่ก็ปฏิเสธว่าผลกระทบดังกล่าวเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ โดยอ้างถึงพลังงานที่ปล่อยออกมาจากผลกระทบนั้นค่อนข้างต่ำ (เทียบเท่ากับ TNT 10 5ถึง 10 6เมกะตัน ซึ่งต่ำกว่าพลังงานจากผลกระทบที่เชื่อว่าจำเป็นต่อการทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ประมาณสองลำดับขนาด) [ 41 ]
เอกสารฉบับปี 2017 ระบุถึงการค้นพบความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงรูปวงกลมใกล้หมู่เกาะฟอล์คแลนด์ซึ่งอาจสอดคล้องกับหลุมอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง250 กม. (160 ไมล์) [ 539 ]โดยได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานทางแผ่นดินไหวและแม่เหล็ก การประมาณอายุของโครงสร้างนี้มีอายุมากถึง 250 ล้านปี ซึ่งจะมีขนาดใหญ่กว่าหลุมอุกกาบาตชิคซูลูบ ที่รู้จักกันดีซึ่งมีขนาด 180 กม. (110 ไมล์)และเกี่ยวข้องกับการสูญพันธุ์ในภายหลัง อย่างไรก็ตาม เดฟ แมคคาร์ธีและเพื่อนร่วมงานจาก British Geological Survey แสดงให้เห็นว่าความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงนั้นไม่ได้เป็นรูปวงกลม และข้อมูลแผ่นดินไหวที่นำเสนอโดย Rocca, Rampino และ Baez Presser ไม่ได้ตัดผ่านหลุมอุกกาบาตที่เสนอไว้หรือให้หลักฐานใด ๆ สำหรับหลุมอุกกาบาต[ 540 ]
เมทาโนเจน
สมมติฐานที่ตีพิมพ์ในปี 2014 ระบุว่า สกุลของอาร์เคียที่สร้างมีเทนแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่รู้จักกันในชื่อMethanosarcinaเป็นต้นเหตุของเหตุการณ์ดังกล่าว หลักฐานสามประการชี้ให้เห็นว่าจุลินทรีย์เหล่านี้ได้รับวิถีการเผาผลาญใหม่ผ่านการถ่ายทอดยีนในช่วงเวลานั้น ทำให้พวกมันสามารถเผาผลาญอะซิเตตเป็นมีเทนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะนำไปสู่การขยายพันธุ์แบบทวีคูณ ทำให้พวกมันสามารถบริโภคคาร์บอนอินทรีย์จำนวนมหาศาลที่สะสมอยู่ในตะกอนใต้ทะเลได้อย่างรวดเร็ว ผลที่ตามมาคือการสะสมของมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ในมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็ว ในลักษณะที่อาจสอดคล้องกับ บันทึกไอโซโทป 13C / 12C การปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ช่วยอำนวยความสะดวกในกระบวนการนี้โดยการปล่อย นิกเกลจำนวนมากซึ่งเป็นโลหะหายากที่ทำหน้าที่เป็นโคแฟคเตอร์สำหรับเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตมีเทน[ 37 ]การวิเคราะห์ทางเคมีธรณีวิทยาของตะกอนบริเวณรอยต่อยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกในเฉาเทียนแสดงให้เห็นว่าการระเบิดของมีเทนอาจเป็นสาเหตุของการผันผวนของไอโซโทปคาร์บอนบางส่วน[ 38 ]ในทางกลับกัน ในส่วนตัดขวางของเหมยซาน ความเข้มข้นของนิกเกลเพิ่มขึ้นเล็กน้อยหลังจากδ 13 Cความเข้มข้นเริ่มลดลง[ 541 ]
ฝุ่นระหว่างดวงดาว
จอห์น กริบบินแย้งว่าระบบสุริยะเคยเคลื่อนผ่านแขนก้นหอยของทางช้างเผือก ครั้งล่าสุด เมื่อประมาณ 250 ล้านปีก่อน และเมฆก๊าซฝุ่น ที่เกิดขึ้น อาจทำให้ดวงอาทิตย์หรี่แสงลง ซึ่งเมื่อรวมกับผลกระทบของแพนเจีย อาจทำให้เกิดยุคน้ำแข็งได้[ 542 ]
การเปรียบเทียบกับภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน
PTME ถูกนำมาเปรียบเทียบกับ สถานการณ์ ภาวะโลกร้อนที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ในปัจจุบัน และการสูญพันธุ์ในยุคโฮโลซีนเนื่องจากมีลักษณะร่วมกันคือการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างรวดเร็ว แม้ว่าอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปัจจุบันจะมากกว่าอัตราที่วัดได้ในช่วง PTME มากกว่าหนึ่งอันดับ แต่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกในช่วง PTME นั้นไม่สามารถระบุช่วงเวลาทางธรณีวิทยาได้อย่างชัดเจน และมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเป็นช่วงๆ และจำกัดอยู่ในช่วงเวลาสั้นๆ ที่สำคัญไม่กี่ช่วง มากกว่าที่จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในอัตราคงที่ตลอดช่วงเวลาการสูญพันธุ์ทั้งหมด อัตราการปล่อยคาร์บอนภายในช่วงเวลาเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะคล้ายคลึงกับการปล่อยก๊าซที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ในปัจจุบัน[ 361 ]เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในช่วง PTME มหาสมุทรในปัจจุบันกำลังประสบกับการลดลงของค่า pH และระดับออกซิเจน ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการเปรียบเทียบเพิ่มเติมระหว่างสภาพทางนิเวศวิทยาที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ในปัจจุบันกับ PTME [ 543 ]เหตุการณ์การสร้างแคลเซียมทางชีวภาพอีกครั้งที่มีผลกระทบต่อระบบนิเวศทางทะเลในปัจจุบันคล้ายคลึงกันนั้น คาดว่าจะเกิดขึ้นหากระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ยังคงเพิ่มสูงขึ้น[ 441 ]การเปลี่ยนแปลงในปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชและแมลงที่เกิดจาก PTME ยังถูกนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้ที่เป็นไปได้ของระบบนิเวศในอนาคตของโลกอีกด้วย[ 544 ]ความคล้ายคลึงกันระหว่างเหตุการณ์การสูญพันธุ์ทั้งสองครั้งนำไปสู่คำเตือนจากนักธรณีวิทยาเกี่ยวกับความจำเป็นเร่งด่วนในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หากต้องการป้องกันไม่ให้เกิดเหตุการณ์ที่คล้ายกับ PTME ขึ้นอีก[ 361 ]
เช่นเดียวกับในช่วง PTME มหาสมุทรในปัจจุบันกำลังเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในรูปแบบของการลดลงของค่า pH และระดับออกซิเจน ซึ่งยิ่งตอกย้ำความเชื่อมโยงระหว่างสองเหตุการณ์นี้นักธรณีวิทยาลี คัมป์ ได้เน้นย้ำประเด็นนี้ :
การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกเป็นเครื่องเตือนใจที่ชัดเจนถึงผลที่ตามมาจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างรวดเร็ว ในช่วง PTME กิจกรรมของภูเขาไฟได้ปลดปล่อย CO₂ จำนวนมหาศาล ส่งผลให้เกิดภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทร การขาดออกซิเจน และการล่มสลายของระบบนิเวศอย่างกว้างขวาง ในปัจจุบัน เราเห็นกิจกรรมของมนุษย์กำลังขับเคลื่อนกระบวนการที่คล้ายคลึงกันในอัตราที่เร็วกว่าเดิม บันทึกทางธรณีวิทยาแสดงให้เห็นว่าเมื่อถึงจุดวิกฤตเหล่านี้ ผลกระทบต่อเนื่องต่อระบบนิเวศสามารถคงอยู่ได้นานหลายล้านปี[ 545 ] [ 546 ]
หากอุณหภูมิยังคงสูงขึ้นต่อไป ผลที่ตามมาอาจเป็นวิกฤตการสร้างแคลเซียมทางชีวภาพอีกครั้ง ดังที่ดูเหมือนจะเคยเกิดขึ้นในบันทึกฟอสซิล ซึ่งจะส่งผลร้ายแรงต่อระบบนิเวศทางทะเลในปัจจุบัน
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
อ่านเพิ่มเติม
- โอเวอร์, ดี. เจฟฟรีย์, บรรณาธิการ (2005). ความเข้าใจเกี่ยวกับเหตุการณ์ทางชีวภาพและสภาพภูมิอากาศในช่วงปลายยุคดีโวเนียนและยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก: สู่แนวทางแบบบูรณาการ การพัฒนาด้านบรรพชีวินวิทยาและธรณีวิทยา ( ฉบับที่ 1). อัมสเตอร์ดัม: เอลเซเวียร์ . ISBN 978-0-444-52127-9.
- Sweet, Walter Clarence; Yang, Zunyi, บรรณาธิการ (1992). เหตุการณ์เพอร์โม-ไทรแอสสิกในทะเลเททิสตะวันออก: ธรณีวิทยาชั้นหิน การจำแนกประเภท และความสัมพันธ์กับทะเลเททิสตะวันตกธรณีวิทยาโลกและภูมิภาค ( ฉบับที่ 1). เคมบริดจ์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ISBN 978-0-521-38214-4.
ลิงก์ภายนอก
- "กับดักไซบีเรีย" . สืบค้นเมื่อ 30 เมษายน 2554 .
- "บิ๊กแบงในแอนตาร์กติกา: พบหลุมอุกกาบาตมรณะใต้แผ่นน้ำแข็ง" สืบค้นเมื่อ30 เมษายน 2554
- "ภาวะโลกร้อนนำไปสู่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในชั้นบรรยากาศและการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน" สืบค้นเมื่อ30 เมษายน 2554
- มอร์ริสัน, ดี. "การชนของอุกกาบาตเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิกหรือไม่?"นาซา. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 10 มิถุนายน 2011. สืบค้นเมื่อ30 เมษายน 2011 .
- "เหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน" สืบค้นเมื่อ30 เมษายน 2554
- Ogden, DE; Sleep, NH (2012). "การปะทุอย่างรุนแรงของถ่านหินและหินบะซอลต์และการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน" Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 109 (1): 59– 62. Bibcode : 2012PNAS..109...59O . doi : 10.1073/pnas.1118675109 . PMC 3252959 . PMID 22184229 .
- "การสนทนาในรายการ In Our Time ทางวิทยุ BBC Radio 4 เกี่ยวกับขอบเขตยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก" สืบค้นเมื่อ2012-02-01สามารถฟังพอดแคสต์ได้แล้ว
- ซิมเมอร์, คาร์ล (7 ธันวาคม 2018). "โลกเคยเผชิญกับภาวะโลกร้อนอย่างฉับพลันมาก่อน และมันได้ทำลายเกือบทุกสิ่งทุกอย่าง"เดอะนิวยอร์กไทมส์. สืบค้นเมื่อ10 ธันวาคม 2018 .
- "การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่: การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลกเป็นคำเตือนสำหรับมนุษยชาติ"ซีบีเอส นิวส์สืบค้นเมื่อ5 มีนาคม 2021