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借助一系列“证物”，他“侦破”2.52亿年前那场生物“大谋杀”
来源：互联网
2024-11-12 00:19:17 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
二叠纪时期的生物大灭绝，致使地球上超过90%的生命消亡，是地球历史上5次全球性灾难事件中最为严重的一次，比致使恐龙灭绝的巨型小行星所引发的那次灾难更具毁灭性。
关于“大灭绝”，迄今为止所提出的最为可信的解释是，在被称为西伯利亚地盾的地区（如今俄罗斯的一大片区域，相当于澳大利亚的面积），火山活动释放出的二氧化碳致使地球气温升高、酸雨形成，以及海洋酸化。
孙亚东
然而，根据近期发表在《科学》（Science）杂志上的新研究，一种巨型厄尔尼诺效应或许发挥了更为关键的作用。提出这一新发现的研究者是中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室的孙亚东教授，这是他收获的第4篇Science论文，也是他本人最喜欢的一篇。“因为它的意义足够重要，能够启发大家把现代社会的变化跟生物灭绝更紧密地结合起来。”
做“独一无二”的科研
孙亚东在科研上可谓是一路开挂。2004年，他考入中国地质大学（武汉）并一路读到博士。在德国学习工作9年，他于2022年回到母校任职。至今，他已收获4篇Science论文：24岁时，他便以第二作者的身份发表了自己的首篇Science，27岁时发表首篇第一作者研究短文（report），28岁发表第一篇论评，39岁发表第一篇研究长文（research article）。
孙亚东不喜欢效仿或跟随别人，只做自己感兴趣的事。或许这就是他在科研上成长如此迅速的原因，因为热爱可抵万难。
高中时，他曾痴迷于古建筑，甚至一度想从事建筑设计行业，通过独一无二的建筑作品去表达自我。但机缘巧合下，孙亚东没能走上建筑师之路，转而扎进了科学的世界。
意大利北部发现的二叠纪沉积岩层
就算每天与岩石、矿物、古生物打交道，孙亚东依旧坚持“独一无二”的科研追求。地球生物学的学科特点，恰好为他提供了一幅永无止境的探索图景。某种程度上，地球生物学是一个永远处在进行时的学科——因为没有人能够彻底揭开数亿年前的全部真相。“这就是我最感兴趣的地方。随着科学技术的进步，我们知道了很多，但同样也不知道很多，我想去挖掘那些不知道的东西。”
少年时，孙亚东喜欢阅读侦探小说，英国推理小说作家阿加莎·克里斯蒂的《东方快车谋杀案》曾让他沉迷其间，手帕、匕首、未烧尽的纸屑、猩红睡袍……串联起凶杀现场的证物，他也曾试图解谜谁才是真正的凶手。
小心求证，做科研与侦破案件其实有类似之处，与《东方快车谋杀案》中的大侦探波洛一样，孙亚东就是借助一系列“证物”，清晰有序地“侦破”了那起发生于2.52亿年前的“大谋杀”。
所有物种都有它们的极限
科学界的主流观点认为，二叠纪末生物大灭绝与西伯利亚大规模火山爆发有关。地球上的生命经过40多亿年的演化，具有极强的韧性，很多物种能够适应非常恶劣的环境。事实上，类似西伯利亚的火山爆发事件在地球历史上发生过很多次，但没有哪一次的规模能与二叠纪末生物大灭绝相比。
“将地球上的生命抹去是一件极其困难的事情。这意味着二叠纪末生物大灭绝背后的机制也许更加复杂，‘主谋’另有其人。”孙亚东说。如果将二叠纪末生物大灭绝比作一场混沌的谋杀案，揪出它的始作俑者很关键。
2018年，孙亚东还在德国埃尔朗根—纽伦堡大学做助理研究员，研究课题之一是利用深海沉积物中微体化石的氧同位素重建海水的温度。在重建特提斯洋的温度变化时，他敏锐察觉到大洋东西缘的温度变化数据是不一致的。结合现代海洋学的知识，孙亚东大胆推测：海温的差别可能是深时（地质时间概念）的厄尔尼诺现象导致的。
此后，孙亚东并未腾出时间来深究这个假设。直到2021年春季，因为疫情，孙亚东多出了大把闲暇，之前关于厄尔尼诺的猜想重新闯入脑海。为了论证厄尔尼诺与二叠纪末生物大灭绝之间的关系，他必须拿出两方面的证据：沉积地球化学代用指标和复杂地球系统科学模式模拟。
孙亚东此前是做海洋温度指标的。通过分析被称为“牙形刺”的微小生物牙齿化石中的氧同位素，他得出了二叠纪末气候变暖的具体规模。进一步研究世界各地的“牙形刺”温度记录后，孙亚东发现，低纬度和中纬度地区之间的温度梯度在二叠纪末下降显著。
但仅靠分析指标无法将事情讲述清楚，也不够有说服力。“指标只能在有限的地理位置做几个数据点，要看清全貌，还得借助超级计算机模拟。”经熟人介绍，他认识了擅长利用综合建模方法研究海—气循环在气候变化中作用的英国布里斯托大学的高级研究员亚历山大·法恩斯沃斯（Alexander Farnsworth）。
超算模拟用了一年半时间，分析结果又用了差不多一年时间，在他们的“小心求证”下，大灭绝的真相逐渐浮出水面。他们指出，巨型海洋变暖厄尔尼诺事件是导致大约2.52亿年前地球上最大规模生物灭绝的关键因素。
厄尔尼诺“烤”验全球
“在二叠纪末大灭绝期间，厄尔尼诺持续了更长时间，经常造成持续的大范围炎热干旱，随后是短促的突然降水。这样的气候到处都是，这使得任何物种都很难适应。”孙亚东介绍道。这也解释了为何在大灭绝中，陆地物种灭绝与海洋物种灭绝存在时间差。
从2023年到2024年，美国、加拿大等多地出现野火，都与目前的全球变暖大背景有关。这些灾难导致一些小城市需要迁移，强厄尔尼诺还导致了亚马孙雨林的退化。“现在大家关注少，是因为目前发生的规模较小，将这些短时灾难分开来看，似乎意识不到其危害性。但年际气候变率增强与背景气候态变暖叠加的复合效应将造成毁灭性的结果，二叠纪末生物大灭绝就是前车之鉴。”孙亚东说。
孙亚东的研究发现，野火频发、珊瑚死亡和森林退化在二叠纪末生物大灭绝时期都曾发生过。“想到它们与生物灭绝的关系，我就心有余悸。在人类干预背景下，未来的厄尔尼诺是否会持续增强？如果变得更加强烈和频繁，这可能会影响全球各种生态系统。虽然大灭绝之后，生命会再次绽放，二叠纪的大灭绝最终让恐龙崛起成为主要物种，白垩纪的大灭绝导致哺乳动物和人类的崛起。但这更是一个严酷的提醒：所有物种都有它们的极限。”孙亚东坦言。
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