二疊紀大滅絕後的生命綠洲：新疆化石揭示生態復甦之謎

在面對假設中的第六次大滅絕時，尋找陸地避難所已成為人類生存的迫切課題。研究過去的類似危機可以提供寶貴的洞見，然而，在過去5.4億年中最嚴重的生物危機——二疊紀大滅絕之後，並未發現多樣化的大型植物生態系統存活的化石證據。最新的研究中，古生物學家調查了來自中國新疆南陶東溝剖面的植物、四足動物化石以及各種微化石。他們的化石記錄揭示了該地區在海洋生物經歷大滅絕的同時，仍存在著充滿活力的裸子植物森林和蕨類植物田野。

二疊紀大滅絕發生於約2.52億年前，被廣泛認為是顯生宙五次大滅絕中最嚴重的一次。這一災難性事件導致約80%的已知物種滅絕，這一事實得到了海洋化石記錄的充分支援。一些科學家認為，西伯利亞的火山爆發透過野火、酸雨和有毒氣體引發了廣泛的陸地破壞。證據包括在二疊紀大滅絕前後，華南地區特有的Gigantopteris植物群和岡瓦納大陸上典型的Glossopteris植物群的相繼滅絕。然而，其他科學家則認為這些災難性影響受到緯度和大氣環流的限制。一些化石發現甚至表明，某些中生代植物在滅絕事件之前就已存在，這表明進化過程並未中斷。

來自新疆吐魯番-哈密盆地南陶東溝剖面的新發現化石提供了獨特的視角。中國科學院南京地質古生物研究所的萬明禮教授表示：「完整的樹幹和蕨類莖幹的存在進一步證實了這些微化石代表了當地植被，而非遷移的殘留物。」儘管一些植物物種在當地消失，但研究人員發現，南陶東溝剖面的孢子和花粉物種的總體滅絕率可能僅為21%左右，遠低於同期海洋生物的滅絕率。這一結論基於在其他地方的三疊紀早期地層中發現了許多「消失」的物種，表明它們只是暫時遷移而非永久滅絕。這種穩定的植被基礎對於當地生態系統的快速恢復至關重要。

化石證據顯示，在滅絕結束後的短短75,000年內，該地區就支援了多樣化的四足動物，包括草食性的水龍獸和肉食性的Chroniosuchians，展示了複雜食物網的快速恢復。這一發現與之前認為二疊紀大滅絕後生態系統恢復需要超過一百萬年的理解形成對比。新證據表明，該地區的生態多樣性恢復速度比其他地區快十倍以上。科學家們認為，該地區穩定的半濕潤氣候對其生物韌性至關重要。根據古土壤基質的分析，該地區在此期間每年持續獲得約1,000毫米的降雨量。

由於其穩定的降水，南陶東溝在二疊紀大滅絕後提供了比其他地區更豐富的植被和更宜居的環境，為遷徙動物提供了重要支援。儘管靠近引發二疊紀大滅絕的火山活動，吐魯番-哈密盆地仍為陸地生命提供了避難所，這表明即使是看似危險的地點也可能蘊藏著重要的生物多樣性。中國科學院南京地質古生物研究所的劉峰教授表示：「這表明當地氣候和地理因素可以創造出令人驚訝的韌性區域，為應對全球環境變化的保護工作提供了希望。在當前對人類活動可能引發的第六次大滅絕的擔憂下，這一『生命綠洲』的發現凸顯了識別和保護此類自然避難所的重要性。」

該研究發表在《科學進展》期刊上。

Huiping Peng et al. 2025. Refugium amidst ruins: Unearthing the lost flora that escaped the end-Permian mass extinction. Science Advances 11 (11); doi: 10.1126/sciadv.ads5614