有毒微生物助力物種大滅絕

一般來說，科學家們認為，大約 2.5 億年前，即二疊紀末期，西伯利亞火山噴出的溫室氣體主要推動了大規模滅絕事件。這些氣體導致極端變暖，進而導致 80% 的所有海洋物種以及許多陸地物種滅絕。直到現在，科學家們還無法確切解釋高溫是如何導致這些物種死亡的。

近日，美國加州大學河濱分校領導的一項研究表明，高溫加速了微生物的新陳代謝，創造了致命環境，噴出有毒氣體的微小微生物有助于導致并延長地球歷史上最大的物種滅絕。相關研究結果發表于《自然地球科學》。

“海洋中的氧氣被用來分解有機物質后，微生物開始‘呼吸’硫酸鹽并產生硫化氫，這種氣體聞起來像臭雞蛋，對動物有毒。”加州大學河濱分校地球系統建模師 Dominik Hülse解釋。

隨著海洋光合作用者（構成食物鏈基礎的微生物和植物）腐爛，其他微生物迅速消耗了氧氣，留給大型生物體的氧氣很少。在缺氧的情況下，微生物消耗硫酸鹽，然后排出有毒的、散發著惡臭的硫化氫，創造了一個更加極端的條件，稱為缺氧環境。這些條件由分解過程中釋放的營養物質來維持，促進了更多有機物的產生，這有助于維持這種惡臭的有毒循環。

“我們的研究表明，整個海洋并不是缺氧的。這些條件開始于水柱的較深部分。”Hülse說，“隨著溫度的升高，缺氧區域變得更大，毒性更強，并沿著水柱向上移動，進入大多數海洋動物生活的陸架環境，使它們中毒。”

不斷擴大的缺氧區域可以通過沉積物樣本中的化學特征來檢測。氧氣消耗是一個今天持續存在的問題，并且在未來的氣候變化下必然會變得更糟。

在洛杉磯縣16英里長的多明戈斯海峽等地可以發現缺氧水域，因為2021年9月的一場倉庫大火導致了乙醇流入該海峽。乙醇殺死了海峽中的植被，使其腐爛并被微生物所吞噬，然后它們產生了有毒水平的硫化氫。處于這條臭氣熏天河流呼吸范圍內的數千人報告了嘔吐、腹瀉、頭暈、失眠、頭痛、打噴嚏和其他癥狀。

來自古代世界的教訓對于理解挑戰我們現代海洋和水道的過程可能是重要的。Hülse表示，將古代大滅絕事件疊加到今天的地球上是一種猜測。然而，這項研究確實表明，海洋對大氣中更高的二氧化碳濃度的反應可能被低估了。