生物怎麼滅絕的就是怎麼起源的

⑴ 深度長文：地球上出現的五次生物大滅絕，到底是什麼原因造成的

首先來一點復古的風格，先問是不是，再問為什麼

地球上明顯不止有五次物種大滅絕。次數應該更多，有人估計高達20次。

那麼我們經常聽到的五次大滅絕理論是怎麼來的呢？這種說法源自於1982年3月19日傑克·塞普斯基（Jack Sepkoski）和戴維·M ·勞普（David M. Raup）發表在science上的研究報告。他們對 已知事件 做了統計，確定了 寒武紀物種大爆發之後 的五次物種大滅絕。

好的，我們先來簡單看一下地球地質演化 歷史

地質演化 歷史

五次生物大滅絕的說法認為第一次大滅絕發生在 奧陶紀末期 ，從上文的圖表看起來像是發生在地質演化 歷史 的後半段，實際上並不是這個樣子的，奧陶紀末期的滅絕事件距今僅有4.5億年而已，而地球 歷史 有46億年，2017年的新發現[2]表明生物最早出現在42.8-37.7億年前左右。 五次物種滅絕這個說法准確來說應該表述為顯生宙五次物種大滅絕。

事實上在1982年之後的地質研究中，科學家發現了化石證據之外的跡象，如不同地層中同位素含量的變化，並由此確認了古氣候的變化。另外對生物地質沉積層的研究和一些天文學現象也讓我們發現生命起源並不簡單。

就像是人們至今為止搞不懂寒武紀物種大爆發的原因一樣，人們現在依然搞不懂生命起源的具體路徑。不過生命的活動還是給地球留下了印記，讓我們可以一窺天機。

在附註2的文獻中，英國科學家馬修·S·多德(Mattew S.Dodd)等人在加拿大魁北克哈德遜灣一個叫做Nuvvuagittuq的地質構造中發現了一些微生物化石，他們在這些化石中找到了一些最早的生命證據。

疑似地球最早的生命

Nuvvuagittuq地質構造是在遠古時代海底熱泉噴出口周圍形成的，這些噴口可以噴出鐵和其他礦物質。地質學家認為Nuvvuagittuq的年齡是37.7億年或者42.2億年，也就是說它們可能最早出現在地球形成3.4億年之後。多德及其同事發現岩石中存在細絲狀的細菌，這些細菌體內含有鐵化合物，與細絲狀細菌相連的圓形塊狀物與現代細菌用來附著在岩石表面的微型錨頗為相像。這些岩石還含有可能是由細菌製造的多種有機碳。現代生活在熱泉噴出口周圍的細菌體如細絲，以鐵化合物為食，會讓沉積物內出現管狀腔。這些特徵也在上述岩石中發現。他們由此認為這是地球最古老的生命。

這是發表在權威科研雜志上最早的生命證據，也有學者（Frances Westall）對此持懷疑的態度，因為火山噴發形成化石很難有微生物能夠倖存，而且本文發表的微生物好像個體有點過大。

不過有一個觀點是學術界共同承認的，原始生命起源於海洋。

探討生命起源是一個融合多個學科的事情，包括地質學、古生物學、地球生物學、天文生物學和地球科學等。某個學科在地質演化史中率先提出非常硬的數據通常會得到大家的認可，並以此為界限開展研究。

這一次地質學出馬了，幫我們確認了氧氣的地質演化 歷史 。

2000年馬里蘭大學的Farquhar發表在science上對硫同位素的研究[3]指出，大約24.5億年前，硫的同位素比例發生了變化。他採用新的同位素蒸餾方法確定了地球上游離氧產生的年代。

他的研究發現24.5億年前的岩石經過反應之後包含S33同位素的反應產物異常多。這種非質量相關分餾（MIF）只有在無氧大氣中進行太陽紫外輻射時才能夠實現，MIF硫在此之後便消失不見了，於是科學家認為在24.5億年的時候地球大氣層開始出現了游離氧。

這幫我們認清了一個事實，那就是在24.5億年的那個時刻，光合生物產生的氧氣終於與海洋中的活潑化學物質（如鐵和硫）完全反應，從而可以逃逸到大氣當中。

在此之前，光合生物並不佔據優勢地位，光合生物在海洋中產生的氧氣被海水中的各種活潑元素（主要是鐵）反應掉，這也表現在沉積層中。在南非發現的帶狀鐵銹沉積層（BIF）給了我們證據。

距今30億年的鐵銹沉積層，圖中紅色部分

於是，我們可以認識到， 這個時間點應該會發生一次物種大滅絕 。光合生物產生的氧氣對之前已經存在的海底嗜熱菌、厭氧菌、鐵細菌、硫細菌和產甲烷菌造成了極大的危害，光合生物如藍細菌等以廢氣的形式往外排放氧氣，對於適應了無氧氣環境的細菌來說，氧氣對他們的生命活動是致命的，氧氣並不是它們需要的生存物質，甚至還會奪走他們生存的必需元素。

正因為如此，開始自24.5億年的大氧化事件也被稱為氧氣大災變。可惜的是，目前很少有化石證據能幫我們完整展現這個滅絕過程，只有很少的化石證據能夠證明藍細菌的存在。不過科學家幾乎都認為這個災變可能會引起98%以上的生物物種滅絕。

2006年發表在geology上的一篇研究報告[4]中，阿德里安娜·杜特凱維奇（Adriana Dutkiewicz）等人對加拿大埃利奧特湖發現的含油流體包裹體進行了研究，發現在大氧化事件之前已經存在藍細菌類似的生物，這為我們的猜想提供了地質證據。

遠古藍細菌

藍細菌接手海洋之後，大氣層中的游離氧開始增多，這產生了另外一個危害，那就是大氣中的甲烷會減少，甲烷被光合生物產生的氧氣反應成為了二氧化碳和水。同時也有證據表明海洋中產甲烷菌在生態競爭中敗給藍細菌。2009年8月份發表在nature上的研究報告[5]中，Kurt O. Konhauser等人研究了帶狀鐵沉積層（BIF），他們發現原始海洋中鎳元素含量是當今水體中鎳含量的400倍。被稱為產甲烷菌的微生物喜歡富含鎳的水，它們會產生甲烷釋放到大氣中。甲烷可防止氧氣積聚並為地球保溫。科學家還發現，在27至24億年前這段時間，海洋的鎳元素整體豐度下降了50％。這對應著大氧化事件。鎳的缺乏可能會殺死產甲烷菌，並留給光合生物釋放氧氣的機會。而甲烷在溫室氣體方面的貢獻是二氧化碳的23倍，這可能直接導致了地質史上最長的冰期——休倫冰期的產生。

大冰期註定會造成物種滅絕，我們不知道這期間有物種滅絕的具體過程，然而冰期有極大的概率造成大范圍物種滅絕。寒冷的生活環境對生物的發展是非常不利的，而且持續大概3億（24-21億年前）年的冰期會使得地球上物種難以忍受，很多物種難以為繼會相機滅絕，然而我們還沒發現可以證明這一點的化石證據。

今年8月份發表的一篇研究報告[6]通過對產自加拿大大氧化事件期間的硫酸鹽礦石中三氧同位素的含量進行分析，發現其中三氧同位素含量非常低，由此他們認為大氧化事件期間地球初級生產力下降了80%。同時地質學認為此時的玄武岩風化埋藏了有機物，而硅酸鹽風化消耗二氧化碳形成碳酸鈣。這都導致了休倫冰期正式登場。

休倫冰期

我們有理由相信，絕大多數物種會逃到海底火山口或者被稱做海底熱源的地方避難，而這些地方也被認為是地球最初生命起源的地方。

悲劇的是，以上兩個時期細菌化石或者說疊層石的發現並不廣泛，而且現有化石也存在斷代困難的問題。我們只能通過有限的證據和邏輯推理來推斷那時候的生態環境。也有一部分原因是這些個體實在太小而且生活在海洋中，留下化石的機會並不多。

科學家認為休倫冰期3億年間火山噴發產生的溫室氣體終於留住了足夠的太陽輻射能量，地球開始解凍，進入了被地質學家稱為無聊的十億年（也被稱做地球枯燥時代）階段，也就是18億年前—8億年前的階段，這個階段地球環境、生物進化和岩石圈異乎尋常的穩定。

枯燥時代的地球氧氣含量幾乎沒有變化，與今天相比含量很低，大概是現在10-100分之一。然而這期間卻形成了臭氧層，臭氧層防護了太陽風的帶電粒子和紫外線，保護了生物的 健康 生長也保證了遺傳物質的穩定性。臭氧層為之後的寒武紀物種大爆發做了鋪墊。

科學家認為此時的海洋中存在著綠色和紫色的光合細菌。科學家認為此時的海洋是紫色的[7]。 馬里蘭大學的微生物遺傳學家Shil DasSarma認為在葉綠素出現之前存在一種叫做視黃醛的物質，視黃醛比較容易合成，能夠吸收綠色光波所蘊含的大量能量，並反射紅光和紫光，這使得海洋呈現出紫色。DasSarma認為鹽桿菌（halobacteria）當時可能處於生態優勢地位，吸收了大量蘊含更高能量的綠色光波，使得葉綠體植物只能使用能量密度更低的紅藍光波。

網路上的紫色海洋圖片

同時著名的地質學家唐納德•坎菲爾德（Donald Canfield）1998年在nature上發表了一份研究報告[8]，提出了一個重要的看法。遠古時期的海洋與現今的海洋有很大差異，現今的海洋即使在深層也富含氧氣。而遠古海洋經常分層，較上層為含氧層，較下層的海洋含氧量極低，坎菲爾德指出，當深海變得完全無氧時，硫菌就會從沉積物中出來，接管海底。

硫菌的新陳代謝會製造廢物硫化氫，使深海變得對氧基生物致命。缺氧的深海層與充滿氧氣的上層海水間以化學躍變層（chemocline）分隔，而化學躍變層很少距離海面超過200公尺。坎菲爾德認為遠古海洋一直處於這個狀態，這個理論被稱作坎菲爾德海洋理論，也被稱為海洋硫化（Euxinia）。現今這個狀態只能在黑海見到。

坎菲爾德海洋示意圖

那麼看起來當時地球生物的生活狀況是這個樣子的，紫色和綠色的光合生物在缺氧和硫化的海洋中緩慢生長，甚至部分細菌可以利用太陽能把硫化氫還原為硫這種類光合作用機制來進行生活。

十億年時間非常長，地質學家還是發現了一些紅藻化石，這被認為是最早的真核生物。2017年3月發表的研究報告[9]認為化石證據顯示16億年前就已經出現了紅藻

A標本總覽 B細胞結構 C細胞內結構

紅藻化石的發現可以側面佐證當時的生態環境，這可能開啟了植物的進化之路。而我個人認為，此時某些鞭毛菌與各種不同的單細胞藻類結合形成了鞭毛藻類似生物，然後開啟了動物的進化之路。不過目前為止仍然沒有化石證據來證實這種猜想。目前學界認為細胞器的產生應該是這種方式的結果。

化石證據還表明，大概13億年前植物登陸形成了藻類和藍細菌的結合體，也就是地衣。這種初期登陸的地衣為之後的植物登陸提供了初步的環境，更加高等一點的植物可能在7.5-8.5億年前登陸[10]，並使得大氣層中的游離氧增加。

植物的大量登陸使得地球光合總量極速飆升，也極大地增加了大氣層中氧氣的含量。這可能解釋了困擾著達爾文的寒武紀物種大爆發的難題。

無聊十億年這個階段的化石證據並不多，我們不清楚這期間地球上的生態系統經歷了怎樣的變化，不過就現今地球生物的分布來看，有些細菌應該滅絕了，他們現今占據的生態位很小，如鹽桿菌。

此時正如前文分析的那樣，此時地球生物應該主要是細菌和簡單的植物如地衣和藻類，然後又進過了一段時間的生物進化，直到5.41億年前的寒武紀發生了物種大爆發，幾乎產生了現今所有的動物「門」，寒武紀物種大爆發在地層中的化石證據如此明顯，以致於困擾著非常多生物科學家，包括達爾文在內。

這種趨勢我們可以從地球氧氣地質演化史中看出來

氧氣地質演化 歷史 紅綠線條為預估值的上下限

於是也就有了題目中提到的五次大滅絕，此時地球邁入了顯生宙。植物的登陸使得地球環境變得更具有承載能力，生物進化在此刻迸發出巨大的力量，形成了各種大型動物，物種豐度的增加使得化石證據變得多彩多樣。為我們研究古生物提供了良好的物質基礎。

好，現在我們開始看一下附註1中提到的五次大滅絕。

顯生宙五次物種大滅絕事件

物種滅絕的嚴重程度看藍色柱子的高度即可

我們根據時間順序來介紹

1、奧陶紀-志留紀（O-S）滅絕事件

發生在奧陶紀晚期或奧陶紀與志留紀過渡時期，約4.5—4.4億年前。滅絕是全球性的，消滅了49–60％的海洋屬和近85％的海洋物種，此時葉足動物門、腕足動物門、外肛動物門、頭足類、三葉蟲類、筆石類、濾食型浮游生物等動物大量減少。

可能的原因有如下幾種

A、地球冰期——早古生代大冰期，又稱安第斯-撒哈拉大冰期（Andean-Saharan）

這是目前最被廣為接受的說法[11]，在4.2億年前，有個叫做岡瓦納大陸（南方大陸）的巨大板塊移動到了南極。形成了冰蓋，然後凝結了海水，而地球進入間冰期之後海水又被釋放出來，海平面的上升和下降使得氣候和生活環境發生了變化，由此很多物種滅絕。在北非晚奧陶紀岩層發現了相關的岩層，這些岩層來自當時的南極，這些岩層同時記錄了五個冰川脈沖，這是有力的地質證據。

南方大陸與南極相連

B、伽馬射線爆發（GRB）破壞了地球的臭氧層

2005年由NASA及堪薩斯大學的科學家發表在International Journal of Astrobiology的研究[12]認為可能是一顆極超新星釋出的伽馬射線暴引起的，其過程持續了十秒，嚴重破壞了臭氧層，使得太陽光中的紫外線到達地球，導致地面及近海面的大量生物死亡，從而破壞食物鏈。同時此過程可以使得地球降溫，形成了冰川等不利氣候環境。

由於本人教育背景的原因，我覺得這個想法腦洞很大，作者們明顯也感覺到自己的數據不是很硬，他們同時表明這個現象至少貢獻了部分破壞力。

GRB

C、火山活動和風化阻擋了全球碳循環

前文已經提及了，地質學家認為火山活動會消耗大氣層中的二氧化碳，這與岩石風化會埋藏部分有機物阻止再次重新進入全球碳循環。簡單來講就是形成了化石燃料。

二氧化碳是溫室氣體，他們的減少有助於形成冰川期，使得物種滅絕。

D、金屬中毒

在全球碳循環被阻礙之後，光合生物產生氧氣的能力下降，海底沉積物中的金屬元素逃逸，使得海洋中大多數生物滅絕。

2、泥盆紀晚期滅絕事件（Late D）

發生在3.76—3.6億年前，分為Kellwasser事件和Hangenberg事件，這種長時間的滅絕事件讓科學家們非常困惑。不過沉積記錄表明，泥盆紀晚期環境發生了明顯的變化，有證據表明在海洋底層水域中普遍缺氧。碳埋藏率猛增，底棲生物遭到破壞，特別是在熱帶地區和珊瑚礁群落中。這直接影響了生物生存並導致了滅絕事件的發生。造成這些變化的原因還有爭議。

可能的原因有

A、外來物體（彗星或者小行星）撞擊地球

這種說法提出於1969年，我個人認為是受當時冷戰環境的影響。也因此帶歪了研究方向，不同於恐龍滅絕那次他們找到了一個確切的隕石坑來佐證，這次沒有找到確切的隕石坑。

被懷疑的Alamo impact 內華達州

B、植物進化影響全球碳循環，引發了晚古生代大冰期，又稱卡魯大冰期（Karoo Ice Age）

在泥盆紀，植物登陸之後進化出維管束結構，這使得植物的高度從30公分長高到30米。而更高的植物代表著更深和更龐大的根系，這進一步加快了土壤風化，使得土壤中的營養成分進入到海洋中造成了海洋的富營養化，然後爆發了藻華，這導致了海洋物種的下降並使得全球缺氧、氣溫下降，因此環境進一步惡化危及陸地生物。

同時陸生植物過快的生長使得當時大氣層中二氧化碳含量快速下降，植物過快地生長也使得部分植物埋藏於地下成為化石燃料（石油），沒辦法重新進入碳循環。大氣中二氧化碳含量由現今的15倍降低到現今的3倍，巴西北部（泥盆紀南極附近）的冰川沉積等證據表明，泥盆紀末期出現了廣泛的冰川活動。而這種冰川活動引發了嚴重的物種滅絕事件。

全球碳圈

泥盆紀後期滅絕事件影響的海洋生物有腕足動物門、三葉蟲、菊石目、牙形石綱、無頜總綱和所有的盾皮魚綱生物。然而陸上植物與淡水生物則相對受到較小的影響。

3、二疊紀-三疊紀滅絕事件（P-Tr）

發生於二疊紀與三疊紀之間，距今大約2.5億年。以消失的物種來計算，當時地球上70%的陸生脊椎動物，以及高達96%的海中生物消失，這次滅絕事件也造成昆蟲的唯一一次大量滅絕。生態圈花了數百萬年才完全恢復，比其他大型滅絕事件的恢復時間更長久。是五次滅絕事件中最嚴重的一次，同時也被稱為迄今為止最嚴重的滅絕事件——如果按照比例來講，我覺得大氧化事件造成的滅絕比例應該比這次還更高。

研究此次滅絕事件的學者非常多，也因此有了更多的猜測

A、行星或者隕石撞擊地球

不得不吐槽一下，這種理論簡直萬金油，從不缺席。這次他們連個值得嚴重懷疑的隕石坑都沒找到。先用南極洲的沖擊石英層來佐證，後來顯微結構證明那是火山活動的產物。後來他們找到幾個地質年代不明的隕石坑，再次引發了嚴重質疑。後來他們決定藉助藝術的力量，於是我們看到了一張隕石撞擊海洋的圖片。這樣一來， 此種理論的擁躉既可以解釋為什麼找不到隕石坑（隕石入海留下的痕跡被後來的地球活動消磨掉），又可以解釋隕石的確引發了物種大滅絕。

隕石撞擊海洋

這個想法只有在恐龍滅絕那次找到了一些確切的地質證據，在此次事件中非常不可信。

B、火山爆發引發陽光遮蔽，破壞陸地生態系統後引發酸雨和全球變暖導致物種大滅絕

西伯利亞玄武岩

來自西伯利亞地區和中國四川峨眉山的玄武岩證據表明，在二疊紀末期發生了地球上最嚴重的火山噴發，尤其是西伯利亞地區的火山噴發含有20%的火山碎屑，火山噴發形成的塵埃雲層和酸性氣溶膠阻絕了陽光，使得陸地生態系統崩潰，降下的酸雨流入海洋引發了海洋生態系統崩潰。

這個過程產生的二氧化碳也使得全球變暖，這進一步破壞了生物的生存壞境。

這個說法也被質疑，人們懷疑這次火山噴發的威力不足以改變全球生態。

C、盤古大陸的形成使得近海生態系統崩潰

二疊紀末期形成的盤古大陸

東亞板塊部分直到二疊紀末期才與盤古大陸聚合。盤古大陸的形成使得全球大部分的淺水區域消失，而淺水區域是海洋中最多生物棲息的地帶。這可以解釋為什麼海洋生物會大量減少，但是陸地生物卻並不太可能會因此受到影響，這一點與現實情況相抵觸。

大家認為這個確定的地理現象應該不會引發如此嚴重的物種滅絕事件。

D、可燃冰的氣化

可燃冰主要是甲烷水合物，科學家們發現當時的地層中碳13/碳12比例有波動的現象，同時有證據[13]表明，全球溫度在赤道附近升高了約6 C，在較高緯度地區升高了更多。

而能引起溫室效應的氣體主要是甲烷和二氧化碳。全球變暖使得地球生態系統遭到了破壞，引發了慘烈的物種滅絕。

這個理論可以解釋為什麼全球變暖，但是想要大氣中的甲烷快速消失卻並不容易。

E、海洋缺氧硫化

這個有點像坎菲爾德海洋理論，地質證據表明二疊紀晚期海洋發生了缺氧，並且海底的硫化物逃逸出來，海水中產生的硫化氫排出到大氣中，傷害全球生物系統和臭氧層，紫外線進一步傷害了全球生物，因此造成了物種大滅絕。二疊紀晚期的淺水區地層中發現了大量綠硫細菌存在的證據，可以佐證該猜想。

這種猜想的優點是可以解釋植物的大規模滅絕，這種滅絕模式下會增加甲烷的含量，否則植物應該在二氧化碳含量高的環境中蓬勃發展。來自二疊紀末期的化石孢子進一步支持了這一理論，它們多數形態不正常，可能被紫外線照射過。

4、 三疊紀－侏羅紀滅絕事件（Tr–J）

大概發生在約2億年前，這次滅絕事件的影響遍及陸地與海洋。在海洋生物中，有20%的科消失，包含著名的牙形石、許多大型偽鱷類、大部分獸孔目、以及許多大型兩棲動物。三疊紀-侏羅紀滅絕事件使當時至少50%的物種消失。這次滅絕事件造成陸地上生態位空缺，使恐龍能成為侏羅紀的優勢陸地動物。該滅絕事件發生於盤古大陸分裂前，經歷時間短於一萬年。這次滅絕事件造成了三疊紀恐龍與侏羅紀恐龍的明顯差異。

該滅絕事件產生的可能原因有

A、地外來客，小行星或者彗星撞擊地球

按照慣例，這次依然沒有發現相應的隕石坑被發現，但是這個想法跟物種滅絕有不解之緣。每次物種滅絕總會有人堅持認為地球被撞擊。幾個被懷疑的隕石坑要麼太小，要麼年齡偏差太大。

B、火山持續噴發，導致了極端氣候

大西洋中部岩漿省的大概位置

大西洋中部岩漿省（CAMP）是地球上最大的大火成岩省，佔地大約11000000公裡面積。CAMP火山噴發發生在約2.01億年前，持續了約60萬年。火山噴發釋放出二氧化碳或二氧化硫和氣溶膠，這將導致強烈的全球變暖（來自前者）或致冷（來自後者）。

這可能導致了地球環境劇變而導致了物種大滅絕。

C、自然演化過程導致的氣候變化

歐洲的地質構造似乎表明，三疊紀晚期海平面下降，侏羅紀早期海平面上升。盡管有時下降的海平面有時被認為是造成海洋滅絕的罪魁禍首，但由於地質 歷史 上許多海平面下降與滅絕的增加沒有關聯，因此證據尚無定論。但是，仍然有一些證據表明，海洋生物受到與海平面下降有關的次級過程的影響，例如氧合作用減少（由於循環不暢所致）或酸化增加。這些過程似乎沒有遍及全球，但它們可以解釋歐洲海洋動物群的局部滅絕。而這並不足以解釋全球范圍內的物種滅絕現象。

後來的研究指出，到三疊紀末期，乾旱化趨勢明顯增加。盡管像格陵蘭和澳大利亞這樣的高緯度地區實際上變得濕潤，但地質學證據表明，世界上大多數地區的氣候變化更為劇烈。該證據包括碳酸鹽和蒸發岩沉積物的增加（在乾燥氣候中最為豐富）和煤沉積物的減少（其主要形成於潮濕的環境）。此外，氣候可能已經變得更加季節性，長期乾旱被嚴重的季風中斷。

但是這都不能完美解釋物種滅絕。

5、白堊紀﹣古近紀滅絕事件（K-Pg）

發生在6600萬年前，也被稱為白堊紀﹣第三紀滅絕事件（簡稱K-T滅絕），俗稱恐龍大滅絕。這次大滅絕中大型陸生脊椎動物幾乎全數滅絕，只有鳥類和部分可以躲到水裡或者穴居的生物倖存。陸地生態位因此幾乎被情空，為哺乳類占據地球提供了條件。

盡管我一直在吐槽行星滅絕論，但是導致這次滅絕的原因普遍被認為是小行星撞擊地球，科學家在地層交接處發現了大量的銥。

位於美國科羅拉多州的25號州際公路附近。紅箭頭處即為白堊紀－古近紀界線（因富含銥而著名）

科學家人為一顆直徑10公里的行星碎片，在6,500萬年前撞擊了墨西哥尤卡坦半島，形成希克蘇魯伯隕石坑。隕石撞擊形成了遮天蔽日的塵埃和硫酸形成的氣溶膠。這導致了陸地生物的光合作用受到阻礙，並且氣溶膠以酸雨的形式降落到海洋導致海洋嚴重酸化。

藝術家描繪的行星撞擊場景

但是依然還是有很多理論在挑戰這個猜想，如海平面下降使得大陸架露出，海洋生物部分滅絕。而陸地上因為被子植物的進化使得恐龍缺少食物而導致了滅絕。

這就需要科學家進一步的研究了。

現在的研究並沒有特別硬的數據使所有人信服。在現代科學里，我們對生態學這種宏觀學科的了解並不透徹，即便是全球變暖這種簡單問題也有極大的爭議。如果生態學更進一步發展，我想我們能從更加系統的層面來探討物種大滅絕。地球前期的進化我只是稍微提及了目前學界比較有共識的滅絕事件，更深入的探討都沒有涉及。不過我想顯生宙之前的物種進化也是非常有意思的。經歷的滅絕事件也不會少。

⑵ 生命的起源,生物的進化,生物的滅絕與環境的關系

遺傳物質的變異是進化的內因，環境對遺傳物質的變異起到誘發與篩選的作用，進化後的生物對環境又有反作用。

具體:
1 遺傳物質的變異是進化的內因
自然界存在數億種生物，它們形態各異，種類紛繁，生物的多樣性，主要就是遺傳物質不同造成的。同一物種遺傳物質的相對穩定性保證了該物種的穩定性和連續性。而遺傳物質的變異為生物進化提供了可能性。
1.1 基因突變和染色體畸變
中性學說在對生物大分子的量化分析後認為，基因隨時會產生大量的中性突變。對於編碼蛋白質的結構基因而言，當三聯體密碼中的 1 個核苷酸（尤其是第 3 位）發生置換往往不會使氨基酸類型發生改變。蛋白質的保守性替換又指出，即使改變了個別氨基酸殘基，但該殘基是在可變區域內這種變化也並不影響生命體的生存價值。此外，結構基因只是整體 DNA 序列中的小部分，還有大量不編碼蛋白質的序列，如調節基因、重復序列、內含子、假基因和退化基因等。由此，木村資生（ Motto.Kimura ）等人結論生物進化在分子水平上起主導因素的是那些對生物生存即不有利，又無害的「中性」基因。但如何界定「絕對」的中性突變，仍然是一個復雜的問題。調節基因、內含子、重復基因、假基因等非編碼蛋白質基因雖然不直接指導蛋白質的合成，但它們與各種環境因素相結合通過調節轉錄，翻譯的過程來發揮作用。有研究表明：由猿到人的變化，主要是調節基因的變化，不是結構基因的變化 [1] 。許多實驗證據也支持了 Gilbert 提出的關於內含子功能的假說，認為結構基因是通過內含子序列之間的重組，將外顯子聚集在一起而產生的，即內含子是原初基因重新組合過程的殘留物。此外，就目前人們的認識來看，內含子還具有影響基因的表達調控；調控 RNA 的剪接；編碼特定的蛋白質；保護基因家族等功能 [2] 。同屬於重復基因的 rRNA 和 tRNA 在蛋白質翻譯中也具有各自的功能。假基因可通過接受鄰近功能基因的片段或者由於功能基因移動而獲得功能。假基因與功能基因之間發生外顯子交換的例證已在小鼠 ψ a3 中有所發現 [3] 。一些單個核苷酸被置換後，也許不能改變氨基酸的類型，但它通過化學鍵對鄰近核苷酸的作用是不容忽視的。它能改變鄰近核苷酸的置換率。因此，我認為將一些基因突變定義為絕對中性是欠妥當的。
染色體畸變包括染色體結構和數目的變化，它與基因突變一樣在進化中佔有重要的位置。染色體畸變牽涉到 DNA 分子上較大范圍內的變化，影響基因間的連鎖和交換，改變基因表達的方式，產生生殖隔離機制，加速物種分化的過程等。
1.2 基因重組
病毒的進化很難用漸進突變累積來解釋，病毒與宿主或其它病毒之間的基因重組引起的飛躍式突變起了很大的作用 [4] 。事實上，在微生物間由於轉化、接合和轉導引起的基因重組發生的頻率比基因突變高達一萬倍 [5] 。由此可見，基因重組是病毒及微生物進化的一種主要方式。對於高等生物來說通過食物攝入，有性生殖，微生物介導也能獲得外源核酸，為基因重組提供必須的物質要素。張光明等人 [6] 提出微生物能有效介導基因重組，從原核生物到真核生物中廣泛存在的轉座作用可能是微生物介導的基因重組的一種重要方式。微生物先感染一種生物，攜帶上該種生物的遺傳物質，再感染另一種生物，將所攜帶的遺傳物質轉移到另一種生物的基因組中。因為另一種生物本身已具有完善穩定的遺傳機制，這種基因重組獲得表達並固定下來的機率並不是很大，但不可否認基因重組在生物進化中起著重要作用。
2 環境對遺傳物質變異的誘發與篩選作用
從生態學的角度來說，任何生物都生存在總體穩定又時時處於變化之中的生態環境中，與環境存在物質、能量、信息的交流。環境是生物進化的外因，它誘導遺傳物質發生變異，又對其進行篩選，經過時間的積累達到生物的進化。這里指的環境包括生物環境和非生物環境，宏觀環境和微觀環境是指所有對研究主體有影響的外界因素。
2.1 環境誘發遺傳物質變異
就化學環境而言，生物體從環境中攝入各種物質，經分解、吸收作用後，送入細胞中，這些物質中的某些化學成分與元素可能會與遺傳物質的組成物發生反應，或使遺傳物質的結構發生變化。某些化學物質直接作用於生物體的表面，也可能引起表面細胞的破壞，並使遺傳物質發生變異。
物理環境能引起遺傳物質變異的最主要因素是射線。生物生活在地球上，無時無刻不受宇宙射線和地球上的放射性物質發出的射線的照射。科學家作了統計，一個人一年平均受的射線照射在人體中可把大約十億個分子的化學鍵打開。 DNA分子在人體中所佔比例很小，計算結果，每年每人平均損傷約200個DNA分子 [7] 。若生物偶然接觸到能量更大的射線則引起突變的機率更大。
現在，許多科學家利用遺傳工程技術，將 DNA上的某些片段人為的進行改變，培育出有利於生產經濟的新品種。進行了轉基因改造的動植物及微生物若被推廣，則為該種生物的進化提供了一定的物質可能性。新品種與近源野生種的雜交，有可能使人為改造過的基因片段得到傳播，並且固定下來。這在植物中更為常見。也可以說這是人為環境對生物進化的影響。微生物介導的基因重組而使生物進化，則是自然的生物環境使遺傳物質發生變化。
獲得性狀是否能遺傳一直是生物進化研究中爭論的焦點。如果獲得性狀可遺傳，就可以進一步說明環境可引起遺傳物質變異。生物學家已發現了不少獲得性遺傳的實例。例如，當用一種酶把枯草桿菌的細胞壁去除後，在特定的生長條件下，它們可以繼續繁殖，後代也是無壁的，並且這種狀態可以穩定地遺傳下去，只有把它們放在另外的一種生長條件下，細胞壁才會重新生長出來 [8] 。逆轉錄酶的發現，也證實了獲得性是有遺傳可能性的。「生命環境均衡論」的學者們認為 :如果生活的環境條件改變了，生活也就發生改變，那麼，動植物將採取適應其生活的性狀，並且在這種性狀永存的情況下，遺傳因子也與之相應發生變化。但是必須經過地質時代這樣漫長的時間單位。越來越多的證據證明獲得性是可遺傳的，但並不能認為獲得性遺傳是生物進化的主要方式。因為在環境條件未發生劇烈變化的很長時期，生物進化的腳步並沒有完全停止。生物進化是許多因素共同作用的結果，歸根到底都必須是遺傳物質發生了改變，只有這樣變異才能一代一代延續下去，。環境只能是進化的外因。
此外，有些科學家認為多數突變是自發的，完全隨機的，這種看法不全面。 DNA鏈處於細胞中，它必然生活在細胞內環境中。氨基酸殘基的脫落、置換、加入無不伴隨著肽鍵的斷裂，這就需要能量和物質的交流，這一系列變化都與細胞內環境密切相關。
2.2 環境對遺傳物質的篩選
在分子水平上環境對遺傳物質的自然選擇是有建設性作用的 .DNA鏈上的某一位點是處在其它基因位點的包圍之中的,如果這一位點發生了變異要受到此位點周圍其它基因的約束和干預。此外還要受到細胞核內環境中各種化學物質和染色體上組蛋白（只有真核生物具有）與非組蛋白的調控。總之，在一個新基因型進化初期，將選取提高個體適合度的有利突變。日本的太田（Ohta,1979）說，在分子水平上自然選擇的主要作用是保持一個分子的現有機能，使它免受有害突變的影響 [8] 。
當遺傳物質的變異通過了分子水平的自然選擇後，還要接受更高級別的檢驗。不管 DNA上的突變位點是直接指導蛋白質合成，還是間接調控、影響轉錄和翻譯的過程，絕大多數遺傳物質的變異終究體現在蛋白質的變化上。多肽鏈上一個或多個氨基酸殘基的變化可能影響蛋白質的空間構象及功能。多肽鏈在折疊時追求能量最低原則，完全折疊後的肽鏈要使它的空間構象有利於其功能的更好發揮。如果氨基酸殘基的改變引起了蛋白質功能的變化，那改變後的蛋白質所發揮的功能將使生物體能更好地適應環境，提高其生存能力。以上就包括了細胞水平的自然選擇，及蛋白質在發揮功能時與其功能相關的組織、器官水平的自然選擇。這些選擇將對由遺傳物質變異引起的蛋白質變化進行篩選。
當遺傳物質的變異最終體現在表型的差異上時，環境的作用就類似於達爾文所提出的自然選擇理論了。只是根據現代生物進化理論，自然選擇對象不是個體，而是種群。自然選擇的價值在於種群基因庫中基因頻率的變化狀況。
前面提到過有些突變似乎是中性的，沒有任何意義。但當環境條件改變時，很有可能這些突變就不再是「中性」的了 [9] 。這些儲備突變在環境條件發生改變時才有機會表達。近年來一些實驗表明，存在著以熱休克蛋白 HSP90為代表的一些分子機制，能夠在一定程度上隱藏基因突變造成的表型變化 [10] 。也就是說，環境可以選擇一些突變，讓其表達，而讓另一些暫時隱藏起來。通過這些隱藏的後備突變，個體有更大的機會適應變化的環境。
3 生物進化後對環境的反作用
約在 27億年前，出現了含有葉綠素，能進行光合作用，屬於自養生活的原始藻類，如燧石藻、藍綠藻等。這些藻類進行光合作用所釋放的氧，進入大氣後開始改變大氣的成分 [11] 。大氣中游離氧的出現和濃度不斷增加，對於生物來講有極重要的意義。生物的代謝方式開始發生根本改變，從厭氧生活發展到有氧生活。代謝方式的改變打打出進了生物的進化發展。約在10～15億年前出現了單細胞真核植物，以後逐漸形成多細胞生物，並開始出現了有性生殖方式。由此可見，生物的進化對環境有著極強的反作用，引起環境發生改變。而改變了的環境條件對生物進化的方向又有指導意義。人類有極強的改造自然和利用自然的能力。人類對自然環境的影響比任何一種生物都大。

起源和滅絕也都是生物不適應環境,被環境所淘汰的結果.
其實它們和進化是一回事,只不過是結果不同.

希望對你有幫助.

⑶ 生物滅絕的原因是什麼

生物滅絕的原因是：在數百數千光年內的的一顆衰老恆星的爆炸產生超新星，而導致一道巨大的伽馬射線，在奧陶紀晚期，伽馬射線強大的力量使得地球大氣表面的臭氧層被破壞，而導致了致命紫外線長驅直入，使其海洋表面的浮游生物死亡，由於大飢荒加上致命的紫外線，導致大批量的生物死亡。

火山爆發噴出大量氣體和火山塵埃進入大氣層。火山灰團不僅會使動物窒息而死，還有可能遮蔽太陽，使全球氣溫降低。所以，火山活動也可能是二疊紀末期滅絕事件的原因之一，西伯利亞就曾經發現當時火山猛烈爆發所噴出的物質。

生物滅絕的標志：

生物大滅絕標志生物無論在生態系統中的地位如何，都逃不過劫難，而且還經常是很多不同的生物類群一起滅絕，卻總有其它一些類群倖免於難，還有一些類群從此誕生或開始繁盛。

大規模的集群滅絕有一定的周期性，大約6200萬年就會發生一次，但集群滅絕對動物的影響最大，而陸生植物的集群滅絕不像動物那樣顯著。

⑷ 恐龍的來歷和滅絕的原因是什麼

恐龍最早出現在約2億4千萬年前的三疊紀，滅亡於約6500萬年前的白堊紀所發生的中生代末白堊紀生物大滅絕事件。恐龍最終滅絕於6300萬年前的新生代古近記古新世。

恐龍的來歷：

實際上，人類發現恐龍化石的歷史由來已久。早在發現禽龍之前，歐洲人就已經知道地下埋藏有許多奇形怪狀的巨大骨骼化石。
直到發現了禽龍並與鬣蜥進行了對比，科學界才初步確定這是一群類似於蜥蜴的早已滅絕的爬行動物。
1842年，英國古生物學家理查德-歐文爵士（1804-1892）用拉丁文給它們創造了一個名稱，這個拉丁文由兩個詞根組成，前面的詞根意思就是「恐怖的」，後面的詞根意思是「蜥蜴」。從此，「恐怖的蜥蜴」就成了一類爬行動物的統稱。當然，這局限於拉丁文的造詞能力。
「恐龍」一詞由日本生物學家創造並引進中國。把這個拉丁名翻譯成了「恐龍」。恐龍不是蜥蜴。為地球首批可以單獨直立行走的高級生物體。

恐龍的滅絕

在兩億多年前的中生代，許多爬行動物在陸地上生活，因此中生代又被稱為「爬行動物時代」。它們不斷地分化成各種不同種類的爬行動物，有的變成了今天的龜類，有的變成了今天的鱷類，有的變成了今天的蛇類和蜥蜴類，其中還有一類演變成今天遍及世界的哺乳動物。
恐龍是所有陸生爬行動物中體格最大的一類，很適宜生活在沼澤地帶和淺水湖裡，那時的空氣溫暖而潮濕，食物也很容易找到。所以恐龍在地球上統治了一億多年的時間，但不知什麼原因，它們在6500萬年前很短的一段時間內突然滅絕了，今天人們看到的只是那時留下的大批恐龍化石。

⑸ 2億年前的史前古生物是因何滅絕的

在地球漫長的演變過程中共有五次生物大滅絕是已經探明的。也就是說地球上曾經存在著六代霸主，而因為五次生物大滅絕，前五代霸主都退出了歷史舞台。這里說的生物大滅絕不是指一個物種滅絕，而是整個科、目、綱的物種全部滅絕。比如，第五次生物大滅絕時，白堊紀末期恐龍大滅絕，就屬於整個恐龍目被滅絕，當然還有很多其他目的生物也在同一時期滅絕了。