2.52亿年前的二叠纪末大灭绝造成了约81%的海洋物种和89%的陆地物种灭绝。长期以来，科学家们普遍认为全球温室气体增加、全球变暖及海洋酸化可能是引起这次大灭绝事件的主要诱因，但对于这些环境因素是如何影响陆地生态系统的，还有很多争论。中科院南京地质古生物研究所科研人员与国外科研团队合作，通过对植物花粉化石中功能类似于“防晒霜”的化合物研究，发现紫外线辐射增强是导致二叠纪末陆地生物大灭绝的重要原因，该研究成果1月7日在线发表于国际学术期刊《科学进展》。
△藏南曲布剖面二叠纪末期黑色页岩
研究团队运用傅里叶变换红外光谱，对产自我国西藏南部二叠到三叠纪过渡剖面的1千多粒阿里型花粉中的化合物进行了定量测量，通过对这些花粉产出的红外光谱的大数据分析，发现在二叠纪末大灭绝期间，地层中花粉外壁的香豆酸和阿魏酸含量明显高于灭绝前后化石花粉中这些化合物的含量，证明了二叠纪末期大灭绝期间存在全球紫外线辐射增加的现象。另外，研究团队也对剖面地层的有机碳同位素和汞的浓度进行了分析，进一步确认二叠纪末期全球紫外线辐射的增加可能是由于当时剧烈的火山活动引起的。
△曲布剖面二叠-三叠系过渡地层中发现的花粉化石（阿里粉）
据了解，为了适应陆地辐射环境，陆生植物演化出了一些调控机制，以减少紫外线对植物体的伤害。在植物体的生殖细胞中这种机制表现为植物的孢子和花粉的外壁中含有大量功能与“防晒霜”十分相似的化合物，也就是香豆酸和阿魏酸，这些化合物可抵抗紫外线引起的氧化作用。为了抵御紫外线，植物体会相应减少叶绿素的合成，从而导致植物体光合作用的减弱，进而使得植物体对于温室气体吸收能力减弱，进一步加重了二叠纪末期火山喷发引起的全球温室气体增加的负面效果。同时，植物叶片中的香豆酸和阿魏酸是动物很难消化吸收的物质，这些物质的增加间接影响了陆地食物链，可能是导致二叠纪末陆地食草动物以及昆虫大灭绝的主要原因。
△臭氧层破坏引起的紫外线辐射增加对陆地食物链的影响
