大家好，我叫宋海军，来自中国地质大学（武汉）。在谈大灭绝之前我想先问一个问题，大家知不知道现在地球上有多少种生物？几万、几十万，还是几百万？几百万。大家猜得非常准，实际上是150万。
这个数字听起来非常多，但其实只占地球曾经拥有的物种很少一部分，只占1%。也就是说我们地球上曾经居住着一亿五千万种生物，它们99%都灭绝了。
我们一般把灭绝分两种，一种叫背景灭绝。就是达尔文在《进化论》中说的适者生存，不适者被淘汰。比如在我们人类演化的过程中，有很多物种就是这样被淘汰的。比如地猿、南方古猿、能人、直立人、尼安德特人等等。而延续到现在的，地球上目前只有两个，一个是黑猩猩，一个就是现在的人类，这些中间物种的灭绝我们就称之为背景灭绝。
另外一种叫大灭绝。我们从字面意义上就可以理解，就是很多生物在很短的时间内同时灭绝。
到目前为止，地球历史上有五次非常大的灭绝事件，它们分别发生在4.3亿年前的奥陶纪末，3.7亿年前的晚泥盆世，2.5亿年前的二叠纪末，2亿年前的三叠纪末，以及6500万年前的白垩纪末，恐龙的灭绝就是在最后一次。
我今天主要想跟大家讲的就是最大的一次，发生在2.5亿年前的这一次。古生物学家根据化石记录进行了一个初步估计，认为这几次大灭绝的灭绝率基本上都在80%左右。其中最小的一次就是最后恐龙灭绝这一次，可能它的种级灭绝率只有76%。最大的就是2.5亿年前的这一次，种级灭绝率可能达到了95%，也就是100个种里95个都灭绝了，只剩下了5个。
到底有多少物种灭绝了呢？这是大家非常关心的一个问题，也是我主要研究的一个问题。我们一般是选择海洋里面的生物进行研究，就是海洋中的化石。海洋中的这些生物死了之后很容易就沉到了海底，被海底的泥沙掩埋，这样越埋越深，越深之后它的压力和温度就会很高，所以这些沉积物就被转化成岩石。这些生物就跟着岩石一起转化为了化石。
当地层在碰撞的时候可能就会造山，两个地层这样一碰撞相互挤压，地下的岩石就被抬到了山上，化石就跟着岩石一起被抬到了山上。
这是贵州贵阳附近的一个小山包。大家可以看到这里的地层还是水平的，说明当时这个地方是一个海洋，当然在2.5亿年前我们现在所在的上海也是海洋。当时在这个地方就沉积了很多这样的沉积物，靠近下边的这些沉积物一般形成得比较早，我们按照时间顺序把这套地层进行编号。
这段地层大概有两米多厚，大家可以猜一猜，代表多少时间呢？20万年。我们一般在野外发现的化石都是大化石，也就是我们肉眼可以看到的，一般是几厘米或者几十厘米，甚至几米大的化石。
这些都是大化石，肉眼可以看到。实际在这些岩石里面还有很多非常微小的化石，我们称之为微体化石，它们的个体通常小于一毫米，所以在野外我们很难看到它，因为肉眼看不到。怎么办呢？我们一般是把石头先采回来，通常每一层采个几公斤，然后对它进行处理。
一种就是通过化石溶解，把这些石头用一些酸溶解掉，然后里面的化石就会露出来，我们再在显微镜下把化石挑出来。就这样我们把获得的这些大化石，和在实验室获得的这些微化石，一起进行古生物学研究。
比如说ABCDE五个种，A实际上是在一层、二层、三层和四层出现，所以我们就把它放在这样一个投点上。然后再把这四个点连成一条线，就代表了这个种在当时生活的年限，也就是从第一层生活到第四层，生活了这么久。
就这样我们把所有种的年限都画出来，就得出了这样一个图。从这个图上就可以看到，种A到种D在第四层就灭绝了，因为它们以后再也没有出现了，而种E它在五层、六层、七层还有出现，所以它没有灭绝。
针对2.5亿年前的这次灭绝，我们就在中国很多地方找了很多化石，总共有500多个种，把它们的年限投到这样一个图上。大家可以看到这张图上有五百多根线，这么多线，大部分都在中间这一段地层里面消失了，没有延续上去，说明这些物种都灭绝了。这段地层是三万年左右，也就是说在这三万年绝大多数物种都灭绝了。
而且灭绝经历了两个阶段。大家应该也能看得出来，第一幕这儿有一个阶段很多物种一起消失了，第二幕这儿还有一个阶段也都一起消失了。也就是经过这两个阶段，总共有91%的海洋物种灭绝了。这跟之前科学家估计的95%的灭绝率是非常接近的。
对于不同的类别来说，灭绝的情况是不一样的，有些类别受影响比较大，有些类别受影响比较小。我们看一看受影响比较大的，其中有一类叫三叶虫，可能在座的有人认识它。这一类生物就在这一次灭绝中彻底消失了，以后再也没有了。我们现在海洋里面的珊瑚已经不是四射珊瑚了，是以六射珊瑚为主。
这是灭绝得比较严重的。我们再来看一看哪些生物幸存了呢？左边这张图展示的是在灭绝前海洋里面的生物主要由哪些组成。在灭绝前，固着型的，像珊瑚一样是固着在海洋底下的，这类生物占主导，它占了68%。但是灭绝后这样一个结构金字塔发生了倒转，这种游泳类的动物开始占据主导。
我们再来看这种菊石，现在海洋中已经没有了，因为它跟恐龙一起彻底灭绝了，但是在这一次灭绝之后还是比较常见的。这些就是真正的捕食者，也是比较善于游泳的。
我们再来看一下大家比较关心的一个问题，什么原因导致生物大灭绝的呢？一种比较流行的观点是地外的小行星或者慧星撞击地球。这种撞击肯定会对地球带来很大的影响。比如说它会带来磁极倒转，在陆地上可能会带来大火，在海洋中可能引发巨型的海啸，这些肯定会对地球的生物带来很大的影响。
目前也有科学家发现了当时撞击的一些证据，其中一个就是这个陨石坑。科学家在澳大利亚西北部发现了这个陨石坑，它的时间是2.5亿年前左右，也就是跟灭绝发生的时间差不多。
然后还找到了其中的一种矿物，叫撞击石英。这种矿物是在高压高温下形成的矿物，一般仅发生在撞击的时候，所以它的出现往往代表着这儿有撞击事件。这些证据表明这里确实有个撞击坑，但是这个撞击跟灭绝有没有关系呢？我们目前认为没有太大的关系，可能仅仅是一个小型的撞击坑，它的质量和速度可能都不够大，引发不了灭绝。
如果不是外星，那是什么原因呢？目前还有一种比较主流的观点，认为是火山。因为当时确实发生了一个超大规模的火山爆发，很有可能是地球形成以来最大规模的一个陆地火山爆发。它位于俄罗斯北部的西伯利亚。
它喷出来的岩浆形成的这些岩石，占地有150万平方公里，厚度有1000米。可能大家没概念，如果把这些岩浆铺到我们中国，能把整个中国铺满，而且厚度是150米。
这肯定是一个巨大的火山，这么大的火山肯定对当时的，特别是火山周边的生物带来了极端的影响。更为重要的是，伴随着火山爆发会喷出很多温室气体，比如二氧化碳、甲烷。这些温室气体会影响地表气候，使气候变得非常不适合生物生存，会对生物带来致命的影响。
我们已经找到了有关的证据。这个是我的同事孙亚东通过牙形石做的研究，就是刚才我们提到的那一类微化石，它是这类生物的牙齿部位。大家都知道，牙齿是我们骨骼中最致密的一部分，所以即使它形成了化石，它也能保存很多当时的信息。
我们把里面的化学信息提取出来，恢复了当时的古温度变化，发现平均温度在灭绝的时候升高了十多度，也就是从灭绝前的二十多度升高到了灭绝后的三十多度，而且这个升温跟灭绝是完全同步的，所以很有可能是温度升高引发的这样一个灭绝。
而且我也通过对牙形石里面的微量元素的研究，恢复了当时海洋里面海水氧含量的变化，发现在灭绝的时候海水的氧气大量减少，出现缺氧现象。这个事跟这次灭绝也是同步的，所以表明缺氧跟大灭绝也有关。也就是说火山带来的气候变化对当时的生物是一个致命的打击。
我们当前也面临着一个类似的情况。大家可能都知道，当前地表正在升温，碳排放正在加剧，所以就有科学家提出，现在会不会再有一次生物灭绝事件，也就是说会不会有第六次生物大灭绝。
我们可以看出，从1920年到现在，整整一百年，地表的温度已经升高了一度。这一度的升高对地球带来了影响没有？不知道大家感觉到了没有。实际上这一度的升温已经对地球带来了很大的影响，大家看看这张图，这张图展示的是来自太平洋一个地方的海水的氧含量，这个蓝色的就代表氧含量很低，就是因为这一度的升温，海水低氧带在过去几十年正在扩张。
大家可能不知道，海洋里面的生物90%以上是生活在浅水，也就是200米以上的水域，所以低氧带一旦扩张到200米附近，对海洋里面的生物就是一个巨大的打击。即便是现在这种微弱的扩张，已经对海洋里面的生物带来了很严重的影响。
大家还记得我刚才讲到2.5亿年前的最大灭绝的时候，首当其冲的就是其中的一种珊瑚。所以我们现在的海洋中正在发生的事跟2.5亿年前非常类似。
我们再来看一下过去半年，也就是2018年下半年到现在的海洋里面的珊瑚礁的变化。在这个图里面，黄颜色代表生物礁已经受到了影响，红颜色代表它已经严重受到了影响，我们可以看出很多水域里面的珊瑚礁已经受到了影响。
这是升高一度带来的变化。我们再来看一看更长时间尺度的，也就是过去两万年气候是怎么变的。下面这张图展示的是两万年以来的温度变化，可以看到平均温度在过去两万年升高了4度。
升高4度带来什么影响呢？我们看上面这张图，这4度的升温让海平面上升了接近100米。因为温度一升高，位于大陆上的或者两极地区的冰川会融化，融化的水会流进海洋，导致海平面升高。所以说目前两万年4度的升温对应100米的海平面升高，如果我们当前的温度再继续上升，海平面还会继续升高。
大家看一看你们的家乡，是不是已经在海里了？特别是我们现在在的地方——上海，已经在海里了，因为上海的平均海拔只有几米。包括武汉，很多地方都是海，所以说这个气候变化跟我们人类还是有非常紧密的关系。
这种情况到底会不会发生呢？我们再来看一下这张图，这张图展示的是过去40万年以来温度的变化。大家有没有看出什么规律性？它有明显的周期性，一高一低，一高一低，再一高再一低。
因为我们现在所处的位置就是最高的位置，所以未来如果按照这个规律变化，我们的温度应该是会降低。如果温度降低，像欧洲、加拿大它们就不愿意了。因为它们的地区会再一次形成冰川，被冰川覆盖。但是我们上海人应该比较愿意，到时候海平面再下降，我们就有更多的土地来建房子了。
另外一种情况，就像过去一百年，我们过去一百年不是升高了一度吗？如果按照这个速率，未来几百年、一千年就会升高接近10度。如果是这种情况，那很有可能会引发第六次生物大灭绝。
所以到底是哪种情况呢？目前还不好说，但是已经有一个信号了。大家可以看看这张图，这张图展示的是过去40万年以来温度跟二氧化碳的曲线。大家看出来什么规律没有？这两条曲线长得非常像，变化基本是一致的，也就是说我们的温度的变化主要是受控于二氧化碳浓度的变化。
但是现在有一个不好的消息是，我们现在的二氧化碳浓度已经上升到了一个比较可怕的值，这个值已经偏离了过去40万年以来的最高值，所以说这很有可能意味着我们的温度也会偏离这个周期规律。
但不管怎么说我们都要爱护我们的地球，保护环境，否则我们要想跟东方明珠塔合个影都很吃力。