地质学家揭示断层在大海啸中的隐藏作用

地质学家揭示断层在大海啸中的隐藏作用杰西卡-德波利斯（左二）和研究小组对阿拉斯加蒙塔古岛的沉积岩芯样本进行了研究和比较，发现有证据表明，在过去的八次地震中，有四次地震都包含了附属于俯冲带的飞溅断层的二次滑动，从而引发了额外的海啸。资料来源：彼得-海斯勒世界各地的俯冲带是一块构造板块在另一块构造板块下移动的区域，会产生最大的地震--8.0级以上的地震--引发海啸并改变其后的生态系统。DePaolis与自然灾害学助理教授TinaDura以及美国地质调查局（USGS）的同事一起发现，有证据表明，与俯冲带相连的地壳断层--平展断层--可能会在俯冲带地震期间发生移动，并比以前认识到的更经常地造成当地海岸破坏和生态变化。DePaolis说，这种倾斜断层在水下的移动会引发海啸，海啸可能在30分钟或更短时间内到达最近的海岸。这项研究发表在今天（5月20日）出版的《地球物理研究杂志》上：这项研究将影响对全球俯冲带危险的认识。与厄瓜多尔、卡斯卡迪亚、智利和日本接壤的俯冲带也存在平展断层，这表明它们也可能对这些地方的海啸造成危害。当构造板块在俯冲带移动时，会发生在海面下数英里处。由于喷溅断层与这些区域相连，因此研究它们的位置是一项挑战。幸运的是，在阿拉斯加威廉王子湾的蒙塔古岛，地质学上已经记录了这些位移的次生效应或地表效应，使其成为目前唯一一个位于平展断层之上的陆块，在其土壤中表现出这种效应。通常情况下，俯冲带地震造成的陆地从其下方移动的构造板块中抬升（称为隆起）可达1至3米。对于受到1964年里氏9.2级地震影响的大多数陆上地点来说，情况就是如此。然而，在蒙塔古岛上，平展断层造成了11米的隆起，并引发了沿海泻湖的排水，有效地将其生态系统从海洋泻湖改变为淡水沼泽。DePaolis说："这座岛屿被夹在这些断层的中间，所以每当这些断层破裂时，它实际上就会记录下隆起。它有这种夸张的隆起，这在俯冲带地震中并不常见。"团队研究了蒙塔古岛飞溅断层断裂的影响。通过分析42个沉积物岩心，他们发现了1964年地震以及由倾斜断层造成的二次移动的地层证据。他们注意到，从地震前的泻湖淤泥到地震后的生根土壤，存在着明显的沉积变化。全球变化中心和弗拉林生命科学研究所的附属教员Dura说："肯定有一些岛屿会随着俯冲带地震而隆起，但它们不一定有断层穿过，造成这种夸张的隆起，所以这是一个非常独特的地方。"研究人员一直认为，可能会出现断层的二次移动。但直到现在，这种想法还只是理论上的，因为这是第一个记录地层证据的已知陆块。硅藻是一种保存在沉积物中的硅质微藻，通过显微镜放大，硅藻有助于研究人员确定岩芯样本的盐度水平。图片来源：JessicaDePaolis研究小组成员还利用硅藻（一种保存在沉积物中、对盐度变化敏感的硅质微藻）来重建1964年地震后发生的古环境变化。他们发现，高盐度的海洋泻湖环境明显从潮汐覆盖范围之外转移，这表明海岸正在隆起。研究小组将1964年地震岩芯样本的发现与更深的沿海地层样本进行了比较，发现了沉积物和硅藻证据，证明该断层还发生过三次断裂。这些证据与该地区最近八次有记录的俯冲带地震中的四次相关。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431634.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431634.htm

史前便便讲述哥伦比亚安第斯山脉巨型动物灭绝的故事

史前便便讲述哥伦比亚安第斯山脉巨型动物灭绝的故事由埃克塞特大学领导的研究人员确定，潘塔诺-德-蒙昆提瓦的大型动物的局部灭绝发生在大约23000年前，并在大约11000年前再次发生，极大地影响了生态系统。这项研究依赖于从PantanodeMonquentiva的泥炭沼泽中提取的样本，该沼泽位于东部科迪勒拉山脉距波哥大约60公里处。值得注意的是，这项研究是首次在哥伦比亚进行的此类研究。随着生物多样性现在处于危机之中，该研究结果强调了大型动物的消失如何再次改变维持野生动物和人类的生态系统。共同作者FelipeFranco-Gaviria博士和IsmaelG.Espinoza在Monquentiva收集沉积物样本。"我们知道大象等大型动物通过吃掉和践踏植被在调节生态系统方面发挥着重要作用，"埃克塞特全球系统研究所的DuniaH.Urrego博士说。"通过分析真菌孢子以及花粉和木炭的样本，我们能够追踪大型动物的灭绝，以及这种灭绝对植物丰度和火灾活动的影响。我们发现，当大型动物消失时，Monquentiva的生态系统发生了巨大的变化，不同的植物物种蓬勃发展，野火发生增加。"真菌孢子的分析没有显示哪些大型动物存在，但已知在这一时期在哥伦比亚游荡的物种包括巨型犰狳和六米高的巨型地懒。这些发现表明，丰富的巨型动物在该地区存在了数千年，然后在大约23000年前完全消失。大约5000年后，巨型动物又开始在该地区生活--可能数量较少--然后在大约1.1万年前的另一次灭绝浪潮中，它们几乎降至零。这些局部灭绝的原因尚不清楚，但气候变化和人类的狩猎是两种可能性。研究人员甚至认为，陨石撞击是原因之一。第一作者、埃克塞特大学自然地理学硕士生费利克斯-皮姆说："巨型动物消失后，蒙昆提瓦的植物物种发生了转变，有了更多的木本植物和适口植物（那些被放牧动物所青睐的植物），而那些依靠动物散播种子的植物则消失了。在巨型动物灭绝之后，野火变得更加普遍--大概是因为易燃植物不再被吃掉或践踏。总的来说，我们的发现表明，这个栖息地对其巨型动物种群的减少高度敏感"。该论文的结论是，鉴于目前的生物多样性危机，保护工作必须考虑到当地食草动物的减少对某些植物物种的传播、对火灾活动的影响，以及生态系统服务（人类从自然界获得的价值）的潜在损失。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357835.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357835.htm

巨猿灭绝：科学家解开困扰考古人员已久的人类远亲的经历

巨猿灭绝：科学家解开困扰考古人员已久的人类远亲的经历中国南部森林中的一群黑熊的艺术印象。资料来源：Garcia/Joannes-Boyau（南十字星大学）由中国、澳大利亚和美国研究人员组成的研究小组在《自然》杂志上发表的这一地区的新证据毫无疑问地表明，地球上最大的灵长类动物在距今29.5万年至21.5万年之间灭绝了，因为它们无法适应食物偏好和行为方式，而且很容易受到不断变化的气候的影响，这决定了它们的命运。古生物学家和共同作者、古脊椎动物与古人类研究所的张颖奇教授说："黑巨猿的故事是古生物学中的一个谜--当其他灵长类动物正在适应环境并生存下来的时候，这样一种强大的生物怎么会灭绝呢？中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（IVPP）的古生物学家和共同第一作者张颖奇教授说："它消失的原因悬而未决，这已成为这门学科的圣杯。IVPP在这一地区挖掘黑巨猿的证据已经有10多年了，但由于没有可靠的年代测定和一致的环境分析，我们一直没有找到其灭绝的原因"。揭示巨猿灭绝故事的确凿证据来自于一个大型项目，该项目从分布在中国南部广西省广大地区的22个洞穴遗址中收集证据。这项研究的基础是年代测定。共同第一作者、麦考瑞大学地质年代学家基拉-韦斯特韦（KiraWestaway）副教授说："提出一个物种灭绝的明确原因是一项重大壮举，但确定一个物种从化石记录中消失的确切时间为我们提供了一个环境重建和行为评估的目标时间框架。"在坚硬的胶结洞穴沉积物中挖掘，其中有大量化石和黑巨猿的证据。资料来源：KiraWestaway（麦考瑞大学）六所澳大利亚大学为该项目做出了贡献。麦考瑞大学、南十字星大学、卧龙岗大学和昆士兰大学使用多种技术对样本进行了测年。南十字星大学还绘制了黑巨猿牙齿地图，以提取有关猿类行为的信息。澳大利亚国立大学（ANU）和弗林德斯大学（FlindersUniversity）分别研究了洞穴中的花粉和含化石的沉积物，以重建黑猿从繁衍到消失的环境。对洞穴沉积物和化石采用了六种不同的测年技术，得出了157个放射性年龄。这些技术与八种环境和行为证据相结合，应用于11个含有黑腹蛤证据的洞穴，以及11个年龄相近但没有发现黑巨猿证据的洞穴。许多洞穴的位置，包括两个黑巨猿出没的洞穴。资料来源：YingqiZhang（中科院IVPP）发光测年法是主要的测年技术，它测量的是包裹着黑巨猿化石的埋藏沉积物中的光敏信号，并辅以对其牙齿本身的铀系列（US）和电子自旋共振（US-ESR）测年法。南十字星大学地质年代学家RenaudJoannes-Boyau副教授说："通过对化石遗骸进行直接测定，我们确认了它们的年龄与发现它们的沉积物中的发光序列一致，从而为我们提供了一个全面而可靠的黑巨猿灭绝年表。"通过详细的花粉分析、动物群重建、牙齿的稳定同位素分析以及洞穴沉积物的微观详细分析，研究小组确定了巨猿灭绝前的环境条件。然后，研究小组利用猿类牙齿的微量元素和牙齿微磨损纹理分析（DMTA），模拟了种群在繁盛时期与灭绝时期的行为对比。黑巨猿栖息洞穴高出谷底150米，每天都需要攀爬才能进行发掘。资料来源：KiraWestaway（麦考瑞大学）Joannes-Boyau副教授说："牙齿提供了一个令人震惊的物种行为洞察力，显示了压力、食物来源的多样性和重复行为。"研究结果表明，黑巨猿灭绝于距今29.5万年至21.5万年之间，比之前的推测要早得多。在此之前，它们在丰富多样的森林中繁衍生息。到距今70万至60万年前，由于四季变化加剧，环境变得更加多变，导致森林群落结构发生变化。猩猩-黑巨猿的近亲随着条件的变化而调整自己的体型、行为和栖息地偏好。相比之下，当黑巨猿的偏好得不到满足时，它就会依赖营养价值较低的后备食物来源，从而减少了食物的多样性。张教授说："与猩猩等适应能力更强的动物相比，黑猩猩显得难以适应，这最终导致了它的消亡。"随着第六次物种大灭绝的威胁迫在眉睫，我们迫切需要了解物种灭绝的原因。探索过去未解决的灭绝问题的原因，为我们了解灵长类动物的恢复能力以及其他大型动物在过去和未来的命运提供了一个良好的起点。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419143.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419143.htm

科学家追踪俄亥俄州火车灾难的有毒痕迹

科学家追踪俄亥俄州火车灾难的有毒痕迹新的研究显示，2023年2月3日在俄亥俄州东巴勒斯坦发生的诺福克南方公司列车事故对环境的影响覆盖了很大的地理区域。该研究报告将于今天（6月19日）发表在学术期刊《环境研究通讯》上。从中西部到东北部，一直到加拿大南部和北卡罗来纳州，在潮湿天气的降水（湿沉降）中都发现了事故释放的无机污染物。这些发现意义重大，因为雨雪中的许多无机污染物会对水生动植物产生化学影响。论文称，这些污染物至少遍布16个州的部分地区，面积达140万平方公里。威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星州卫生实验室（WSLH）的研究人员利用国家大气沉积计划（NADP）国家趋势网络（NTN）例行收集的降水化学测量数据，估算出了该事件造成的空间范围和沉积的化学元素。火车事故和随后的火灾导致许多不同的污染物在数天内释放到大气中，国家大气降解计划的研究人员能够通过降水跟踪这些污染物。国家大气沉积计划（NADP）的首席研究员兼协调员戴维-盖伊（DavidGay）说："我们的测量结果不仅显示了预期的高氯化物浓度，而且还显示了其覆盖的广阔地理区域。然而，更令人惊讶的是，pH值出乎意料地高（碱性更强），碱金属和碱土金属的含量也特别高，超过了过去十年测量结果的第99百分位数。所有这些污染物在环境中都很重要，因为它们的积累会对地球的水生和陆地环境产生多方面的影响。"盖伊博士说："这项研究证明了全国性网络在常规降水监测方面的重要作用。我们的观测结果使我们能够确定事故和后续应对活动对区域大气的影响。"虽然目前的NADP网络没有对有机化合物进行量化，而这些有机化合物可能是列车货物的更具体的示踪剂，但记录的对降水的广泛影响表明，事故造成了大量化学污染降落到地球表面。参考文献：2024年6月19日，《环境研究快报》。DOI:10.1088/1748-9326/ad52ac编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435327.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435327.htm

研究人员为地球上第一次已知的大规模灭绝事件带来了新的启示

研究人员为地球上第一次已知的大规模灭绝事件带来了新的启示这项研究由弗吉尼亚理工学院地球科学系的博士后研究员斯科特-埃文斯领导，显示了在这个区间内最早的大规模灭绝的约80%的动物。"埃文斯说："这包括许多不同类型的动物的损失，然而那些身体计划和行为表明它们依赖大量氧气的动物似乎受到了特别严重的打击。这表明这次灭绝事件是由环境控制的，就像地质记录中的所有其他大规模灭绝事件一样。"埃文斯的工作最近发表在《美国国家科学院院刊》上。这项研究的共同作者是XiaoShuhai，他也是地球科学系的教授，以及由加州大学河滨分校地球和行星科学系的MaryDroser领导的几位研究人员，埃文斯在那里获得了他的硕士和博士学位。震旦纪化石Dickinsonia（左图）和相关但罕见的Andiva（右图）在南澳大利亚Nilpena震旦纪国家公园的震旦纪成员的砂岩中的印象。"环境变化，如全球变暖和脱氧事件，可以导致动物的大规模灭绝和生态系统的深刻破坏和重组，"Xiao说，他是全球变化中心的附属成员，该中心隶属于弗吉尼亚理工大学弗拉林生命科学研究所。"这在地球历史的研究中已经被反复证明，包括这项关于化石记录中记录的第一次灭绝的工作。因此，这项研究让我们了解到当前环境变化对生物圈的长期影响"。究竟是什么导致了全球氧气的下降？这还有待商榷。"对于这种情况是如何发生的，简短的回答是我们并不真正知道，"埃文斯说。"它可能是火山爆发、构造板块运动、小行星撞击等的任何数量和组合，但我们看到的是，灭绝的动物似乎是对全球氧气供应的减少做出的反应。"埃文斯和肖的研究比人们想象的更及时。在一项不相关的研究中，弗吉尼亚理工大学的科学家们最近发现，缺氧，即氧气供应的减少正在影响世界上的淡水水域。其原因是什么？气候变化带来的水域变暖和土地使用带来的过量污染物径流。水体变暖降低了淡水的持氧能力，而淡水微生物对径流中的营养物质的分解则吞噬了氧气。埃文斯说："我们的研究表明，与地球上过去的所有其他大规模灭绝一样，这种新的、第一次大规模的动物灭绝是由重大的气候变化造成的--这是一长串警示性故事中的另一个，证明了我们目前的气候危机对动物生命的危险。"震旦纪时期大约跨越了9600万年，两边分别是6.35亿年前的低温时期的结束和5.39亿年前的寒武纪时期的开始。灭绝事件发生在地质记录的一个重要中断之前，即从原生代到泛生代的时间。在动物史上有五次已知的大规模灭绝，即"五大灭绝"，包括奥陶纪-硅纪灭绝（4.4亿年前）、晚泥盆纪灭绝（3.7亿年前）、二叠纪-三叠纪灭绝（2.5亿年前）、三叠纪-侏罗纪灭绝（2亿年前）以及白垩纪-古生代灭绝（6500万年前）。埃文斯和团队在研究报告中写道："大规模灭绝被公认为是这个星球上生命进化轨迹的重要步骤。无论大灭绝的煽动性原因是什么，其结果是环境条件的多个重大转变。特别是，我们发现支持全球氧气供应减少是造成这次灭绝的机制。这表明在这个星球上超过5.7亿年的动物历史中，非生物控制对多样性模式产生了重大影响。"岩石中的化石印记告诉研究人员，在这次大灭绝事件中灭亡的生物会是什么样子。用埃文斯的话说，它们看起来很"奇怪"。埃文斯说："这些生物在动物进化史上出现得如此之早，以至于在许多情况下，它们似乎在尝试用不同的方法来建造大型的、有时是移动的多细胞体。有很多方法可以重现它们的样子，但收获是，在这次灭绝之前，我们发现的化石往往不能很好地适应我们今天对动物的分类方式。从本质上讲，这次大灭绝可能有助于为我们所知道的动物的进化铺平道路。"这项研究就像最近发表的其他几十篇文章一样，产生于COVID-19大流行时期。由于埃文斯、肖和他们的团队无法进入现场，他们决定主要根据已发表的记录建立一个全球数据库，以测试关于多样性变化的想法。"其他人曾建议在这个时候可能会有一次灭绝，但有很多猜测。因此，我们决定把我们能做的一切都放在一起，以尝试和测试这些想法。"埃文斯说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336955.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1336955.htm

揭开大规模灭绝的秘密：生态学、进化和生物多样性会带来什么？

揭开大规模灭绝的秘密：生态学、进化和生物多样性会带来什么？Brisson研究了发生在大约3.7亿年前晚泥盆纪的大规模灭绝事件，目的是了解生态系统和其中的生物群落如何应对。在这项研究中，布里森通过研究从纽约和宾夕法尼亚州的阿巴拉契亚盆地收集的化石，将重点放在被称为腕足类的小型、有壳、海栖生物上。"'大灭绝事件'这个名字吸引了人们的注意力。Brisson说："这些是环境发生重大变化的时期，这些变化如何影响生物体，与了解我们目前的环境和环境变化有关。"在泥盆纪晚期，阿巴拉契亚盆地是一个浅海，在不断增长的山脉之后形成。当时的海底可能覆盖着腕足类动物，这些动物在这组样本中非常丰富。在水中，鱼类也变得更加丰富，而在陆地上，一场巨大的绿化正在发生，新的植物在地球的历史上第一次进化。"泥盆纪的世界非常不同；数百万年来都没有开花植物。"Brisson说："我们只是为进入中生代--恐龙时代--奠定了基础，在那里我们有大的蕨类植物和大的、木质的树木。在研究这些生态系统的动态时，Brisson把地球看成一个系统，生态位的变化只是整个结构的一个方面。一个生态位空间是一个生物体生活的环境，在这种情况下，就是基质干扰的程度，以及沿着深度剖面生物体最适应的地方。需要考虑的两个概念是生态位保守主义和生态位进化。Brisson解释说，在生态位保守主义中，生物体保持在原地并保留其特征，而在生态位进化中，生物体随着时间的推移会发生变化，并以某种方式进化为喜欢新环境参数。"在生物学中，有很多关于生态位动态的讨论，以及我们是否看到生态位进化或生态位保守主义，没有那么多研究人员深入研究这个问题。"在艰苦地鉴定了大约20000个腕足类动物化石并分析了它们在整个深度梯度上的偏好之后，Brisson收集了一个数据集，并使用非计量多维缩放法（nMDS）来观察不同物种在整个地层范围内随着时间的推移被分组的位置，以解释生物在大灭绝事件之前和之后的反应。Brisson说，结果有点让人吃惊。"我看到了很多的更替，一些物种灭绝了，但是一些物种幸存下来并留在原地，它们的壁龛被保存下来。一些科学家认为在大规模的灭绝事件中不是这样的，我没有想到这里会显示出利基的保守性"。在像这样的灭绝事件中，估计有35%的海洋物种灭绝了，Brisson解释说，预计这么多壁龛的开放会鼓励附近的幸存物种搬进来，占据新的自由空间，结果确实在某种程度上显示了这种情况。"然而，作为一项规则，我们在这个区域看到了利基保守主义。在你可能在岩石记录中看到生态位演变的情况下，可能有不同的压力在生物体上。我认为留下这个问题很重要，因为有许多不同的选择压力，而且不是所有的选择压力都能适用于每一种情况。"Brisson说，推动晚泥盆纪灭绝脉冲的因素仍然存在争议。一些工作，包括合著者和康涅狄格大学毕业生JaleighPier'18（CLAS）的研究，表明发生了全球冷却事件。其他证据显示，广泛的缺氧可能是由营养物质的涌入造成的，就像我们今天看到的近海海洋和水生环境中形成的死区。"我喜欢泥盆纪的部分原因是，有些大规模灭绝事件已经被研究得非常透彻，特别是中生代的大规模灭绝事件，但围绕晚泥盆纪的确定性较低。随着时间的推移，很难确定，因为在中生代使用的一些代用指标并不适用于泥盆纪。这是一个整洁的、动态的研究时间"。这项工作只是Brisson论文的一个章节，未来的分析将进一步研究这些数据，包括稳定同位素分析，以了解氮可能如何影响这一地区。对过去进行如此深入的探究，可能会对今天加速的物种灭绝有所了解。"我确实预见到在未来的研究中使用这种方法，因为它是了解我们的生态系统在过去是什么样子的有力工具。把这些生物概念，通过时间的推移应用到过去，真的很吸引人。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356695.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356695.htm