去年7月，一组古生物学家提出，所有时期的最大量的物种灭绝不是由于小行星爆炸所致，而是由于简单的二氧化碳 :太多的二氧化碳在海里泛溢！研究者们宣称，二氧化碳开始毒害动植物的细胞组织并溶解海生动物的壳。充满疑团的大量物种灭绝发生在二叠纪末期的2. 5亿年前，95%的物种被灭绝（与之形成对照，6500万年前根除恐龙的小行星或彗星消灭了地球上50%的物种），人们已就二叠纪的物种灭绝问题争论了几十年了——仅仅几年前有迹象表明西伯利亚巨大的火山喷发可能是罪魁祸首。但是今年在布莱克斯堡的弗吉尼亚 · 波利塔克尼克研究院的里查德 · 班贝茨和他的合作者们提出的理论，勾画出的一个美妙故事能和许多证据很好地吻合。

在二叠纪里，地球陆地上的物质形成了一个单独的超级大陆，即潘该亚（Pangaea），一个未被分裂的海洋覆盖了这个行星的其他部分。那时海洋循环和今天不同，在那时的海洋里，洞穴附近的水变得非常冰冷和稠密以致沉到海底，并在重新浮到水面前流到世界各处。二叠纪晚期的气候对这个循环而言太热，所以根本没什么水流到深部。当死亡的生物从水表沉到这种几乎不流动的水里，所有那些物质的腐烂逐渐从不流动的水里吸收氧气。由于几乎没有水流到深处，所以没有途径从表层水带进新鲜的氧气。一些研究者提出，二叠纪的物种灭绝是由于窒息导致的死亡。当缺氧的深层水以某种方式混合进生活着大部分动物的浅河区域，物种灭绝便突然发生了。但是这些理论家从未能解释缺氧症是如何导致物种灭绝发生特定模式的。

班贝茨和他的同伴们认为缺氧症理论忽略了一个更可疑的罪犯 :二氧化碳——有机物腐烂的副产品。当氧气消失时，由于海洋没有被更多地搅动，CO₂一定会在二叠纪的深海里增强。班贝茨和他的合作者计算出当时CO₂的影响达到今天水平的30倍。

深海，他们争论道，变成了灾难发生的地方。最终导致灾难发生的原因是气候的寒冷——部分由于海洋中二氧化碳增强以及随之而来的大气中CO₂的减少，这减弱了温室效应。在几千万年里第一次出现了南北极的冰川，冰川附近的地表水变冷并被送到深层。那种流通推动了装载着丰富CO₂的水从深水流到浅河地区，物种的灭绝开始了。

研究者们提出，CO₂不仅杀死了海洋生命，还缓慢地回到大气中使气候重新变热。极地冰的融化，深海循环依次减慢下来，在整个循环重复前产生一个物种灭绝的间隙。当CO₂毒死大部分海洋生命时，快速的气候变化会令陆地上的生物日子难过——虽然实际上这个新理论并没讲太多发生在陆地上的物种灭绝。

不幸的是，二叠纪以沉淀岩石方式的记录并没有提供多少证据证明研究者的CO₂方案真正发生过。但他们的确发现了发生在从8亿年前到5. 43亿年前新元古代时期的证据至少4次。新元古代岩石的化学分析一遍又一遍地显示，那时有几百万吨的CO₂贮藏在深海里，冰川生成，大部分CO₂这时突然释放回浅水地带和大气里。研究者们认为，也许同样事情在3亿年后的二叠纪也发生了。

他们争辩道，二叠纪海洋物种灭绝的模式——物种生存和死亡的模式——支持了他们的断言。班贝茨及其同伴认为，灭绝的动物是被动呼吸的动物，他们不能控制各种气体进入和离开他们身体的比率——这样在这个比率上酸性CO₂在他们的组织里累积并溶解他们用于构成其外骨骼的钙碳。存活下来的动物是主动的呼吸者，他们能呼出多余的CO₂。比如被动呼吸的珊瑚在二叠纪物种灭绝中受到惨重的损失，而主动呼吸的动物像蜗牛和蚌就好过多了。“高灭绝率的东西”，班贝茨总结道 :“是那些很少能对付二氧化碳毒性的东西。”证明完毕——至少到一个更好的理论出现为止。

[Discovery，1997年1月］