地球核心之谜揭晓:3000公里深处固体岩石如何流动

在地球表面下,近3000公里深处,存在一个神秘的层面,在这里,地震波的传播速度 inexplicably 加快。数十年来,科学家们对这个 D" 层感到困惑。现在,苏黎世联邦理工学院的突破性实验终于揭示了固体岩石在极端深度下的流动,表现得如同流动的液体。这种水平的地幔流动使名为后钙钛矿(post-perovskite)的矿物晶体沿同一方向排列,从而解释了地震行为。这是对地球深层内部机制理解的惊人飞跃,将一个长期困扰科学家的谜团转化为一幅生动的地下水流图,有助于推动火山、地震,甚至是地磁场的形成。…
环境为什么过去的大规模灭绝没有破坏生态系统——但这次可能会

为什么过去的大规模灭绝没有破坏生态系统——但这次可能会

数百万年来,像乳齿象和巨型鹿这样的巨大食草动物塑造了地球的生态系统,这些生态系统在灭绝和动荡中令人惊讶地保持稳定。一项新研究揭示,在6000万年中,仅有两次环境变化显著重组了这些系统,一次是随着大陆陆桥的形成,另一次是由于气候驱动的栖息地变化。然而,生态系统适应了,新的物种取代了旧角色。如今,第三个由人类驱动的临界点威胁着这古老的韧性。

两次主要环境变化引发了大型食草动物群体的全球转变。一项与哥德堡大学的研究人员进行的研究显示,这些生态系统尽管经历了灭绝和动荡,但仍然保持了惊人的韧性。

从乳齿象到古代犀牛和巨大鹿,数百万年来,巨大的食草动物在塑造地球的景观。发表在《自然通讯》上的一项新研究表明,这些巨兽是如何对剧烈的环境变化作出反应的——以及它们的生态系统是如何找到保持稳定的方式,即使物种消失。

一个国际科学家团队分析了6000万年中超过3000种大型食草动物的化石记录。

“我们发现大型食草动物生态系统在很长一段时期内保持了惊人的稳定,即使物种不断出现和消失,”主要作者、当时在哥德堡大学的研究员费尔南多·布兰科说。“但是在过去6000万年中,有两次环境压力如此巨大,以至于整个系统经历了全球重组。”

**两次主要全球变化**

第一次重大变化发生在约2100万年前,当时大陆的移动关闭了古老的特提斯海,并在非洲和欧亚大陆之间形成了一条陆桥。这条新的陆地走廊释放出一波迁徙,重新塑造了全球的生态系统。旅行者中包括现代大象的祖先,这些大象起源于非洲,开始向欧洲和亚洲扩散。但是鹿、猪、犀牛和许多其他大型食草动物也迁入新领土,改变了生态平衡。

第二次全球变化发生在约1000万年前,随着地球气候变得更加寒冷和干燥,草原扩大而森林减少,导致了具有更坚韧牙齿的食草动物的兴起和许多森林栖息食草动物的逐渐消失。这标志着这些动物的**功能多样性**——即它们所扮演的生态角色——的长期稳步下降的开始。

**物种减少、结构不变**

尽管经历了这些损失,研究人员发现大型食草动物群体的整体**生态结构**仍然出乎意料地稳定。即使在过去129,000年中,许多最大物种如猛犸象和巨型犀牛灭绝,生态系统内的基本角色框架依然存在。

“就像一支足球队在比赛中换人,但仍然保持同样的阵型,”西班牙CENIEH的研究员伊纳西奥·A·拉萨加巴斯特尔说,这项研究的合著者。“不同的物种参与进来,群落发生了变化,但它们履行了类似的生态角色,因此整体结构保持不变。”

**第三个临界点**

这种韧性在过去450万年中持续,经历了冰河时代和其他环境危机,一直持续到今天。然而,研究人员警告说,生物多样性的持续丧失——加速于人类活动——可能最终会压倒该系统。

“我们的结果表明,生态系统具有惊人的适应能力。但这一次变化的速度快得多。是有极限的。如果我们继续失去物种和生态角色,我们可能很快就会达到第三个全球临界点,而这是我们正在加速推动的,”西班牙MNCN的研究员、该研究的资深作者胡安·L·坎塔拉皮埃德拉说。