碳同位素比率告诉我们什么是大灭绝(What do Carbon Isotope Ratios Tell Us About Mass Extinctions)？

测试古地层或古化石的碳同位素比值有助于了解古地层或化石形成时的气候条件和生物生产力。碳同位素的这种使用是基于光合生物，如藻类，优先摄取较轻和较普通的碳-12，而留下较重的碳-13。在大灭绝期间，碳-12的优先摄取较少，...

测试古地层或古化石的碳同位素比值有助于了解古地层或化石形成时的气候条件和生物生产力。碳同位素的这种使用是基于光合生物，如藻类，优先摄取较轻和较普通的碳-12，而留下较重的碳-13。在大灭绝期间，碳-12的优先摄取较少，这也反映在沉积物中。科学家用烧杯分析碳同位素比率在评估物种灭绝的影响时很常见，尽管碳同位素比率与生产力的确切关系还不完全清楚，但对这些同位素的分析似乎表明，在过去的5亿年里，生命经历了五次大灭绝，尽管其中三次比另外两次更为显著。所有这些大灭绝都是由突然发生的化石记录中生物多样性的减少。碳同位素随时间的变化分别被称为侵入和漂移。除了接近大规模灭绝之外，碳同位素比率也被用来估计生命的起源。最近，碳同位素证据表明，光合蓝藻（第一种已知的生物）的起源非常早，可以追溯到43亿年前，也就是水最初液化后的1亿年，也就是地球形成之后的2.67亿年。如果是真的，这很有意思，正如早期对生命起源的估计所说的那样，生命起源的时间要晚得多，大约在36亿年前如果生命是在地球最初形成之后这么快形成的，那么为什么它在宇宙中看起来如此罕见呢？也许宇宙中的大多数生命都是由微生物组成的，但如果是这样的话，这些微生物还没有进化成曾经造访过我们的智能生物，这似乎很不寻常。碳同位素比率也可以用来衡量数百万年前海洋中的循环程度。当环流较低时，富含碳-12的生物物质沉入海底并停留在那里，这使得在顶部的后续生物相对富含碳13。当循环良好时，底部的碳-12被带回到顶部，生物体的碳-12与碳-13的比例正常。