在地球上曾发生过的五次生物大灭绝中，第三次也即大约2亿5千万年前的二叠纪末期的生物大灭绝发生后，之前繁盛的三叶虫、腕足动物和纺锤虫等灭绝，双壳贝和海螺出现了多样化。二叠纪末期大灭绝之后的三叠纪前期，被古生物学家称为最无聊的时代，因为化石出土量非常少，受大灭绝的余波影响，这个时代的生态系统处于全球生命的谷底。二叠纪末期大灭绝的原因被认为是盘古大陆的东北地区、也即现在的西伯利亚发生的大规模火山活动。然而，这次灭绝后的恢复过程异常缓慢，目前还不清楚为何生态系统的恢复如此缓慢。另外，由于化石记录的匮乏，也不清楚三叠纪前期的火山活动是如何影响当时的生态系统的。
图1：约2.5亿年前的古地理图和显示海洋生态系统崩溃的化石出土时代及出土位置。中国南部是基于本次研究的结果，斯匹次卑尔根、格陵兰和澳大利亚基于先行研究的结果。长兴期是二叠纪的第九个时期，印度期和奥伦尼克期分别是三叠纪前期的第一个时期和第二个时期。古地理图上的数字对应下图中各地区的数字（©Ryosuke Saito）
山口大学研究生院创成科学研究科的齐藤谅介助教联合中国地质大学、东北大学和名古屋大学等组成的联合研究团队，从中国的地层中采集了二叠纪末期-三叠纪前期的沉积岩，对分子化石进行了分析。由此发现了名为C33正烷基环己烷（C33 Normal Alkyl Cyclohexane）的分子化石。C33正烷基环己烷是二叠纪末期大灭绝时的地层中特有的分子化石。相关内容已经发布在Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology的网络版上。
在二叠纪末期的大灭绝期间，全球变暖进展迅速，导致海洋进入缺氧状态和重金属污染严重。由于酸雨和臭氧层被破坏，陆地遭到紫外线辐射。在这种环境下，真核生物无法生存，海洋和陆地都发生了生物大灭绝。
C33正烷基环己烷的起源生物被认为是为了在这样的海洋中代替减少的其他藻类支撑海洋初级生产力而出现的，是初级生产者最后的生命线。在约2.5亿年前的二叠纪末期大灭绝时代以外的地层中没有发现C33正烷基环己烷，这是大量海洋生物减少的时期特异性出土的化石，因此一直被作为“二叠纪末期大灭绝时的海洋生态系统崩溃标志”用于地层记录。
此次在中国的化石中的发现表明，随后的三叠纪前期也出现了C33正烷基环己烷。在三叠纪前期，生物多样性还没有从二叠纪末期的大灭绝中彻底恢复，是一个处于恢复过程中的时代。由于缺少化石记录，此前除部分化石记录外并不十分清楚三叠纪前期的环境变化与生物多样性之间的关系。此次从三叠纪前期的地层中出土作为海洋生态系统崩溃标志的化石表明，三叠纪前期也发生了导致海洋生态系统崩溃的环境恶化。
大规模火山活动与海洋生态系统崩溃标志的同时出现表明，可能是由于导致二叠纪末期大灭绝的大规模火山活动再次爆发，造成三叠纪前期的地球环境再次恶化，抑制了生物多样性的恢复。
此次的分子化石只是在中国南部的一个地点发现的。今后将调查海洋生态系统崩溃的地理分布范围，以及大规模火山活动的影响是仅限于中国南部还是蔓延到了全世界，将通过调查影响的规模，明确生物多样性从二叠纪末期大灭绝中恢复的过程与地球环境变化之间的关系。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
论文：Biomarker evidence for the prolongation of multiple phytoplankton blooms in the aftermath of the end-Permian mass extinction
URL：sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018222002474
