在化石植物中发现的类似防晒霜的化学物质表明紫外线辐射与大规模灭绝事件有关

新研究发现，保存在2.5亿年前岩石中的花粉含有类似防晒霜的化合物，这些化合物是由植物产生的，以保护它们免受有害的紫外线(UV-B)辐射。研究结果表明，UV-B脉冲在二叠纪末期大灭绝事件中发挥了重要作用。

南京地质古生物研究所刘锋教授领衔的中德英诺丁汉大学科学家们开发出一种检测化石花粉粒中植物类防晒化合物的新方法。该研究今天发表在《科学进展》杂志上。

二叠纪末期生物大灭绝事件(2.5亿年前)是五次生物大灭绝事件中最严重的一次，约80%的海洋和陆地物种消失。这种生物多样性的灾难性丧失是对覆盖现代西伯利亚大部分地区的大陆级火山喷发引发的古气候紧急情况的回应。

火山活动驱使锁在地球内部的大量碳释放到大气中，造成大规模的温室效应。伴随这一全球变暖事件发生的是地球臭氧层的崩溃。对这一理论的支持来自畸形孢子和花粉粒的大量出现，这证明了诱变紫外线辐射的涌入。

诺丁汉大学的BarryLomax教授解释说：“植物需要阳光来进行光合作用，但也需要保护自己，尤其是它们的花粉免受UV-B辐射的有害影响。为此，植物会在花粉粒的外壁上加载具有功能的化合物像防晒霜一样保护脆弱的细胞，以确保成功繁殖。”

刘峰教授补充说：“我们已经开发出一种方法来检测从西藏回收的化石花粉粒中的这些酚类化合物，并检测到在大规模灭绝和火山活动高峰期产生的那些花粉中的浓度要高得多。”

升高的UV-B水平会对整个地球系统产生更深远和更持久的影响。最近的模型研究表明，UV-B胁迫的升高会减少植物生物量和陆地碳储存，这将加剧全球变暖。酚类化合物浓度的增加也使植物组织不易消化，使恶劣的环境对食草动物更具挑战性。

臭氧消耗和UV-B水平升高对陆地生态系统的影响。图片来源：诺丁汉大学ConorHaynes-Mannering

牛津布鲁克斯大学的WesFraser博士在总结该小组的发现时评论说：“如此灾难性规模的火山活动对地球系统的各个方面都有影响，从大气中的直接化学变化，到碳封存率的变化，再到减少动物可用的营养食物来源。”