灭绝

恐龙、袋狼和犀鸟椋鸟有什么共同点？答案就是今天实验课的主题：灭绝。当一个物种无法在其所处环境中生存并繁殖，也无法迁移到新的环境时，就会发生灭绝。例如，人们认为长毛猛犸象的灭绝是由于气候变化导致其栖息地乃至整个地球变得过于温暖。自地球生命出现以来，灭绝现象就一直存在。事实上，据估计，所有曾经存在过的物种中约有99%已经灭绝。

大多数物种灭绝是由于环境变化在长时间内逐渐发生的，例如我们的猛犸象。但其他因素，如与其他物种争夺资源以及无法避免被捕食，也可能导致物种灭绝。以这些鱼类为例，这两个物种共享同一栖息地，但绿色鱼类更善于躲避捕食者，因而其生存可能性更高，最终导致橙色鱼类灭绝。过度捕猎以及污染等人类活动引起的现象同样可能导致物种灭绝。

在全球范围内发生的灭绝事件被称为大灭绝，通常由来自太空的撞击、大规模火山活动以及其他导致全球气候变化的重大灾难性事件引起。在这些事件期间，灭绝速率远超过新物种形成的速率，从而导致全球范围内的物种大量丧失。

最著名的生物大灭绝事件是白垩纪-古近纪（K-Pg）灭绝事件，因其终结了恐龙的统治而广为人知。这次灭绝事件甚至可以在地球的岩石层或地层中观察到：大约在6600万年前，化石记录中出现了物种数量的急剧减少，同时伴随着一层富含铱元素的独特沉积层。铱在地壳中极为罕见，但在小行星中含量较高，这为科学家揭示灭绝原因提供了线索。墨西哥尤卡坦半岛的撞击事件形成了直径达180公里的希克苏鲁伯陨石坑，并引发了一系列灾难性事件，永久改变了地球的面貌。首先，大火风暴席卷了北美大陆，产生了巨大的烟尘云。撞击抛射出的碎片滞留在高层大气中，形成覆盖效应，将大量红外辐射困在大气层内。撞击引发的火山喷发和广泛的地质不稳定进一步加剧了地球环境的恶化。随着烟灰、烟雾和火山灰遮蔽了阳光，许多植物无法继续进行光合作用而相继死亡。由于缺乏食物，植食性动物随之灭绝，随后是肉食性动物。火山排放物及其形成的烟雾导致酸雨，使海洋酸化，大量水生生物因此消失。很快，酸性大气和浓密的雾气阻挡了太阳的热量，导致全球气温连续数年低于零度，进入深度冰冻状态。由这些剧烈环境变化引发的大灭绝事件影响了当时所有已知物种中的四分之三，在进化时间尺度上几乎相当于“眨眼之间”便迅速消失。

随着时间的推移，当地球气候逐渐恢复正常时，幸存下来的物种（包括一些小型哺乳动物）数量得以恢复，并通过适应性辐射占据了许多 newly vacated 的生态位。通过这种方式，大灭绝期间大量物种的消失为其他物种的扩张和新物种的形成提供了空间。
在本实验中，您将分析白垩纪—古近纪灭绝事件前后不同时间段内多个不同分类单元的多样性数据。