2023年3月17日，中国古生物学会在南京发布“2022年度中国古生物学十大进展”评选结果。北京大学地球与空间科学学院沈佳恒研究员课题组研究成果“大气二氧化碳含量变化揭秘二叠纪末生物大灭绝机制”入选“2022年度中国古生物学十大进展”。

二叠纪末生物大灭绝时期大规模火山活动的绘制图（图片来源：José-Luis Olivares/MIT）

发生在距今约2.5亿年前的二叠纪末生物大灭绝是地球生命演化史中最大规模的一次生物集群灭绝。西伯利亚大规模火山活动被认为是此事件的“元凶”，而后引发的一系列气候环境变化（全球变暖、海洋缺氧、酸化、高碳酸血症等）使得生物面临灭顶之灾。因此，该时期气候、环境和生物演化机制还需要进一步精确地厘定。

沈佳恒带领的研究团队在《自然·地球科学》（Nature Geoscience）杂志刊发长文，报道了关于温室气候背景下二叠纪末生物大灭绝机制的研究成果。研究通过测定远古叶绿素的单体碳/氮同位素，重建了该时期大气二氧化碳含量和海洋初级生产力群落结构的演化；并结合模型展示了该时期生命过程与气候环境之间的共演化，揭示了两幕生物灭绝的不同机制——第一幕是海洋富营养化、缺氧导致栖息地丧失的灭绝，而第二幕是极热气候、高碳酸血症和食物网崩溃的灭绝。该研究调和了过去不同灭绝机制之间的矛盾，同时也有助于解释为什么二叠纪末生物大灭绝是地球历史生物灭绝之最。