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2.45亿年前，二叠纪在一场动物生命史上最大的灭绝中结束了。这场灾难在海洋中的影响是最恶劣的，大约有96%的海洋生命灭绝了，而陆地上则有75%的物种遭到灭顶之灾。在这场浩劫中遇难的有三叶虫、古生珊瑚和一大群其他的脊椎动物以及盘龙——二叠纪陆地上曾经最具优势的爬行动物之一。一下子灭绝了这么多物种，这场大范围的巨变对以后的动物进化产生了深远的影响。
人们提出了很多理论来解释二叠纪的大灭绝，但最为大家熟知并接受的理论有三四种，也可能是其中几种情况共同作用的结果。第一个也是作用最快的一个，是小行星或者其他外太空物体的影响。如果外来星体足够大，那么就会在全世界引起毁灭性的冲击波，这正是恐龙毁灭事件的最可能原因。最近的化学证据支持了这个观点，但大多数人还是认为大灭绝是由地球上的自然变化引起的。
一种主流的“地心说”理论认为，火山爆发产生的巨大冲击将数十亿吨的火山灰炸得漫天都是。如果爆发持续了很长时间，火山灰就可能会遮挡了植物生长所需要的大部分阳光。失去了陆地上的植物和海洋里的海藻，大部分动物都会很快灭亡。人们曾在西伯利亚发现大型火山曾爆发的迹象。另一种可能是，晚二叠世末的海平线下降，大量近海岸的浅滩消失，使得大量海洋生命失去了赖以生存的家园。因为盘古大陆的海岸线相对较短，这迅速缩减了珊瑚和其他无脊椎动物的栖息地。但这一理论无法解释动物生命的大量毁灭，所以海平线下降可能只是大灭绝中的一个附加因素，而不是主要原因。
火山爆发后放出的气体可能带有大量的热量，使得温度螺旋上升。
很多科学家认为第四个推测——气候变迁——可能是致命的一击。有证据显示，在临近二叠纪末尾的时候，气候变暖又突然转冷，使得陆地动物和海洋动物的处境变得非常艰难。再加上海平面下降和火山爆发，结果可能就出现了化石记录中的那场生命浩劫。