有证据显示，二叠纪末期的海洋发生了缺氧事件。在格陵兰东部的一个二叠纪末期海相沉积层，指出当时有明显、快速的海洋缺氧现象。而数个二叠纪末沉积层的铀/钍比例，也指出在这次灭绝事件发生时，海洋有严重的缺氧现象。
缺氧事件可能导致海洋生物的大量死亡，只有栖息于海底泥层、可以进行缺氧呼吸的细菌不受影响。另有证据显示，这次海洋缺氧事件，造成海床大量释放硫化氢。
海洋缺氧事件的原因，可能是长时间的全球暖化，降低赤道区与极区之间的温度梯度，进而造成温盐环流系统的缓慢，甚至停止。温盐环流系统的缓慢或停止，可能使得海洋中的含氧量减少。
但是，某些研究人员架构出二叠纪末期的海洋温盐环流系统，认为当时的温盐环流系统无法解释深海区域的缺氧现象。
六）、硫化氢说
二叠纪末期发生的海洋缺氧事件，可能使硫酸盐还原菌成为海洋生态系统中的优势物种，包含脱硫杆菌目、脱硫弧菌目、互营杆菌目、热脱硫杆菌门，这些生物会制造大量的硫化氢，过量的硫化氢会对陆地、海洋中的动植物造成毒害，并破坏臭氧层，使生物暴露在紫外线下。在二叠纪末到三叠纪早期发现许多绿菌，它们进行不产氧光合作用，释放出硫化氢。绿菌的兴盛时期，与二叠纪末灭绝事件和事后的长期复原，时期相符。[8]大气层中的二氧化碳增加，植物却大规模灭亡，硫化氢理论可以解释植物的大规模灭亡。二叠纪末地层中的孢子化石，多数带有不正常特征，可能是由硫化氢破坏臭氧层，大量的紫外线进入地表造成。
七）、盘古大陆的形成说
在二叠纪中期（约是乌拉尔世的空谷阶），几乎地表的所有大陆聚合成盘古大陆，盘古大陆由泛大洋环绕着，而东亚部份直到二叠纪末期才与盘古大陆聚合。盘古大陆的形成，使得全球大部分的浅水区域消失，而浅水区域是海洋中最多生物栖息的部份。原本隔离的大陆架连接之后，使彼此独立的生态系统开始互相竞争。盘古大陆的形成，造成了单一的海洋循环系统，以及单一的大气气候系统，在盘古大陆的海岸形成季风气候，而广大的内陆则形成干旱的气候。
在盘古大陆形成后，海洋生物数量减少，灭亡比例接近其他大型灭绝事件。盘古大陆的形成，似乎对陆地生物没有造成严重的变化，二叠纪晚期的兽孔目反而因此扩大生存领域、更为多样性。盘古大陆的形成，使海洋生物开始减少，但不是导致二叠纪末灭绝事件的直接原因。
四、三叠纪-侏罗纪灭绝事件
三叠纪-侏罗纪灭绝事件是五大生物集群灭绝事件之一，发生于三叠纪与侏罗纪之间，大约是1.996亿年前（一说是2.14亿年前）。这次灭绝事件的影响程度遍及陆地与海洋。在海洋生物中，有20%的科消失，包含著名的牙形石。大型鳄类（如角鳄、狂齿鳄、波斯特鳄、灵鳄、楔形鳄）遭遇三叠纪早期植物面貌多为一些耐旱的类型，随着气候由半干热、干热向温湿转变遭受重创；大部分兽孔目、以及许多大型两栖动物也灭亡。三叠纪是古生代生物群消亡后现代生物群开始形成的过渡时期，植物趋向繁茂，低丘缓坡则分布有和现代相似的常绿树，如松、苏铁等，而盛产于古生代的主要植物群（尤其是裸子植物）几乎全部灭绝。三叠纪-侏罗纪灭绝事件使当时至少50%的物种消失。这次灭绝事件造成许多空缺的生态位，使恐龙成为了侏罗纪的优势陆地动物。
灭绝原因假说
一）、陨石撞击说
尚未发现年代位于三叠纪/侏罗纪交界的陨石坑。年代最近的加拿大曼尼古根陨石坑，形成时间早了约1200万年。位于法国的罗什舒阿尔陨石坑，地质年代大约是2.1亿年前（年代误差200万年），但这个侵蚀过的陨石坑，直径约25公里，原始直径可能约50公里，以规模来说太小。……
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缺氧事件可能导致海洋生物的大量死亡，只有栖息于海底泥层、可以进行缺氧呼吸的细菌不受影响。另有证据显示，这次海洋缺氧事件，造成海床大量释放硫化氢。
海洋缺氧事件的原因，可能是长时间的全球暖化，降低赤道区与极区之间的温度梯度，进而造成温盐环流系统的缓慢，甚至停止。温盐环流系统的缓慢或停止，可能使得海洋中的含氧量减少。
但是，某些研究人员架构出二叠纪末期的海洋温盐环流系统，认为当时的温盐环流系统无法解释深海区域的缺氧现象。
六）、硫化氢说
二叠纪末期发生的海洋缺氧事件，可能使硫酸盐还原菌成为海洋生态系统中的优势物种，包含脱硫杆菌目、脱硫弧菌目、互营杆菌目、热脱硫杆菌门，这些生物会制造大量的硫化氢，过量的硫化氢会对陆地、海洋中的动植物造成毒害，并破坏臭氧层，使生物暴露在紫外线下。在二叠纪末到三叠纪早期发现许多绿菌，它们进行不产氧光合作用，释放出硫化氢。绿菌的兴盛时期，与二叠纪末灭绝事件和事后的长期复原，时期相符。[8]大气层中的二氧化碳增加，植物却大规模灭亡，硫化氢理论可以解释植物的大规模灭亡。二叠纪末地层中的孢子化石，多数带有不正常特征，可能是由硫化氢破坏臭氧层，大量的紫外线进入地表造成。
七）、盘古大陆的形成说
在二叠纪中期（约是乌拉尔世的空谷阶），几乎地表的所有大陆聚合成盘古大陆，盘古大陆由泛大洋环绕着，而东亚部份直到二叠纪末期才与盘古大陆聚合。盘古大陆的形成，使得全球大部分的浅水区域消失，而浅水区域是海洋中最多生物栖息的部份。原本隔离的大陆架连接之后，使彼此独立的生态系统开始互相竞争。盘古大陆的形成，造成了单一的海洋循环系统，以及单一的大气气候系统，在盘古大陆的海岸形成季风气候，而广大的内陆则形成干旱的气候。
在盘古大陆形成后，海洋生物数量减少，灭亡比例接近其他大型灭绝事件。盘古大陆的形成，似乎对陆地生物没有造成严重的变化，二叠纪晚期的兽孔目反而因此扩大生存领域、更为多样性。盘古大陆的形成，使海洋生物开始减少，但不是导致二叠纪末灭绝事件的直接原因。
四、三叠纪-侏罗纪灭绝事件
三叠纪-侏罗纪灭绝事件是五大生物集群灭绝事件之一，发生于三叠纪与侏罗纪之间，大约是1.996亿年前（一说是2.14亿年前）。这次灭绝事件的影响程度遍及陆地与海洋。在海洋生物中，有20%的科消失，包含著名的牙形石。大型鳄类（如角鳄、狂齿鳄、波斯特鳄、灵鳄、楔形鳄）遭遇三叠纪早期植物面貌多为一些耐旱的类型，随着气候由半干热、干热向温湿转变遭受重创；大部分兽孔目、以及许多大型两栖动物也灭亡。三叠纪是古生代生物群消亡后现代生物群开始形成的过渡时期，植物趋向繁茂，低丘缓坡则分布有和现代相似的常绿树，如松、苏铁等，而盛产于古生代的主要植物群（尤其是裸子植物）几乎全部灭绝。三叠纪-侏罗纪灭绝事件使当时至少50%的物种消失。这次灭绝事件造成许多空缺的生态位，使恐龙成为了侏罗纪的优势陆地动物。
灭绝原因假说
一）、陨石撞击说
尚未发现年代位于三叠纪/侏罗纪交界的陨石坑。年代最近的加拿大曼尼古根陨石坑，形成时间早了约1200万年。位于法国的罗什舒阿尔陨石坑，地质年代大约是2.1亿年前（年代误差200万年），但这个侵蚀过的陨石坑，直径约25公里，原始直径可能约50公里，以规模来说太小。……
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