早期動物進化與氣候劇變相關(guān)

包括中、美兩國科學(xué)家在內(nèi)的國際研究小組9月26日表示，他們發(fā)現(xiàn)了將極端的氣候變化、空氣含氧成分增加與早期動物進化連接起來的新證據(jù)。中國地質(zhì)大學(xué)的科學(xué)家參與了該項研究。

長期以來，人們推測大氣中氧氣成分的突然增加是早期動物進化的誘發(fā)因素。

不過，動物進化和環(huán)境之間的因果關(guān)系一直只是激烈爭辯的話題，相關(guān)的研究因為缺乏直接證據(jù)而受到阻礙。

在9月27日出版的《自然》雜志上，美國內(nèi)華達大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組首次提供了早期動物多樣化趨勢與地球系統(tǒng)過程變化兩者間直接相關(guān)聯(lián)的證據(jù)。

他們認為，化石記錄顯示，大約在6.35億年前，動物和水藻明顯增加。對從中國南部發(fā)掘的富含生物巖石進行分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，同時期在嚴酷的冰川之后，海洋含氧量突然出現(xiàn)峰值。

美國加州大學(xué)生物地質(zhì)化學(xué)教授蒂莫西·萊昂斯表示，長期以來，人們推測地球歷史上在經(jīng)歷最劇烈的氣候變化后，地球的含氧量發(fā)生變化，新完成的研究首次為該推斷提供了真實的證據(jù)。

研究小組在分析采自中國南部陡山沱地層泥巖中代表早期含氧量的微量元素和硫同位素后，發(fā)現(xiàn)微量元素的濃度達到高峰，說明當時在全球范圍內(nèi)，海水中具有更高的含氧量。

曾在加州大學(xué)攻讀研究生、目前在加州理工的諾亞·普蘭納夫斯基說，他們獲得了陡山沱地層泥巖中鉬和釩的含量，結(jié)果顯示全球海洋含氧豐富。而含氧豐富的海洋是早期動物多樣化的環(huán)境保障。

中國南部泥巖中高微量元素含量與現(xiàn)在海洋沉積物中相當，這表明大約在6.35億年前，海洋大氣系統(tǒng)中的氧成分出現(xiàn)了巨增。

根據(jù)研究人員的分析，氧含量增加很可能是由于被埋藏的有機碳在增加，這其中的原因是寒冷冰川過后出現(xiàn)更多養(yǎng)分的結(jié)果。

萊昂斯和普蘭納夫斯基曾在過去的研究中爭辯說，同大量冰川相關(guān)的養(yǎng)分過量可能導(dǎo)致大量碳被埋和氧化。

來自光合生物的有機碳被埋于海洋沉積物可導(dǎo)致大量的氧被釋放到海洋大氣系統(tǒng)中。萊昂斯表示，中國南部泥巖中獲得的新的微量元素證據(jù)看上去證實了這些假設(shè)。