5.6-5.2亿年前寒武纪生命大爆发 中国科学家有重大发现

摘要:

在距今5.6–5.2亿年前的寒武纪,在相对较短的时间内,各动物门类尤其是无脊椎动物相继出现,并快速扩张,形成以动物为主导的海洋生态系统,而在更古老的地层中一直找不到明显的祖先化石。这一生命演化史上的重大事件,被称为“寒武纪生命大爆发”(Cambrian Explosion),也是显生宙的开始。

这是古生物学和地质学上的一大悬案,自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。

传统观点认为,寒武纪生命大爆发可能与海洋的氧化有关,海水含氧量的增加带来了早期动物的“爆发式”出现,但早期动物对氧气的需求量并不高。

更有观点认为,海洋氧化是寒武纪生命大爆发的结果,而非原因。

中国科学技术大学卫炜副研究员、董琳慧博士研究生、黄方教授等人最新提出,海水氧化起到了净水器的作用,消除了对早期动物有毒害作用的硫化物和钡离子,从而促进了寒武纪生命大爆发。

研究人员分析了湖南、贵州沉积于寒武纪生命大爆发鼎盛期的沉积岩,发现距今5.6–5.2亿年前,海洋的逐渐氧化提升了硫酸根浓度,使得此前累积的溶解钡离子以重晶石形式被大量移除。

水体中高浓度的钡会抑制水生动物的存活率,因此,对动物有毒害作用的硫化物和钡离子的移除,改善了海洋的宜居性,从而促进了寒武纪生命大爆发。

这一发现,为寒武纪早期海洋氧化与“生命大爆发”之间的互馈机制提供了新的见解。

这一研究成果已经发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)。

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