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5.6-5.2億年前寒武紀生命大爆發:中國科學家有重大發現

2024-07-21科學

在距今5.6–5.2億年前的寒武紀,在相對較短的時間內,各動物門類尤其是無脊椎動物相繼出現,並快速擴張,形成以動物為主導的海洋生態系,而在更古老的地層中一直找不到明顯的祖先化石。

這一生命演化史上的重大事件,被稱為「寒武紀生命大爆發」(Cambrian Explosion),也是顯生宙的開始。

這是古生物學和地質學上的一大懸案,自達爾文以來就一直困擾著演化論等學術界。

傳統觀點認為,寒武紀生命大爆發可能與海洋的氧化有關,海水含氧量的增加帶來了早期動物的「爆發式」出現,但早期動物對氧氣的需求量並不高。

更有觀點認為,海洋氧化是寒武紀生命大爆發的結果,而非原因。

中國科學技術大學衛煒副研究員、董琳慧博士研究生、黃方教授等人最新提出, 海水氧化起到了凈水器的作用,消除了對早期動物有毒害作用的硫化物和鋇離子,從而促進了寒武紀生命大爆發。

研究人員分析了湖南、貴州沈積於寒武紀生命大爆發鼎盛期的沈積巖, 發現距今5.6–5.2億年前,海洋的逐漸氧化提升了硫酸根濃度,使得此前累積的溶解鋇離子以重晶石形式被大量移除。

水體中高濃度的鋇會抑制水生動物的存活率 ,因此,對動物有毒害作用的硫化物和鋇離子的移除,改善了海洋的宜居性,從而促進了寒武紀生命大爆發。

這一發現,為寒武紀早期海洋氧化與「生命大爆發」之間的互饋機制提供了新的見解。

這一研究成果已經發表於【國家科學評論】(National Science Review, NSR)。