中國科學家參與發(fā)現(xiàn)寒武紀大爆發(fā)“密鑰”

“氧氣含量是控制著寒武紀大爆發(fā)進程的最關(guān)鍵因素。”7日，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎介紹說。 朱曉穎 攝

中新網(wǎng)南京5月7日電 (記者 朱曉穎)7日，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所在南京公布，中國科學家參與研究并發(fā)現(xiàn)了寒武紀大爆發(fā)的“密鑰”：氧氣成最關(guān)鍵“開關(guān)”。

發(fā)生在5.4億年前的寒武紀大爆發(fā)，是生物演化史上最重要的事件之一。現(xiàn)生動物的絕大多數(shù)門類在很短的時間里“突然”出現(xiàn)，奠定了顯生宙生物演化的基礎。究竟是什么控制著寒武紀大爆發(fā)的發(fā)生，這一直被科學界視為“寒武紀大爆發(fā)之謎”，也是當今演化生物學和地球科學共同關(guān)注的重大基礎前沿科學問題。

參加發(fā)布會的新聞記者。 朱曉穎 攝

中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎、英國倫敦大學學院教授Graham Shields領導的中英俄國際合作團隊，對這一科學難題給出了新的答案。

“氧氣含量是控制著寒武紀大爆發(fā)進程的最關(guān)鍵因素。”7日，朱茂炎在接受中新網(wǎng)記者采訪時說。

朱茂炎介紹說，通過對西伯利亞采集的寒武紀早期碳酸鹽巖地層樣品的碳、硫同位素進行研究，中英俄國際合作團隊揭示了：大氣、海洋的氧氣含量，控制著寒武紀大爆發(fā)的過程和規(guī)模。

他解釋說，生物地球化學循環(huán)模型計算表明，西伯利亞的海水碳、硫同位素在寒武紀早期距今5.24億年至5.14億年期間，發(fā)生了5次同步變化，其變化幅度反映了大氣和淺海中氧氣含量的變化幅度。在距今5.14億年之后碳、硫同位素的不同步變化則反映了海水的普遍缺氧。巧合的是，同一時間內(nèi)，發(fā)生了全球性寒武紀動物群的大滅絕。

化石 朱曉穎 攝

“這一研究，論證了動物的寒武紀大爆發(fā)的階段性過程，受控于大氣和海洋的氧氣含量變化”，他進一步說，發(fā)生在距今5.14億年左右的寒武紀動物群大滅絕事件，是海水缺氧造成的。

通過綜合研究，科研團隊得出結(jié)論：氧氣的含量的變化，控制著寒武紀大爆發(fā)的階段性過程。

此次中英俄合作團隊，由來自中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所、南京大學、英國倫敦大學學院、利茲大學、蘭卡斯特大學、牛津大學、俄羅斯莫斯科國立大學的科學家組成。

中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎在觀看一塊化石。 朱曉穎 攝

相關(guān)成果于2019年5月6日在線發(fā)表在英國《自然》雜志子刊《自然—地球科學》(Nature Geoscience)上。