寒武紀大爆發(fā)(寒武紀大爆發(fā)的主要特征)

中新網(wǎng)北京7月4日電 地球動物的“寒武紀大爆發(fā)”之謎是什么？這一直是各國科學家關注的話題。對此，《自然通訊》3日在線發(fā)表的一篇研究論文，為此提供了新的視角。

圖為埃迪卡拉紀-寒武紀過渡時期(5.51-5.15億年)海洋碳、氮同位素綜合曲線與重大生物事件關系圖 中國地質(zhì)科學院供圖

7月3日，《自然通訊》(NatureCommunications)在線發(fā)表了中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所朱祥坤研究員課題組、南京大學凌洪飛教授課題組與國內(nèi)外其他單位的合作研究論文“埃迪卡拉紀—寒武紀轉(zhuǎn)折期海洋氧化-還原狀態(tài)與動物演化的耦合關系(Coupling ofocean redox and animal evolution during the Ediacaran-Cambrian transition)”。

據(jù)介紹，這一新的研究成果為解答地球動物的“寒武紀大爆發(fā)”之謎提供了新的視角，是地球生命與環(huán)境協(xié)同演化領域的一項重大研究進展。

埃迪卡拉紀晚期-寒武紀早期是后生動物起源和早期演化的關鍵時期，幾乎現(xiàn)代所有的動物門類在一個較短的時期內(nèi)快速出現(xiàn)，海洋生態(tài)系統(tǒng)也接近現(xiàn)代水平，被稱為“寒武紀大爆發(fā)”。這一快速生物演化事件是自達爾文1859年《物種起源》發(fā)表以來一直未解的生物進化論之謎。

上述研究成果以氮同位素為主要研究手段，發(fā)現(xiàn)距今約5.51-5.15億年前的埃迪卡拉紀—寒武紀轉(zhuǎn)折期海洋氧化-還原狀態(tài)呈現(xiàn)階段性波動變化，時間上與早期后生動物的階段性輻射和滅絕事件高度吻合。

論文作者提出埃迪卡拉紀以來海洋氮儲庫的增加，為浮游真核藻類的繁盛提供物質(zhì)條件，生物鏈與生態(tài)系統(tǒng)的變革最終導致海洋環(huán)境的進一步氧化，為后生動物的起源和快速演化奠定了基礎。同時，受氮等營養(yǎng)元素供給過剩的影響，該時期大陸架邊緣盆地發(fā)生多次大規(guī)模海水缺氧事件，導致該時期生物發(fā)生多次滅絕事件。

據(jù)悉，該項研究得到國家自然科學基金、中國地質(zhì)科學院科研基金、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)、國家留學基金、中德和中英合作項目等的聯(lián)合資助，論文的第一作者為王丹博士，2015年畢業(yè)于南京大學地球科學與工程學院，現(xiàn)為中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所在站博士后。(完)