解密奥陶纪生物大辐射：冷舌现象与板块漂移的双重影响

解密奥陶纪生物大辐射：冷舌现象与板块漂移的双重影响

引用

中国科学院

等

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来源

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http://www.igg.cas.cn/xwzx/yjcg/202411/t20241111_7437281.html

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http://dzhtb.cgs.cn/

在地球46亿年的漫长历史中，奥陶纪（约4.85-4.43亿年前）是一个极其重要的地质时期。这一时期见证了地球历史上最显著的生物多样性扩展事件之一——奥陶纪生物大辐射（GOBE）。然而，关于这一重大生物事件背后的驱动机制，科学界一直存在诸多争议。

中国科学院南京地质古生物研究所的最新研究为我们揭示了这一谜题的重要线索。研究发现，现今活跃在东太平洋赤道地区的“冷舌”现象，早在奥陶纪时期就已经存在。这一发现不仅增进了我们对古生态系统的理解，还为现代气候变化提供了新的视角。

“冷舌”现象是指赤道东太平洋海水温度异常偏低的现象，通常与拉尼娜事件相关。在奥陶纪，这一现象对当时的海洋生态系统产生了重要影响。随着华南板块逐渐漂向赤道，其环境变化与冷水洋流密切相关，这种特殊的海洋环境为生物多样性提供了有利条件。

华南板块在奥陶纪期间的运动轨迹是理解生物辐射过程的关键。研究显示，华南板块在晚寒武世位于南半球低纬度区，靠近东冈瓦纳大陆西侧。随着板块向赤道方向移动，其环境条件发生了显著变化。

这种地理迁移带来了重要的生态效应。高纬度地区的深部富营养缺氧冷水向低纬度华南地区上涌，为海洋生物提供了丰富的营养物质。同时，这种水体交换也促进了不同生态位的分化，为生物多样性的发展创造了有利条件。

然而，奥陶纪生物大辐射并非一帆风顺。在中奥陶世达瑞威尔期，生物多样性达到了顶峰，随后却急剧下降约50%。这一重大转折背后的驱动机制，尤其是与气候和海洋环境变化相关的生物灭绝原因，长期以来是地质学界关注的重点研究课题。

研究揭示，透光带硫化（Photic-zone euxinia, PZE）的出现是导致生物多样性衰退的关键因素。PZE是指在海洋的透光层（通常位于海水深度小于200米）中，硫化氢（H2S）浓度显著升高的现象。这种有毒物质的出现，对依赖氧气生存的生物造成了致命打击。

此外，研究还发现，约23%的大气汞可能因高浓度的溶解硫化氢而被封存于海洋沉积物中。这些有毒的金属元素从大气进入海水中，进一步加剧了海洋生态系统的恶化。

奥陶纪生物大辐射及其终结机制的研究，为我们提供了关于地球生态系统演变的重要启示。它展示了气候、海洋环境与生物多样性之间复杂的相互作用，揭示了地球生命演化历程中的重要篇章。

通过这些研究，我们不仅能够更好地理解地球历史上的重大生物事件，还能为应对当前的气候变化和生物多样性保护提供科学依据。正如中科院南京地质古生物研究所的研究人员所说：“地质历史的记录是解读未来环境变化的关键。”