中国科大揭秘：寒武纪生命大爆发背后的“净水器”效应

中国科大揭秘：寒武纪生命大爆发背后的“净水器”效应

引用

中国科学院

等

8

来源

1.

http://www.igg.cas.cn/xwzx/cutting_edge/202404/t20240403_7075511.html

2.

https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2024-07-21/doc-incewutc2400565.shtml

3.

https://www.cls.cn/detail/1733253

4.

https://www.cas.cn/cm/202407/t20240713_5025283.shtml

5.

https://baike.baidu.com/item/%E5%AF%92%E6%AD%A6%E7%BA%AA%E7%94%9F%E5%91%BD%E5%A4%A7%E7%88%86%E5%8F%91/785574

6.

http://metalisotopes.ustc.edu.cn/research/process/35.html

7.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AF%92%E6%AD%A6%E7%BA%AA%E5%A4%A7%E7%88%86%E5%8F%91

8.

https://fiber.ofweek.com/2024-05/ART-210008-8460-30636301.html

近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院研究团队在《国家科学评论》上发表重要研究成果，揭示了寒武纪生命大爆发背后的关键因素。这一发现不仅为理解地球早期生命演化提供了新的视角，也展示了地质环境变化与生物多样性之间的复杂关系。

寒武纪生命大爆发是地球生命演化史上最具戏剧性的事件之一。大约5.41亿年前，地球上的生命形式突然呈现出爆炸性的多样化发展。在短短2000-2500万年的时间里，绝大多数现代动物门类相继出现，海洋生态系统迅速复杂化，为后续的生命演化奠定了基础。

传统观点认为，寒武纪生命大爆发与海洋氧化密切相关。然而，早期动物对氧气的需求量并不高，单纯氧气含量的增加难以解释这一生命演化事件。中国科大的研究团队提出了一个全新的解释：海洋氧化通过去除有毒物质，改善了海洋环境，从而促进了生命的繁荣。

研究发现，在埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期（565-515 Ma），海洋氧化导致硫酸根浓度显著升高。这一变化触发了一个重要的生物地球化学过程：溶解在海水中的钡离子开始以重晶石的形式沉淀，最终被埋藏在沉积物中。这一过程不仅移除了对早期动物有毒害作用的钡离子，还间接减少了海洋中的硫化物含量。

研究团队通过对华南扬子板块下寒武统多金属矿层的详细分析，揭示了这一过程的具体机制。他们发现，5.21亿年前，扬子板块局限盆地内的海水发生了显著变化。深部富含硫酸根的水体上涌，与富含钡的局限盆地接触，导致重晶石大量沉淀。这一过程异常高效，超过99%的溶解钡被移除，同时伴随着轻Ba同位素的优先富集。

这一发现为我们理解寒武纪生命大爆发提供了新的线索。它表明，海洋环境的改善不仅仅是氧气含量的增加，更重要的是通过去除有毒物质，为早期动物创造了一个更加宜居的生存空间。这一过程可能为生命的多样化发展开辟了新的生态位，从而触发了生命大爆发这一壮观的演化事件。

这一研究不仅深化了我们对地球早期生命演化的理解，也为探索其他星球的生命潜力提供了新的思路。通过研究地球历史上重大生命演化事件背后的环境因素，我们能够更好地理解生命与环境之间的相互作用，为未来的科学研究开辟新的方向。