眼下，《复仇者联盟4》还在热映中。很多人一定还记得，在《复仇者联盟3》中灭霸的一个响指毁灭了半个宇宙。在地球演化的过程中，也有类似科幻电影中的生命大爆发和大灭绝事件。发生在5.4亿年前的寒武纪生命大爆发，是生物演化史上最重要的事件之一。就像是突然冒出的一棵大树，在这之后，多种多样的生物渐渐演化，枝繁叶茂。那么，是什么导致了这次大爆发呢？来自中英俄国际合作团队的一项最新研究成果，找到了控制它的最关键因素。

^{中科院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员}

　　项目组织者、论文通讯作者之一，中科院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员告诉记者，地球上的生命在40亿前就出现了，但一直维持一个低级简单、肉眼看不见的状态。大家熟悉的这一支“能动能吃”的复杂生命，经过了40亿年的演化才出现在地球上。

　　作为地球上最复杂的生命，动物在大约5.4亿年前的寒武纪早期爆发式出现的观点，被越来越多的化石发现所证实。然而，百年来古生物化石发现却留给我们一个自达尔文以来一直未解的谜题，也就是大家所熟知的“寒武纪大爆发之谜”。即是什么控制着寒武纪大爆发的发生？这是当今演化生物学和地球科学共同关注的重大基础前沿科学问题。

　　俄罗斯西伯利亚地区寒武纪早期的地层剖面，化石丰富，而且完整地记录着5.4亿年前全球海水碳同位素的完整演化。中英俄国际合作团队，采集了一套珍贵的寒武纪早期碳酸盐地层样品，希望通过研究化石中碳、硫同位素得出和“氧气”相关的一些结论。朱茂炎研究员介绍，碳、硫同位素的循环能够追踪氧气的变化。光合作用利用二氧化碳和光能就会产生有机物和氧气，光合作用的强和弱可以通过碳同位素来追踪：“硫同位素方面，利用有机物不消耗氧能够形成黄铁矿。有机物消耗以后，它会增加大气中氧气增加的效率。”

^{西伯利亚勒拿河边陡峭的寒武纪早期碳酸盐岩地层剖面}

　　通过10多年的研究，中英俄国际合作团队的研究成果于2019年5月6日在线发表在英国《自然-地球科学》上，英国利兹大学何天辰博士为第一和通讯作者，朱茂炎和Graham Shields为共同通讯作者。

　　这一成果，首次采用定量模型，论证了5.4亿年前动物的寒武纪大爆发的过程受控于大气和海洋的氧气含量变化，而发生在距今5.14 亿年左右的寒武纪动物群大灭绝事件是海水缺氧造成的。朱茂炎介绍，寒武纪大爆发是多阶段的过程，氧气含量的多和少，影响了大爆发的规模和过程。氧气增加了，生物多样性就增加了，大爆发的速度就加快了。

　　该研究也从实验方法学上证实，碳酸盐岩中微量硫酸盐硫同位素也可以很好地用于示踪古代海水硫的循环。

　　（来源：江苏新闻广播/周洋 编辑/韩瑜）