4.6亿年前 生物大辐射为何被按下了“暂停键”?

2022年10月21日 09:38:17 | 来源:江苏广电总台·融媒体新闻中心

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  距今约4.6亿年的奥陶纪中叶,是地球地质历史上继“寒武纪生命大爆发”之后,海洋生命的又一个“黄金繁育期”。不过,这一时期生物多样性达到最繁盛期后,却突然出现了大幅减少,这一发现引起了地质学家们的关注。

  近日,中科院南京地质古生物研究所领衔的中外科研团队,通过深入研究揭开了4.6亿年前生物大辐射被按下“暂停键”的谜团。

  科研团队对来自我国华南地区,包括湖南、江西、浙江、安徽等地奥陶纪中叶前后的黑色页岩进行了深入研究,对新开采出来的岩芯进行地球化学分析后,有了新的重要发现。

  中国科学院南京地质古生物所助理研究员张俊鹏说:“通过同位素和主位量元素的一些特征反映出从奥陶纪中叶,大概距今4.6亿年开始,有一个持续了8个百万年的缺氧事件,并且有2个百万年极度厌氧事件,就是水体中富含硫化氢、硫化氢这种剧毒物质。时间上刚好和生物多样性下降是匹配的,所以我们把这两个现象联系了起来,而这个现象并不仅仅局限于华南地区。”

  同时,科研团队还发现,中-晚奥陶世的海洋中还频繁出现了海洋缺氧现象,这是导致生物多样性突然大幅减少的直接原因。而导致海洋缺氧的根本原因,就是当时气候变冷。

  张俊鹏说:“从早奥陶纪那种温室气候下缓缓走出温室气候,温度降到与现在温度25摄氏度到30摄氏度这种平均海水温度比较接近,这是适宜生物生存的。但是当它继续变冷的时候,就不一定适宜生物生存了。在继续变冷的过程中可能会先影响到浮游生物和游泳的生物,因为他们生活在水体表层,对温度变化更敏感。气候变冷会使高纬度的深部的冷流增强,会以上升洋流的形式把深海的营养盐,比如磷酸盐带到浅水环境。营养源供应增强就会导致表层海水生产力爆发,导致大量大有机质从表层海水下沉。它们在沉降到水体的过程中,会消耗水体中的溶解氧。于是在水体底部就会形成大面积的缺氧,而且累积得时间越长,对当地的生态系统破坏越严重。”

  由于当时的生态系统被严重破坏,那些失去生存条件的物种相继消亡。其中,华南的种一级多样性在生物大辐射峰值之后出现了近50%的降低。这一研究也对当下环境保护有重要借鉴意义。

  张俊鹏说:“控制碳排放、控制温室气体的排放。它们会影响气候、打破气候稳态,会带来一些地质灾害,甚至灾难,这些都是我们要引以为戒的,包括我们日常的这些活动可能对海洋产生的影响。因为海洋是地球比较重要的生命载体,所以我们同样要注意保护海洋环境。”

  (吕莹莹 张健 报道)

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