有研究表明,早期地球是极端缺氧的,为什么到了距今5.8亿到5.2亿年前后,地球大气和海洋中的氧气快速增加呢?刚刚,中英两国科学家在《自然-地球科学》发表论文,认为"蒸发岩"起到了至关重要的作用,这次科研成果揭示了寒武纪大爆发前后动物大量出现的原因。
中英两国科学家对距今5.8亿到5.2亿年前后的地质层和生命演化做了进一步的观察和研究,对地层中的碳同位素进行对比分析,找到了这一时期地球氧气迅速增加的原因。中科院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎告诉我们,前寒武纪时期,海洋中的有机碳库会大量消耗海水中氧气,从而导致了海水的缺氧。这种缺氧的海洋就像一个现代的巨大沼泽池,水体中大量腐殖有机质不断消耗着氧气,因而水体浑浊并缺氧。只有当这个浑浊并缺氧海洋得到氧化,大气和海洋的氧气含量才能够增加。到了距今5.8亿到5.2亿年前后,地球南半球的超级造山带,把大量含有硫酸盐的“蒸发岩”带到了海洋里,和有机碳库发生化学反应,让这个浑浊并缺氧海洋得到氧化,所以,大气和海洋的氧气含量才能够增加。
科学家们研究发现,这一时期大气中的氧含量增加到现代大气氧含量的60%以上的水平,大洋也全部氧化,导致多细胞真核生物大辐射,以及动物的快速起源和寒武纪大爆发。研究团队从大量化石记录中发现,早期发现的原始动物都很小,而且长不大,就是因为氧气不够,直到这次大氧化事件之后,生命逐渐变大,也更复杂了。
正是由于海洋的氧化,海洋中有机碳库变小,它作为气候调节器的作用也就减弱,寒武纪之后的地球再也没有发生过类似前寒武纪"雪球地球"那样的极端冰期气候事件。
(来源:江苏广电融媒体新闻中心/吕莹莹 编辑/贝茜)