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[转载]氧气剧增或促进早期动物演化

已有 2638 次阅读 2012-10-19 09:46 |系统分类:科研笔记|文章来源:转载

    在地球历史上超过3/4的时间里,大气圈和海洋中的氧气含量都很低,难以维持动物生存。长期以来,地质学家和进化生物学家都推测,在迄今大约7.5亿至5.8亿年前的“雪球地球”之后,氧气的增加促进了早期动物演化。不过,他们却苦于找不到证据来证明两者之间的因果联系。

    为此,一个国际合作研究团队通过分析华南地区盖帽碳酸盐上富含有机质的黑色页岩中的铁和微量金属元素的含量,尤其是钼、钒和铀的含量,发现在最早的需氧动物出现之前,钼、钒、铀在岩石中的含量具有明显的峰值。

    “只有在海洋环境普遍氧化的情况下,海洋微量金属元素的储库才有可能接近现代水平。”研究团队中来自美国内华达州立大学地球科学系的斯瓦潘·撒胡博士解释说,华南地区岩石样品中如此高的微量金属含量,为海洋氧化提供了确凿无疑的证据。

    “此次研究首次推翻了埃迪卡拉纪深海无氧的概念。”中国地质大学(北京)史晓颖指出,在早期地球历史上,大气圈缺乏氧气,所以海水中的溶解氧很少,海洋呈现一种长期的分层状态,即表层为含氧层,深层为缺氧层。

    “华南地区保存着距今6.32亿至5.8亿年前的‘蓝田生物群’,该生物群来自水深50米至200米之间的或者更深的海水环境。前人许多研究认为当时的深海并没有氧化。如果这种推测属实,就很难解释这些宏体生物的出现。”中国地质大学王新强解释说,“这一研究无疑有利于理解生物事件与环境事件的自然顺序。”

    “这是一项令人兴奋的新成果,它为研究早期动物起源及其此后演化期间的海洋氧化还原环境打开了一扇新的窗户。”美国亚利桑那州立大学教授布莱恩·肯德尔评价说。

(http://www.ebiotrade.com/)

Ocean oxygenation in the wake of the Marinoan glaciation Nature Volume: 489,Pages: 546–549 Affiliations
  1. Department of Geoscience, University of Nevada, Las Vegas, Nevada 89154, USA
    • Swapan K. Sahoo &
    • Ganqing Jiang
  2. Department of Earth Sciences, University of California, Riverside, California 92521, USA
    • Noah J. Planavsky &
    • Timothy W. Lyons
  3. School of Earth and Space Exploration, Arizona State University, Tempe, Arizona 85287, USA
    • Brian Kendall &
    • Ariel D. Anbar
  4. School of Earth Science and Resources, China University of Geosciences, Beijing 10008, China
    • Xinqiang Wang &
    • Xiaoying Shi
  5. Department of Earth and Planetary Sciences, McGill University, Montreal, Quebec H3A 2A7, Canada
    • Clint Scott
  6. Department of Chemistry and Biochemistry, Arizona State University, Tempe, Arizona 85287, USA
    • Ariel D. Anbar
  7. Present address: Department of Earth and Environmental Sciences, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada.
    • Brian Kendall
Contributions

The research was planned by G.J., T.W.L., A.D.A., X.S., S.K.S., N.J.P., B.K. and X.W. Samples were collected by S.K.S., X.W. and G.J. The manuscript was prepared by S.K.S., N.J.P. and G.J., with important contributions from all co-authors. Analyses were carried out by S.K.S. with contributions from N.J.P. and B.K.

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1 陈飞

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