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【现代快报】6亿年前地球为何突然变热闹?这项研究成果告诉你答案

发布时间:2021-11-04 打印

  现代快报讯(记者阿里亚)地球诞生于46亿年前,早期的地球一片死寂,但在天时地利之下,地球进入了一个新的时代:埃迪卡拉纪。之后便是生命的大爆发,各类动物集体亮相,一时间,地球变得非常热闹。 

  近日,由中科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎领导的中英美俄国际合作团队,在埃迪卡拉纪高精度地质年代学研究中获得重要进展。113日,相关研究成果在线发表于《科学》杂志子刊《科学进展》上,为揭示地球这一关键转折期的演变提供了一个全新的时间框架。 

  埃迪卡拉纪:地球宜居性的关键转折期 

  刚诞生时的地球,看上去一片死寂。但是在这片死寂之下,生命在默默积蓄力量。 

  埃迪卡拉纪的时代为6.35亿年前-5.39亿年前之间。覆盖着地球的厚厚的冰层在火山爆发的影响下迅速消退,生命们不需要在寻找温暖的水域苦苦挣扎了,整个宽广的大洋都是它们的繁殖地。这将近1亿年的时间内,生物们展开了爆发式的进化历程。 

  长得像煎饼的狄更逊水母、有多对附肢的夷陵虫……这段时间的生物造型极其独特。“隐形”的微体动物在这个时期开始第一次长大”,成为肉眼可见的宏体动物。 

  在这个时期内,地球的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈都发生了剧烈变化,特别是动物的出现并开始演化,因此是地球宜居性演化的关键转折期。论文的第一作者和通讯作者、英国地质调查局博士杨传介绍,他们的这项研究就是从时间的角度,对埃迪卡拉纪生物演化与海洋环境变化之间是否存在联系进行分析讨论。 

  为何说埃迪卡拉纪是地球宜居性演化的关键转折期?杨传进一步解释称,在埃迪卡拉纪之前,海洋主要以缺氧的海水为主,地球表面几乎被冰雪覆盖。“在埃迪卡拉纪之前,生命以微生物的形式为主,宏体生物很少。进入埃迪卡拉纪后,宏体生物开始大量出现并演化,确切的动物化石也开始出现。到了埃迪卡拉纪晚期,生命大爆发开始并形成类似现在的海洋生态系统,因此它是地球宜居性的一个重要转折期。 

  高精度测定年代,“碳同位素”成破谜关键 

  杨传告诉现代快报记者,揭示埃迪卡拉纪地球表层各系统演变与复杂生命崛起之间相互联系和机制,成为当今地球系统科学和宜居性研究的前沿课题。其中,高精度地质年代学是各种因素相互联系的纽带。 

华南埃迪卡拉纪地层 

  埃迪卡拉纪记录了一次地球历史上最大的海洋碳同位素负异常事件,国际上通常称为“Shuram”事件,在我国华南称为“DOUNCE”事件。该事件的年龄、持续时间和全球性问题是建立埃迪卡拉纪全球年代标准和解决埃迪卡拉纪生命与环境演化问题的关键。 

  我国华南埃迪卡拉纪陡山沱组(距今6.35-5.50亿年以前)不仅保存有丰富的化石记录,而且以碳酸盐岩和黑色页岩为主的岩石组合为开展地球化学研究提供了最佳的素材。在这里,研究团队利用放射性同位素,展开细致的年代学研究。 

埃迪卡拉纪中晚期两次碳同位素负漂移事件的年代学约束 

  我们获得的年代数据不仅为为陡山沱组中的具刺疑源类、瓮安生物群、翁会生物群、庙河生物群及灯影组中的典型埃迪卡拉化石组合提供了年龄约束,而且确定了陡山沱组中碳同位素负漂移事件的时代,特别是将华南埃迪卡拉纪斜坡相的‘Shuram/DOUNCE’事件结束的时间确定为早于5.56亿年前。杨传说。 

  如果“Shuram/DOUNCE”事件具有全球等时性的话,那么华南埃迪卡拉纪台地相陡山沱组上部至少记录了两次碳同位素负漂移事件。”其中,年龄偏年轻的事件持续时间比较短,结束于5.50亿年前。“上述结论得到了其他地区埃迪卡拉纪碳酸盐岩碳同位素和年代学数据的支持,综合数据表明,‘Shuram/DOUNCE’事件发生在5.75—5.65亿年之间,误差在5百万年左右。 

  (中科院南京地质古生物研究所供图编辑吴嫣然) 


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