研究揭示了寒武纪大爆发的“幕后驱动”

【环球网科技综合报道】据10月28日消息，寒武纪大爆发导致地球上几乎所有现存动物物种都迅速出现。这是地球生命进化史上的重要里程碑之一。有古生物学和地球化学证据表明，动物在寒武纪大爆发期间表现出“脉冲”进化模式，伴随着海水无机碳和硫酸盐硫同位素的同时波动。这可能与大气和浅海的季节性“氧化”有直接关系。然而，学术界对于这一时期调节脉搏氧合的驱动机制仍不清楚。近日，中国科学院南京地质古生物研究所等研究团队通过分析NG谱和地球系统模型模拟，揭示了地球长期轨道变化可能是这种氧气背后的驱动力。化过程。相关研究成果发表在地球物理研究快报上。 此前的研究利用俄罗斯西伯利亚早寒武世连续碳酸盐地层剖面获得的样品，揭示了早寒武世海洋动物多样性在约200万至300万年的时间尺度上呈现周期性变化，这与海相煤和硫同位素的同时涌入高度吻合。研究人员认为，全球有机碳和黄铁矿埋藏的周期性变化导致大气和浅海氧含量的季节性波动，从而影响了海洋动物的早期进化模式。研究人员进一步提出，地球表面环境百万年规模的变化可能是由地球轨道的长期变化驱动的。轨道变化通过改变太阳辐射的分布导致气候的季节性变化n 被地球不同纬度接收。这种循环变化会影响大陆气候变暖的强度以及海洋中磷等关键营养物质的运输。营养物质的季节性输入刺激海洋光合作用和有机碳埋藏，导致氧气和海洋含量季节性增加。为了证明这一假设，该研究对已发表的早寒武纪同位素记录进行了光谱分析。结果表明，这一时期的碳、硫同位素记录分别存在120万年、260万年、450万年的长期变化，与长期轨道变化一致。随后，研究团队将轨道驱动因素添加到最新的地球系统盒（SCION）模型中，并对该过程进行了数值模拟。模拟结果表明，轨道驱动的气候变化可以重现海洋碳硫同位素的同步季节变化，证明该假设的可行性。同时，模型敏感性实验表明，低海洋硫酸盐浓度可以放大轨道驱动养分输入中碳-硫-氧生物地球化学循环的振幅响应，是寒武纪地球系统稳定性的重要缺陷。据介绍，这项研究为学术界了解寒武纪生命爆发的节律以及其他时代的季节性碳、硫、氧循环提供了新思路和新视角。 （青云）