4亿年前地球物种大爆发与氧气含量上升有关

▲图片来源: CC0 Public Domain 

氧气，为研究4亿多年前的地球演化提供了新的思路。根据《自然·地球科学》杂志11月20日发表的的一项研究，美国圣路易斯华盛顿大学的研究人员发现，在4.45年到4.85亿年前的奥陶纪时期，在生物多样性3倍增长的同时，氧气含量也在增加。    

其中一项研究的首席研究员科尔·爱德华兹（Cole Edwards）说：“在预测与物种大爆发几乎同一时期的氧化作用总量时，我们使用了两种相互独立的地球化学记录方法，利用了不同的地球化学记录集，并得到了相同的结果。” 

“在氧气水平已接近现代的近4.55亿年前的奥陶纪时代，需要强调的是，氧气量可能不是当时产生生物多样化的唯一原因，其他变化（如海洋冷却、增加的海洋养分供应和捕食压力）的共同作用使得动物生命的多样化延续数百万年。”爱德华兹（Edwards）说。 

这种被认为是“大奥陶纪生物多样性事件”的生物多样性爆发，带来了各种海洋生物的崛起、物种种族和类型的巨大变化，以及从海底底部开始的地球变化。但要评估当时的氧含量相当困难：因为没有办法直接测量古代大气或海洋的成分。

研究人员利用保存在由海水形成的碳酸盐岩中的地化指标、高分辨率数据和化学特征，识别出在奥陶纪中晚期，氧气含量增加了近80％，其中在达瑞威尔阶（4.60-4.65亿年前的中奥陶纪）氧气占大气成分的14％，而到中凯迪阶（4.5-45.5亿年前的晚奥陶纪）则增加到高达24%。  

研究人员认为，氧化作用增加是否会对动物生命产生直接影响、或者扩大富氧生态空间是否会产生负面作用，目前都尚不清楚。但根据调查结果，在一些重大变化时期，氧气一定是激增的。   

俄亥俄州立大学地球科学系教授兼校长Saltzman说：“氧气与动物生活是一直联系在一起的，但之前大多研究的重点都集中在动物是怎么来的，我们的研究表明氧气对于了解动物为何如此多样和丰富上同样重要。”

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编译：Elena  编辑：张梦  程建兰

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