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地科院地质所与南京大学等

  中国地质科学院地质研究所朱祥课题组、南京大学凌洪飞课题组与国内外其他单位合作,以氮同位素为主要研究手段,发现距今约5.51亿~5.15亿年前的埃迪卡拉纪寒武纪转折期海洋氧化还原状态呈现阶段性波动变化,时间上与早期后生动物的阶段性辐射和灭绝事件高度吻合。这一新成果不仅有助于解决该时期古海洋氧化程度的争议,还为解答地球动物的“寒武纪大爆发”之谜提供了新的视角。相关成果发表于《自然通讯》。

  埃迪卡拉纪晚期寒武纪早期是后生动物起源和早期演化的关键时期,几乎现代所有的动物门类在一个较短的时期内快速出现,海洋生态系统也接近现代水平,被称为“寒武纪大爆发”。

  研究人员分析、整理了华南扬子地区和哈萨克斯坦Malyi Karatau地区多个剖面上的埃迪卡拉系寒武系地层中的碳、氮同位素数据,发现氮同位素和碳同位素组成演化曲线存在很好的耦合关系,并且碳、氮同位素的正、负漂移分别与生物的阶段性辐射和灭绝事件在时间上也高度吻合。

  研究人员提出埃迪卡拉纪以来海洋氮储库的增加,为浮游真核藻类的繁盛提供物质条件,生物链与生态系统的变革最终导致海洋环境的进一步氧化,为后生动物的起源和快速演化奠定了基础。同时,受氮等营养元素供给过剩的影响,该时期大陆架边缘盆地发生多次大规模海水缺氧事件,导致该时期生物发生多次灭绝事件。