中国科学家参与发现寒武纪大爆发“密钥”

“氧气含量是控制着寒武纪大爆发进程的最关键因素。”7日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎介绍说。 朱晓颖 摄

中新网南京5月7日电 (记者 朱晓颖)7日，中国科学院南京地质古生物研究所在南京公布，中国科学家参与研究并发现了寒武纪大爆发的“密钥”：氧气成最关键“开关”。

发生在5.4亿年前的寒武纪大爆发，是生物演化史上最重要的事件之一。现生动物的绝大多数门类在很短的时间里“突然”出现，奠定了显生宙生物演化的基础。究竟是什么控制着寒武纪大爆发的发生，这一直被科学界视为“寒武纪大爆发之谜”，也是当今演化生物学和地球科学共同关注的重大基础前沿科学问题。

参加发布会的新闻记者。 朱晓颖 摄

中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎、英国伦敦大学学院教授Graham Shields领导的中英俄国际合作团队，对这一科学难题给出了新的答案。

“氧气含量是控制着寒武纪大爆发进程的最关键因素。”7日，朱茂炎在接受中新网记者采访时说。

朱茂炎介绍说，通过对西伯利亚采集的寒武纪早期碳酸盐岩地层样品的碳、硫同位素进行研究，中英俄国际合作团队揭示了：大气、海洋的氧气含量，控制着寒武纪大爆发的过程和规模。

他解释说，生物地球化学循环模型计算表明，西伯利亚的海水碳、硫同位素在寒武纪早期距今5.24亿年至5.14亿年期间，发生了5次同步变化，其变化幅度反映了大气和浅海中氧气含量的变化幅度。在距今5.14亿年之后碳、硫同位素的不同步变化则反映了海水的普遍缺氧。巧合的是，同一时间内，发生了全球性寒武纪动物群的大灭绝。

化石 朱晓颖 摄

“这一研究，论证了动物的寒武纪大爆发的阶段性过程，受控于大气和海洋的氧气含量变化”，他进一步说，发生在距今5.14亿年左右的寒武纪动物群大灭绝事件，是海水缺氧造成的。

通过综合研究，科研团队得出结论：氧气的含量的变化，控制着寒武纪大爆发的阶段性过程。

此次中英俄合作团队，由来自中国科学院南京地质古生物研究所、南京大学、英国伦敦大学学院、利兹大学、兰卡斯特大学、牛津大学、俄罗斯莫斯科国立大学的科学家组成。

中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎在观看一块化石。 朱晓颖 摄

相关成果于2019年5月6日在线发表在英国《自然》杂志子刊《自然—地球科学》(Nature Geoscience)上。