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最新研究:板塊運動導致了寒武紀大爆發?

編著:礦業界     來源:https://mp.weixin.qq.com/s/Ilo7T1v_5k0ZqoELR1Vi9A

英國研究人員新近提出,5億多年前劇烈的地球板塊運動導致地球大氣氧含量上升,為大型復雜生物的出現打下基礎,這可能是寒武紀大爆發的主要原因。

寒武紀大爆發是生命進化史上最重大的事件之一。在距今約5.41億年前至4.85億年前的寒武紀,地球生物多樣性和復雜性出現了爆炸式增長,絕大多數動物門類在這一時期出現。

英國埃克塞特大學日前發布的新聞公報表示,該校人員及同行計算當時板塊運動對地球碳循環的影響,首次對寒武紀前夕大氣氧含量變化進行了定量分析。

大氣氧含量是生物發展的關鍵“閥門”,限制著生物的能量利用效率。只有大氣氧含量高到一定程度,才可能出現體型較大、運動能力強、神經系統發達的掠食動物。大量地質證據顯示,寒武紀之前數億年中海洋氧含量多次上升,間接表明當時大氣氧含量也上升了,但此前缺乏對當時大氣氧含量變化的定量分析。

研究人員在英國《自然·通訊》雜志上發表論文表示,他們利用一個生物地球化學模型分析認為,在6.35億年前至5.41億年前的埃迪卡拉紀,大氣氧含量表現出長期上升趨勢,總共增加了50%,達到現今水平的約25%。

根據該模型,埃迪卡拉紀大氣氧含量上升是因為地質板塊頻繁碰撞,火山活動劇烈,導致大量二氧化碳從地幔進入大氣。再加上巖石風化加劇析出了更多磷等營養元素,導致生物光合作用增強,有機碳的生產和埋藏速率都提高,也使大氣氧含量持續增加。

新研究的估算值與此前觀點大體相符。此前分析認為,寒武紀大型掠食動物的出現需要大氣氧含量達到現今水平的10%~25%左右。研究人員表示,他們的新理論和分析結果與同位素標記的地質特征吻合較好。

來源:中國礦業報

免責聲明:本文為轉載,文中觀點僅供地學愛好者參考,不代表本網站觀點和立場。

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