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寒武紀大爆發可能由板塊運動導致
2019-06-21 14:03:53 來源: 新華網
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  新華社北京6月21日電 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説,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、神經係統發達的掠食動物。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》雜志上發表論文説,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。再加上岩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,有機碳的生産和埋藏速率都提高,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%至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徵吻合較好。

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【糾錯】 責任編輯: 薛濤
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