中国科研人员发现15.7亿年前的古海洋氧化事件
——研究揭示其与最早大型真核生物演化之间的关系
北京4月24日电北京时间24日，中国地质科学院地质研究所课题组与英国利兹大学和爱丁堡大学合作，在《自然—地球科学》(Nature Geoscience)在线发表论文，首次报道了距今约15.7亿年前地球发生了一次氧化事件，恰好对应最早的大型多细胞真核生物出现的时间。
据称，这一重要发现将彻底推翻“18—8亿年地球表面持续低氧”的传统认识，再次肯定了氧气在早期真核生物演化中的重要作用，代表了地球早期环境与生命协同演化研究的一个重大突破。
图为朱祥坤介绍团队的科研成果
探索地球早期生命与环境演化，一方面能够满足人类的好奇心和求知欲，另一方面也是预测地球和人类未来的基础。
这一发现的研究区位于中国天津蓟县地质剖面自然保护区。该地区完好地保存了距今15亿年前后的“中元古代”沉积岩石地层，使之成为全球揭示该时期地球演化奥秘的经典研究地区之一。
朱祥坤及其合作者通过对蓟县剖面约16—15.5亿年前的古海洋沉积碳酸盐岩开展详细的地球化学研究工作，有效地提取了当时的古海水地球化学信息。研究发现，中元古代古海洋是一个持续氧化的动态演化过程，氧化事件起始于约15.7亿年前。
而且，目前已知可靠的、最早的大型多细胞真核生物化石发现于中国燕山山脉大约15.6亿年前的沉积地层中，稍晚于该研究发现的古海洋氧化事件的起始时间。
中国地科院地质所供图
据介绍，这一新的发现具有非常重要的科学意义。地质历史时期一共发生过两次比较大的大气增氧事件，分别发生在距今约24—20亿年前和8.5—5.4亿年前。约24亿年之前，地球表面大气氧含量极低，小于现代氧气水平的0.001%；约5.4亿年前之后，大气氧含量则增长到大于现代氧气水平的20%。
而中间阶段，距今18—8亿年的时期一直被认为是地球历史上比较沉寂的时期(Boring Billion)，地球表层岩石圈、大气圈、水圈和生物圈维持在近乎不变的“稳定”状态。有科学家认为，该时期的大气氧含量甚至可能低于现代氧气水平的0.1%。但随着越来越多该时期真核生物化石的发现，特别是15.6亿年前大型多细胞真核生物的发现，使得有关“早期真核生物演化与地表环境变化是否存在必然联系”的争论更加激烈。
本次蓟县剖面16-15.5亿年前碳酸盐岩中记录的古海洋氧化事件的发现，彻底推翻了该时期“持续低氧”的传统认识，而且也强有力地证明了早期真核生物演化与地表环境变化存在内在联系，升高的氧气含量是真核生物演化的必要条件。这一新的发现也将刺激科学家重新从不同角度探索距今18—8亿年前地球系统演化的奥秘。
该项研究得到国家自然科学基金，中国地质科学院科研基金、国家留学基金和地质调查等项目的资助。(完)
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