科學家發現古代海洋生物繁榮時期氧氣含量增加

2025-12-10 10:41:20 分類：焦點 閱讀(9952)

研究區古地理特征。科學a .中奧陶世(Darriwilian早期，家發加約466 Ma)的現古鄭州金水區高端外圍女上門.1662+044-1662.古地理重建，標明了著名大陸塊和洲際海的代海名稱，并模擬了波羅的洋生海周圍的上層海洋環流。矩形表示圖b中的物繁面積。陸地面積的期氧氣含大致分布(棕褐色陰影)是概括和簡化的。b . Baltoscandian地區的量增地圖，顯示了研究地點(紅點)和根據相對穩定的科學相差異確定的古陸架的顯著特征8，25。家發加鄭州金水區高端外圍女上門.1662+044-1662.陸架特征的現古區域分布和范圍因海平面和大規模構造的影響而隨時間變化(正文和補充信息第2節)。緯度和經度是代海指現代條件。用BugPlates創建的洋生面板a(由T. H. Torsvik開發；www.geodynamics.no)。b底圖的物繁致謝名單:數據來自愛沙尼亞環境局(EEA)、拉脫維亞國家土地服務局(VZD)、期氧氣含Esri、Here、Garmin、聯合國糧食及農業組織(糧農組織)、國家海洋和大氣管理局(NOAA)、美國地質調查局(USGS)；Esri使用ArcGIS軟件創建的地圖(www.esri.com)。學分:uux.cn/自然地球科學(2023)。https://doi.org/10.1038/s41561-023-01287-z
（神秘的地球uux.cn）據佛羅里達州立大學（帕蒂·考克斯）：佛羅里達州立大學的科學家發現了地球歷史上一個難題的答案:為什么海洋生物在數百萬年前經歷了一次非凡的繁榮？
科學家們長期以來一直困惑于大約4.87億至4.43億年前的奧陶紀期間，是什么引發了這場生命爆炸和海洋物種多樣性的顯著增加。由FSU大學地質學副教授Seth Young和博士后Anders Lindskog領導的一項新研究為這一古老的生態轉變以及氧氣在其中發揮的作用提供了見解。他們的研究發表在《自然地球科學》上。
為了揭開這個古老的謎團，林德斯克和楊與瑞典FSU和隆德大學的同事們一起開始了一項任務，以了解奧陶紀的環境條件，特別是古海洋中的氧氣水平。氧氣對高等生物的發展至關重要，因此它是海洋生物進化的關鍵因素。
“通過更好地了解這些變化的背景，我們可以更好地理解驅動大規模和長期進化的機制——基本上，生命是如何變成今天的樣子的，”現在在隆德大學工作的林德斯克說。
研究人員使用了現代斯堪的納維亞的石灰石樣本，包括瑞典、愛沙尼亞和俄羅斯西部的地區，這些地區是古波羅的海大陸的一部分。
他們分析了巖石中的碘和鈣含量，這為了解古代海洋的氧含量提供了一個窗口。樣本中碘與鈣的比例越高，在此期間該位置的氧氣水平越高。
這項技術使他們能夠追蹤奧陶紀期間氧氣條件的變化。
“我們的研究采用了一種相對新的分析方法，我們的結果表明，這是一種非常有用的工具，可以用來理解和精確繪制過去和現在海洋中的相對氧含量，”Lindskog說。
這項研究的發現揭示了奧陶紀海洋中氧氣水平的逐漸增加，特別是在這一時期的早中期。這些富含氧氣的水域可以追溯到赤道附近的古代土衛八海洋。
碘鈣比峰值顯示的氧氣濃度最高的時期，與生物多樣性和生態系統變化最顯著的時期相吻合。
研究人員還強調了奧陶紀時期氣候、海平面變化和氧氣之間的復雜關系。
較冷的氣候在水中保存了更多的溶解氧，海平面的下降通過使較淺的水與大氣接觸促進了氧氣的獲取。此外，波羅的海的中緯度位置促進了強大的洋流和風的活動，進一步增強了氧化作用。
Young說，雖然這項研究深入研究了地球的古代歷史，但它提供了對生命如何在各種時間尺度上響應環境變化的見解，并對解決當代環境挑戰具有重要意義。
研究人員說，通過研究地球的過去，科學家可以更好地了解正在發生的氣候變化的潛在后果，并對海洋生態系統的未來健康做出更明智的預測。
這些發現強調了氧氣在海洋生態系統中的關鍵作用及其對氣候變化的敏感性。
“我們的結果顯示了氣候、環境和地球過去海洋中氧氣條件之間的基本聯系，以及這些如何通過深層時間影響生命，”Lindskog說。
他說，隨著全球氣溫上升，現代海洋的含氧量預計將下降，這項研究表明，對海洋生物和棲息地長期影響的擔憂是有根據的。