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距今约4.6亿年的奥陶纪大辐射，是地球汗青上规模最大的生物辐射事故之一。这一时期，生物多样性急剧增长，在到达峰值之后出现逆转式降落。中国科学院南京地质古生物所科研职员与国外偕行相助的最新研究发现，奥陶纪气候变冷期的缺氧海水扩张，大概是大辐射期间生物多样性到达峰值之后发生显着迁徙厘革的诱因。 汹涌消息10月19日从中国科学院南京地质古生物所获悉，干系研究效果已于克日发表在国际着名刊物《地球与行星科学快报》（Earth and Planetary Science Letters）上。
4 J9 y; k' }/ y3 o5 S* u3 f; D) }奥陶纪台地浅海的海底生物景观复原图（470ma，据 Lamb&Sington，1998） 本文图均由受访单位提供
; q/ j; u! B# t+ z2 b0 C 距今约4.6亿年的奥陶纪中叶，是地质汗青上“寒武纪(59.110, -1.40, -2.31%)生命大发作”之后海洋生命的又一个“黄金繁育期”。大气二氧化碳含量一连降落，地球走出长达几千万年的温室天气，而氧气含量出现阶段性增长并一度到达今世大气水平的一半，表层海水险些彻底氧化。如许宜居的环境下，使得海洋生物多样性剧增，生态体系徐徐趋于复杂和稳固。与此同时，早期陆地植物也开启它们的陆地拓荒之旅。据悉，当时的低纬度海疆表层海水匀称温度约25-30℃，与当代赤道气候非常靠近。处于低纬度地区的大陆架，如华南板块、劳伦板块和波罗的板块的近海陆棚，成为适宜生物繁衍的情况。因此，这些板块在奥陶纪生存下的沉积岩中，发现大量风雅的化石，如三叶虫、腕足类、头足类、笔石、几丁虫等。 古生物学研究，通过确定这些化石的属种并统计多样性，绘制出生物多样性曲线，发现海洋生物多样性在中奥陶世达瑞威尔期出现峰值，这一征象被称为“奥陶纪生物大辐射”。最新的高分辨率生物多样性曲线表明，华南的种一级（生物分类单元可以分为域、界、门、纲、目、科、属和种）多样性在生物大辐射峰值之后出现近50%的低沉，这一发现迩来引起地质学家的器重。 对于“奥陶纪生物大辐射”，前人曾提出多种成因假说，如气候变冷、大气氧化、海平面上升，以致包罗地外因素如小行星分解等。然而，多样性峰值之后的迁移厘革及其环境配景机制，却不绝未被深入研究。中国科学院南京地质古生物所张俊鹏博士、张元动研究员与国外偕行迩来相助完成的研究表明，奥陶纪的开阔大洋深部并未大范围氧化，气候变冷期的缺氧海水扩张，大概是多样性出现显着迁移变革的诱因。 张俊鹏称，支持这种观点的最新证据，来自于我国华南地域中-上奥陶统玄色页岩，告急分布于我国湖南、江西、浙江、安徽等地。屡见不鲜，同期间的玄色页岩还包罗我国塔里木地区的萨尔干组与华北鄂尔多斯(15.300, -0.28, -1.80%)地区的乌拉力克组、劳伦板块西北缘的Roadriver Group和波罗的板块的Alum Shale等。这些玄色页岩，均形成于容易被上升洋流影响的中低纬度近海盆地。 张俊鹏体现，跟当代海洋一样，气候变冷时，来自高纬度的深部冷流增强，会以上升洋流的情势携带更多营养盐到达中低纬度的陆棚区，刺激表层海水生产力增高，向下输出的有机质增多，到达海底的有机质分解时斲丧大量溶解氧，从而造成海底缺氧征象。这些缺氧海水，尤其是硫化氢和重金属富集的海水，会陪同上述效应的加强而发生扩张，沿陆棚进入浅水环境时影响水体生态。这一征象和当代湖泊的“赤潮”类似，但影响范围更大，连续时间更长，因此对海洋生态体系的粉碎更严肃。 2 q1 p& N( P9 a! X0 ]! q) d& m! D
中 - 晚奥陶世气候 - 环境厘革与生物变乱综合图
) S' K" t3 s9 \+ }; j 从举世尺度来看，越来越多的地质证据表明，奥陶纪的海洋深部并未被大范围氧化，且频仍地发生缺氧海水扩张并上涌危害透光层的征象。晚寒武世，大气二氧化碳浓度非常，可达现代大气程度的15-20倍，温室气候下的海洋水体循环速率痴钝，易出现海水分层化、底水缺氧现象。进入奥陶纪，这一效应固然得到缓解，但海洋的氧化相较于大气氧化，存在较大滞后性。因此，中-晚奥陶世的海洋中，频仍出现的海洋缺氧现象，不绝在影响海洋生物群落的繁盛。当这种影响严厉时，表现为海洋生物多样性的大幅降落。 张俊鹏说，我们本日关注的“环球变暖”和“双碳战略”，即为控制温室气体如二氧化碳等的排放和存储，以包管其在地球表层圈层的动态平衡。但更须要我们注意的是，不是正在升高的匀称温度，而是地球突破气候稳态时出现的一系列气候、陆地、海洋的剧烈环境变化、伴随的地质劫难及其对生态体系的影响。 ( z$ F( C0 T6 ?% n3 `4 P
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