近日，包括中国地质大学（北京）（以下简称“地大”）科研人员在内的国际研究团队发现，在距今约6.3亿年的新元古代，极端寒冷气候之后的氧气剧增促进了早期动物演化。相关研究成果日前发表于英国《自然》杂志。
据了解，在地球历史上超过3/4的时间里，大气圈和海洋中的氧气含量都很低，难以维持动物生存。
长期以来，地质学家和进化生物学家都推测，在迄今大约7.5亿至5.8亿年前的“雪球地球”之后，氧气的增加促进了早期动物演化。不过，他们却苦于找不到证据来证明两者之间的因果联系。
为此，该研究团队分析了华南地区盖帽碳酸盐上富含有机质的黑色页岩中的铁和微量金属元素的含量，尤其是钼、钒和铀的含量。研究结果表明，在最早的需氧动物出现之前，钼、钒、铀在岩石中的含量具有明显的峰值。
“只有在海洋环境普遍氧化的情况下，海洋微量金属元素的储库才有可能接近现代水平。”研究团队中来自美国内华达州立大学地球科学系的斯瓦潘·撒胡博士解释说，华南地区岩石样品中如此高的微量金属含量，为海洋氧化提供了确凿无疑的证据。
“此次研究首次推翻了埃迪卡拉纪深海无氧的概念。”地大地球科学与资源学院教授史晓颖指出，在早期地球历史上，大气圈缺乏氧气，所以海水中的溶解氧很少，海洋呈现一种长期的分层状态，即表层为含氧层，深层为缺氧层。
“华南地区保存着距今6.32亿至5.8亿年前的‘蓝田生物群’，该生物群来自水深50米至200米之间的或者更深的海水环境。前人许多研究认为当时的深海并没有氧化。如果这种推测属实，就很难解释这些宏体生物的出现。”地大博士王新强解释说，“这一研究无疑有利于理解生物事件与环境事件的自然顺序。”
“这是一项令人兴奋的新成果，它为研究早期动物起源及其此后演化期间的海洋氧化还原环境打开了一扇新的窗户。”美国亚利桑那州立大学教授布莱恩·肯德尔评价说。
据悉，该研究受到中国国家自然科学基金、美国自然科学基金和美国航空航天局外星体生物计划的共同资助。（来源：中国科学报 冯丽妃）
