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記者6月1日從成都理工大學(xué)獲悉，該校沉積與生物地球化學(xué)國(guó)際研究中心李超教授研究團(tuán)隊(duì)利用能夠直接追蹤古海洋磷含量的碳酸鹽結(jié)合態(tài)磷酸鹽(簡(jiǎn)稱CAP)技術(shù)，重建了地質(zhì)關(guān)鍵期埃迪卡拉紀(jì)(距今約6.35億年至5.39億年之間)古海洋溶解磷含量波動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了埃迪卡拉紀(jì)海洋生命營(yíng)養(yǎng)元素磷含量和海洋氧化程度之間具有不同于現(xiàn)代海洋的解耦關(guān)系，提出了外部因素是埃迪卡拉紀(jì)海洋乃至早期地球缺氧海洋實(shí)現(xiàn)氧化的原始驅(qū)動(dòng)力假說。

這一成果揭示了占地球歷史超過80%的前寒武紀(jì)海洋維持漫長(zhǎng)缺氧狀態(tài)的根本原因和早期地球缺氧海洋最終實(shí)現(xiàn)氧化的根本機(jī)制，極大深化了人類對(duì)于地球宜居性演化的理解。北京時(shí)間6月1日凌晨，文章以《解密埃迪卡拉紀(jì)磷循環(huán)》為題在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表。

據(jù)了解，很多研究表明，前寒武紀(jì)海洋在很大程度上是以缺氧分層為主，氧化可能僅存在于海洋的表層淺水等區(qū)域。但由于人們?nèi)狈δ軌蛑苯幼粉櫣藕Ｑ笕芙饬缀康亩恐笜?biāo)，因而無(wú)法準(zhǔn)確定量古海洋中溶解磷的時(shí)空波動(dòng)。

李超教授團(tuán)隊(duì)在2021年研發(fā)了能夠直接追蹤古海洋磷含量的CAP技術(shù)指標(biāo)。CAP技術(shù)指標(biāo)的研發(fā)成功為上述重大科學(xué)問題的回答提供了可能。

在中國(guó)、澳大利亞、美國(guó)相關(guān)研究人員幫助下，李超教授團(tuán)隊(duì)收集了來自中國(guó)、澳大利亞、美國(guó)和墨西哥4個(gè)不同古大陸6條不同地區(qū)典型埃迪卡拉紀(jì)地質(zhì)剖面樣品并分析了相應(yīng)的CAP記錄。這些剖面和樣品記錄了早期地球海洋一次重要的氧化事件。研究結(jié)果表明當(dāng)時(shí)古海洋中磷含量的變化與海洋的氧化程度是解耦的，這與顯生宙氧化海洋中磷-氧循環(huán)耦合關(guān)系截然不同。

李超教授表示，本研究觀察到的早期海洋內(nèi)部磷-氧循環(huán)的解耦或者極弱的耦合關(guān)系很可能存在于整個(gè)前寒武紀(jì)，這一機(jī)制將把前寒武紀(jì)海洋系統(tǒng)鎖定在一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的缺氧狀態(tài)，而海洋的氧化則需要海洋外部的因素驅(qū)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)，這就解釋了為何漫長(zhǎng)的前寒武紀(jì)能夠一直穩(wěn)定處于主體缺氧狀態(tài)，而依賴于氧氣生存的復(fù)雜生命要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的前寒武紀(jì)，在距今5.39億年以來的顯生宙才能出現(xiàn)大爆發(fā)。(完)

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