我校研究团队提出6.35亿年前“雪球地球”新模型
我校研究团队提出6.35亿年前“雪球地球”新模型
本报讯(记者 孙彦钦 王俊芳 赵婧萱)4月4日,我校童金南教授团队研究成果《马里诺雪球地球晚期中纬度存在海洋真核藻类的宜居环境》在《自然·通讯》杂志在线发表,研究提出了一个新的“雪球地球”模型假说,认为在6.35亿年前,中、低纬度地区同时存在开阔海水环境,这一模型为“雪球地球”时期生物如何生存和演化提供了新的认识。
这一发现被《自然》杂志社选为亮点论文进行报道,论文第一作者和通讯作者为我校生物地质与环境地质国家重点实验室研究员宋虎跃。
距今7亿至6亿年前,地球发生过两次极为漫长和严重的冰冻事件,分别是新元古代的斯图特冰期和马里诺冰期。这两次事件中,地球表层冰盖迅速扩张至低纬度赤道地区,形成了全球冰封的局面,这一状态持续了数千万年之久,是地质历史上最严重的冰室气候事件,这就是著名的“雪球地球”时期。随着雪球地球的消亡,海洋快速增氧,早期动物开始出现。
宋虎跃介绍,当前,国际学者关于雪球地球的模式和成因存在两种主流学术观点:一种认为雪球地球时期全球冰封;另一种认为雪球地球时期在低纬度赤道地区存在开放水域,但是中高纬度仍是冰封状态。
2015年,童金南教授团队博士叶琴,在《地质学》上报道了产自华南神农架地区宋洛剖面南沱组(6.35亿年前,马里诺冰期时期)黑色页岩地层中的宏体碳质压膜化石,其中部分被解释为底栖宏体藻类,称为“宋洛生物群”,填补了成冰纪雪球地球时期宏体古生物化石空白。
宋虎跃联合国内外学者对宋洛剖面化石产出层位和相邻的冰碛岩层位开展系统的碳同位素、氮同位素、铁组分沉积地球化学研究,结果发现:在“雪球地球”时期,中纬度底层水体为缺氧环境,表层海水为有氧环境,且存在完整的有氧氮生物地球化学循环过程。
“氮元素是构成生物体的主要元素之一,在动植物生命活动中起着重要的作用。”宋虎跃对此前的“雪球地球”模型进行修订,认为在中、低纬度地区同时存在开阔海水环境,这种水域为底栖宏体藻类的演化提供了宜居环境,对认识和理解雪球地球时期生物如何生存和演化具有重要意义。
该成果由宋虎跃研究员与中国、英国、美国相关学者联合研究完成,得到了国家自然科学基金委、中国地质调查局、我校生物地质与环境地质国家重点实验室等单位支持。