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              地球曾是雪球!中國科學家揭示6億年前生命演化奧秘

              來源:新華社2023-09-08 06:53:24

              在距今約6億年前,地球曾經兩次變成地面冰雪厚達千米的“雪球地球”,每次都持續千萬年以上。在兩次雪球地球之間發生了什么,生命是如何“絕處逢生”的?

              近期,中國科學技術大學沈延安課題組在我國華南等地進行系統研究,首次提出“冰層消融誘發大規?;鹕絿姲l”等地球與生命演化新機制,對探索現代極端氣候變化和地球宜居性具有重要啟示意義。9月7日,國際知名學術期刊《科學·進展》發表了這項研究成果。

              雪球地球即全球冰凍現象,在地球史上多次出現,其中約7.2億年前發生的斯圖特冰期持續了約5600萬年,約6.4億年前發生的馬里諾冰期持續了1000多萬年。千萬年“冰封地球”帶來的不僅是萬籟俱寂,更是地球生命大滅絕。


              (資料圖片僅供參考)

              雪球地球假想圖。(楊定華繪圖)

              為何會出現雪球地球現象?主流觀點認為,地球上現在的七大洲曾是連在一起的“超大陸”,后來超大陸“裂解”引起化學風化作用,消耗了大氣中的二氧化碳,使全球氣溫急劇下降,造成極端冰期。

              之后,地球上尚存的火山持續活動數百萬年,釋放大量二氧化碳,形成超級“溫室效應”,導致地球上厚厚的冰雪消融。在斯圖特冰期后,地球上演化出綠藻和海綿等生物。

              沈延安課題組在我國華南多地展開研究,他們選取深達百米的地質鉆孔系統分析,發現在雪球地球冰雪消融初期,海水的化學組成與現代海水明顯不同,其中汞同位素的變化表明火山活動增強。針對這一發現,他們提出冰雪的迅速消融造成地球表層壓力突然減少,從而誘發地球深部的巖漿活動和火山噴發這一新觀點。

              “如同從地面上搬走一塊巨石,原本被壓抑的地下巖漿突然噴發!”課題組成員李夢涵說,消融誘發的火山噴發大約持續了10萬年,推動地球環境產生連鎖反應。

              科研人員進一步發現,地質沉積物中黃鐵礦的硫同位素組成異常,這是由于雪球地球現象改變了海水硫酸鹽的硫同位素組成。

              李夢涵說,這些現象表明,當時海洋和大氣中的氧氣含量逐漸升高,為地球上生命的“絕處逢生”創造了有利環境,推動綠藻逐漸繁盛,海綿等初級動物出現。

              雪球地球時期前后環境與生命演化示意圖。(楊定華、劉旭峰繪圖)

              科研人員介紹,他們的研究成果具有現實意義?!澳壳罢幱谌驓夂蜃兣瘯r期,一些冰川在融化,這也可能會誘發火山噴發,并造成海洋缺氧?!鄙蜓影舱f,這些都警示我們要保持關注,地球環境是個系統,一個變化可能會觸發連鎖反應。(記者 徐海濤 周暢)

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