新華社南京5月7日電（記者王玨玢）記者從中科院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉,一個(gè)由中、英、俄三國古生物學(xué)者組成的團隊最新發(fā)現,大氣和海洋的氧氣含量變化,是影響5.4億年前寒武紀生命大爆發(fā)的關(guān)鍵因素。這是生命演化和地球科學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)現,相關(guān)成果已于北京時(shí)間6日晚發(fā)表在英國《自然》雜志子刊《自然-地球科學(xué)》上。

寒武紀大爆發(fā)被稱(chēng)為古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)上的一大懸案,自達爾文以來(lái)就一直困擾著(zhù)科學(xué)界。在已知大約38億年的地球生命歷史上,絕大多數與現代動(dòng)物形態(tài)基本相同的復雜多細胞動(dòng)物,直到距今5.4億年的寒武紀早期才突然出現。這些復雜動(dòng)物為何突然爆發(fā)式出現、它們從何進(jìn)化而來(lái),一直是未解之謎。

此次,研究團隊在俄羅斯西伯利亞開(kāi)展野外工作,采集到一套珍貴的寒武紀早期碳酸鹽巖地層樣品。這套碳酸鹽巖地層完整記錄了寒武紀早期海水中碳、硫等同位素的變化過(guò)程,這為揭示當時(shí)海水及大氣的氧氣含量變化以及與古生物演化的關(guān)系,提供了可靠的研究素材。

研究發(fā)現,距今5.24億年至5.14億年,也就是寒武紀大爆發(fā)的高峰時(shí)期,海水碳、硫同位素值發(fā)生了5次同步的含量升降波動(dòng)。進(jìn)一步計算表明,這些變化反映了大氣和淺海中氧氣含量的變化，且波動(dòng)的次數和幅度,與該時(shí)期動(dòng)物化石種類(lèi)的變化高度吻合。換句話(huà)講，每次氧氣含量增加,動(dòng)物種類(lèi)就明顯增多，氧氣含量減少，動(dòng)物種類(lèi)就大幅減少。這一高峰時(shí)期后的大約200萬(wàn)年間,海水普遍缺氧，出現了全球性的動(dòng)物滅絕。

“此次研究首次采用了定量模型,來(lái)論證氧氣含量變化怎樣影響寒武紀大爆發(fā)的全過(guò)程。在這一時(shí)期,氧氣含量的多少是決定動(dòng)物大規模演化的關(guān)鍵因素。”參與此次科研的中科院南古所研究員朱茂炎說(shuō)。

來(lái)自中科院南古所、南京大學(xué)、英國倫敦大學(xué)學(xué)院、利茲大學(xué)、蘭卡斯特大學(xué)、牛津大學(xué)、俄羅斯莫斯科國立大學(xué)的科學(xué)家共同參與了本次研究。