新研究表明海洋氧化驱动寒武纪生命繁荣的秘密

7月13日的科研报告揭示了寒武纪早期生命繁荣的关键环节。在这个大约5.14亿至5.39亿年前的地质时代，生命的多样性和复杂性经历了显著的飞跃，即著名的“寒武纪生命大爆发”。长期以来，海洋氧化被认为是驱动这一现象的主要动力，然而，新的研究挑战了这一传统看法。

中国科学技术大学的研究团队，由卫炜副研究员、董琳慧博士研究生和黄方教授领导，通过深入分析，提出了一个创新的理论。他们发现，海洋的氧化过程实际上起到了类似净化器的作用，它有效地去除了对早期动物有毒性的硫化物和钡离子。这些有害物质的减少为早期动物的生存和繁衍创造了更为适宜的环境条件。

研究结果发表在权威学术期刊《国家科学评论》上，DOI为10.1093/nsr/nwae237。研究者们注意到，新元古代海洋中的硫化物转化为了硫酸根，进而影响了钡的生物地球化学循环。华南地区的扬子板块下寒武统的黑色页岩，因其富含多种金属矿藏，如镍-钼矿、钒矿和重晶石矿，这些矿物的形成时间早于寒武纪生命大爆发的高峰时期，这暗示它们可能记录了生命爆发前后海洋化学成分的显著变化。

卫炜团队通过细致的钡同位素数据分析，揭示了埃迪卡拉纪至寒武纪过渡期间，海洋的逐步氧化导致硫酸根浓度上升，这促使了大量溶解钡离子作为重晶石沉淀下来。高浓度的钡对于水生生物来说是致命的，因此，这些有害元素的清除极大地提高了海洋的生物可居住性，从而推动了寒武纪生命大爆发的进程。

这一系列发现为理解寒武纪早期海洋环境如何与生命爆发之间形成相互促进的机制提供了全新的视角。科学家们继续探索这些微妙的生态变化，以更全面地揭示生命历史上的这一重大转折点。