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寒武紀生物大爆發作為生物進化史上里程碑式的事件，實現了許多動物門類從無到有的突破。新元古代晚期出現的第二次大氣氧化事件（NOE），在時間上和後生動物的崛起相吻合。因此，許多學者認為寒武紀作為後生動物多樣化的鼎盛時期，大氣氧含量的迅速上升對生物繁盛有推動作用。但是，為什麼生物爆發的主幕相對於這一環境變化有明顯滯后呢？海洋作為孕育生命的搖籃，其化學狀態的變化對海洋生命產生最直接的影響。所以，海洋氧化進程和大氣不同步，可能是生命繁盛滯後於大氣氧含量上升的原因。最近，科學院南京地質古生物研究所助理研究員張俊鵬、研究員張元動與地質大學（北京）教授樊太亮等合作完成的相關成果，發表在《科學報告》上。註：原文請見左下閱讀原文。該研究選取貴州、湖南等地不同沉積相帶的下寒武統剖面，通過分析海相泥頁岩的氮同位素和主微量元素特徵，恢復早寒武世揚子海的海水氧化還原條件的長期演化，並探討其與生物多樣化的關係。通過將δ15N分析結果與地質歷史時期主要大洋缺氧事件（OAE）期間的泥頁岩以及現代地中海腐泥對比，發現分佈規律和成因上具有相似性。因此，早寒武世揚子海很可能與大洋缺氧事件期間的大洋類似，在斜坡帶-深水區曾發生化學躍變層（chemocline）上浮，湧入透光層的NH4+被初級生產者吸收，從而在沉積岩中保存δ15N負值（最小可達-6‰）。同時，δ15N發生負漂移的地層同步出現氧化還原敏感元素（Mo、U、V與Cr等）的顯著富集。相關研究表明，儘管早寒武世處於大氣氧含量迅速攀升的溫室氣候期，由於海洋氧化相對於大氣氧化的滯后，厭氧海水仍間歇性地出現，甚至一度入侵透光層，對錶層海水的生態系統產生重要影響。同時，從化石證據提供的生物多樣性數據來看，早寒武世新生動物門類向不同水深生態域的擴張與佔領，是伴隨著揚子地台從淺水到深水的逐步氧化而實現的。這一推論為探究寒武紀生物大爆發的環境背景機制提供了新的角度和認識。該研究得到中科院戰略性先導專項B類、先導專項B類培育項目和國土資源部油氣專項的資助。論文部分數據來自張俊鵬博士學位論文。END文章拓展海洋知識視拓展海洋知識視野；引領海洋科研前沿；與您分享海洋知識圈，打造海洋知識服務平台！ 與您分享海洋知識圈； 打造海洋知識服務平台！