5.4亿年前发生的寒武纪爆发是生物进化史上最重要的事件之一。大多数活体动物在短时间内“突然”出现。是什么导致了这次大爆发？大爆发的过程是什么？参与南京专家的中英团队的最新研究表明，氧含量是控制寒武纪爆发过程的最关键因素。相关结果昨日在英国《自然》杂志发行《自然—地球科学》在线发表。

是什么控制了寒武纪爆发的发生？这是进化生物学和地球科学共同关注的一个重要的基础前沿科学问题。

最近，由中国科学院南京地质古生物研究所朱茂燕教授和伦敦大学学院GrahamShields教授领导的中俄俄国际合作团队对这一科学问题给出了新的答案。通过对西伯利亚早寒武世碳酸盐岩地层中碳和硫同位素的研究，他们发现大气和海洋的氧含量控制着寒武纪爆发的过程。

朱茂燕介绍说，早在2006年，该团队就提出了寒武纪分期辐射和灭绝爆发过程的模型，发现动物早期进化的分阶段辐射和灭绝过程与海水碳的异常变化有耦合关系。同位素。

南国研究所团队与俄罗斯同行合作，于2008年在西伯利亚开展了实地工作，并收集了一套珍贵的早期寒武纪早期碳酸盐岩地层样品。随后，中英合作团队对这套样品进行了系统的碳硫同位素实验分析和数学模型计算，取得了令人振奋的研究成果。

生物地球化学循环模型计算表明，该地区海水的碳和硫同位素在寒武纪早期从5.24亿年到5.14亿年间经历了5次同时变化，变化幅度反映了大气中氧含量的变化。和浅海。振幅。 5.14亿年前碳和硫同位素的不平衡变化反映了海水中普遍缺氧。

综合生物地层数据研究表明，海水碳和硫同位素值发生在早期CAM和5.14亿年前寒武纪爆发高峰期之间的1000万年间。同时波动的数量和幅度与动物化石多样性变化的数量和程度高度一致。在5.14亿年前的大约两百万年后，碳和硫同位素之间的变化不同步，碳同位素保持显着的负异常，硫同位素经常波动。巧合的是，全球寒武纪动物的灭绝发生在这段时间。

据报道，这项研究首次使用定量模型来证明动物的寒武纪爆发过程受大气和海洋氧含量变化的控制，并且寒武纪动物群的灭绝事件发生在5.15亿左右。多年前是海水。由缺氧引起。