中新社武漢1月6日電 (馬芙蓉 孫彥欽)中國、英國學(xué)者通過數(shù)值模擬方法，首次系統(tǒng)揭示了約5.8億年前海洋氧化周期性機(jī)制，為理解地球生命演化規(guī)律提供新視角。相關(guān)成果于6日發(fā)表于國際期刊《自然·地球科學(xué)》(Nature Geoscience)。

　　五億多年前，地球經(jīng)歷了第二次大氧化事件，導(dǎo)致海洋和大氣含氧量顯著上升，為寒武紀(jì)生命大爆發(fā)奠定基礎(chǔ)，動物的始祖由此開始在地球上繁衍生息。

　　為探究增氧過程，中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)微生物與環(huán)境全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授陳中強(qiáng)團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合英國?？巳卮髮W(xué)等高校學(xué)者，依托巖石記錄，利用自主研發(fā)的“自持振蕩”數(shù)值模型，將約5.8億年前的加斯基爾斯冰期與其前后的全球性增氧事件直接動力學(xué)相關(guān)聯(lián)。

　　模型結(jié)果表明，當(dāng)時(shí)的地球系統(tǒng)處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，海洋缺氧與富氧之間交替發(fā)生周期性振蕩，周期約為500萬年，且在約2000萬年內(nèi)至少規(guī)律性地發(fā)生了3次。

　　“這一過程類似于‘蹺蹺板’?！闭撐牡谝蛔髡?、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)微生物與環(huán)境全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士李子珩解釋道，在富氧階段，關(guān)鍵營養(yǎng)元素磷被鎖在海底沉積物中，抑制了后續(xù)的初級產(chǎn)氧生產(chǎn)；氧氣水平的下降又導(dǎo)致磷被重新釋放回海水，為下一輪生物繁榮和產(chǎn)氧激增準(zhǔn)備了“燃料”，從而驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

　　陳中強(qiáng)指出，模型顯示的三次增氧高峰期，在時(shí)間上與全球最早一批復(fù)雜多細(xì)胞生物群的繁盛期高度吻合。這表明，是地球系統(tǒng)自身的周期性振蕩，而非緩慢的線性增氧，為生命復(fù)雜化創(chuàng)造了關(guān)鍵的“機(jī)會窗口”。

　　陳中強(qiáng)還表示，數(shù)值模擬結(jié)果與地質(zhì)記錄的高度吻合，證實(shí)了海洋周期性增氧并非隨機(jī)事件，而是當(dāng)時(shí)地球系統(tǒng)內(nèi)在不穩(wěn)定性的必然表現(xiàn)。這種不穩(wěn)定性，反而成為孕育新生命的溫床。這一視角不僅有助于解讀地球歷史重大轉(zhuǎn)折時(shí)期生物與環(huán)境的協(xié)同演化機(jī)制，也為認(rèn)識當(dāng)代地球系統(tǒng)演變提供重要啟示。(完)