生物多样性与地球环境变化有关

  在大家的印象中,海平面的上升似乎都意味着重大灾害,而近期一项研究却发现,海平面上升很可能是导致地球历史上规模最大的一次生物大爆发的重要原因。近日,记者从中科院南京地质古生物所获悉,中美学者研究发现,奥陶纪海洋生物大爆发或与海平面上升有关。这一重大发现,将有助于进一步探究生物多样性与地球环境变化的关系。

  发生在4.85亿年前的奥陶纪海洋生物大辐射事件,是地球历史上规模最大的一次生物大爆发。在这次持续4000多万年的物种爆发事件中,目、科、属和种等较低级别的生物分类单元大量增加。到奥陶纪大辐射后,海洋中科一级别的生物多样性达到寒武纪大爆发后的3倍多,但长期以来,具体是什么导致了奥陶纪生物大辐射,缺少明确证据。

  在中、晚寒武纪至奥陶纪时期,位于我国秦岭以南的扬子台地,曾是适于生物生存的浅水台地,也是研究奥陶纪海洋生物大辐射事件的重要地区。在奥陶纪中期,扬子台地发育过一次台地淹没事件,并恰好发生在华南奥陶纪生物大辐射的第一次高潮之前。此次研究中,中、美两国学者组成的科研团队对湖北省松滋市刘家场镇响水洞一处地质剖面展开了详细的沉积学研究。

  研究发现,由于海平面上升,扬子台地边缘地区原有的以海绵、微生物礁为特色的灰色泥粒、颗粒灰岩逐渐被含生物碎屑的紫红色含泥质灰岩取代,在台地内部,这些泥粒、颗粒灰岩则被碳酸盐岩和碎屑岩混合沉积物取代。随着台地逐渐被淹没,这种紫红色、含氧量高的泥质灰岩沉积覆盖整个台地,氧化的同时,将原有的台地地形“改造”为较为平缓的斜坡,增加了不同的生态位,为相关的生物提供了生存活动的空间。

  这说明,随着海平面的上升,扬子台地由浅变深,存在一个逐渐被淹没的过程。此外,随着地质构造运动以及风化作用的加强,一些陆地上的岩石和泥沙被冲进海中,增加了海水中营养物质,改变了海洋中生物的生存环境。

  研究者认为,从时间上讲,这次海平面上升、以及扬子台地淹没,恰好发生在华南奥陶纪生物多样性第一次大幅增长之时,这很可能与当时的物种爆发存在直接关联。该研究成果已于近期发表在国际古生物期刊《三古》杂志上。该项研究为人们进一步理解华南奥陶纪生物大辐射的特殊性提供了详细的环境背景方面的信息。