板块构造可能导致'寒武纪爆炸'

探索推动地球上生命史上最重要的进化事件之一的探索取得了新的,令人着迷的变化。

一个科学家团队对可能导致“寒武纪爆发”的事件有了新的认识 - 这是一个超过5亿年前发生的不同形式动物生命迅速扩张的时期。

虽然已经提出了许多理论来解释这一具有里程碑意义的时期,但最可信的是氧气水平显着上升,这使得各种各样的动物都能茁壮成长。

这项新研究表明,氧气水平的上升是全球板块构造发生巨大变化的结果。

在超大陆“冈瓦纳”形成期间,大陆弧火山活动大幅增加 - 大陆和海洋构造板块碰撞形成的火山链常常长达数千英里。这反过来又导致了二氧化碳的增加“脱”2从古代,俯冲沉积岩。

据研究小组计算,这导致了大气CO2和地球变暖的增加,这反过来又扩大了大陆岩石的风化,大陆岩石向海洋提供了营养磷,从而推动了光合作用和氧气的产生。

该研究由Josh Williams领导,他开始在埃克塞特大学攻读硕士学位,目前正在爱丁堡大学攻读博士学位。

在他的硕士项目期间,他使用复杂的生物地球化学模型,在生命爆炸之前对大气氧含量的变化进行首次量化。

来自埃克塞特大学全球系统研究所的共同作者和项目主管蒂姆·莱顿教授说:“达尔文最初认可的一个巨大困境是为什么以化石动物的形式出现的复杂生命在现在已知的现象中如此突然出现作为寒武纪的爆炸。

“许多研究表明,这与氧气水平升高有关 - 但没有明显的原因导致这种上升,或任何量化它的尝试。”

该模型不仅预测由于板块构造活动的变化导致氧气水平显着上升,而且氧气的上升 - 约为当今大气层的四分之一 - 超过了动物所需的临界水平。在寒武纪的爆炸中看到。

威廉姆斯补充说:“这项研究特别引人注目的是,该模型不仅预示氧气增加到估计为支持寒武纪的大型,移动性,捕食性动物生命所必需的水平,而且模型预测也显示出强劲与现有的地球化学证据达成一致。“

“值得注意的是,我们最古老的动物祖先 - 也就是我们所有人 - 可能部分地归功于我们的存在,部分原因在于超过5亿年前的一次不同寻常的板块构造事件”,Lenton教授说。