氧气水平的快速波动与地球第一次大灭绝同时发生

根据佛罗里达州立大学研究人员领导的一项新研究，海洋氧气水平的快速变化可能在推动地球第一次大灭绝中发挥了重要作用。

大约 4.43 亿年前，地球上的生命正在经历晚奥陶世生物大灭绝 (LOME)，大约 85% 的海洋物种消失了。科学家们长期以来一直在研究这种大规模灭绝，并继续调查其可能的原因，例如在快速降温的世界中减少栖息地丧失或海洋中持续的低氧条件。

通过测量元素铊的同位素——它对古代海洋环境中的氧气变化表现出特殊的敏感性——研究小组发现，先前记录的这种大规模灭绝的模式与海洋氧气水平最初的快速下降相吻合，随后又迅速增加。氧。他们的工作在线发表在《科学进展》杂志上。

“古生物学家注意到，有几类生物，如笔石和腕足类动物，在这个大规模灭绝间隔的早期就开始衰退，但我们并没有真正的环境或气候特征的任何良好证据来证明早期地球、海洋和大气科学系副教授、合著者赛斯·扬说：“这些群体的衰落是一种特定的机制。“这篇论文可以直接将灭绝的早期阶段与氧气的变化联系起来。我们看到铊同位素发生显着变化，同时这些生物开始稳步下降，进入大规模灭绝事件的主要阶段。”

氧气减少后立即增加。氧气的这种快速变化与传统的第一次大规模灭绝和古代南极上的主要冰盖生长相吻合。

Young 说：“对于当时生活在奥陶纪晚期的生物来说，海水中氧气含量的湍流确实是一个很大的问题，这些生物最初可能已经适应了低氧条件，反之亦然。” “大陆附近海洋中的氧气含量在较短的地质时间尺度(几十万年)内来回切换这一事实似乎确实对这些海洋生态系统造成了严重破坏。”

晚奥陶纪灭绝是地球历史上五次大灭绝之一，科学家们确信唯一一次发生在所谓的“冰屋”条件下，在这种情况下，地球表面存在广泛的冰盖。地球目前正在经历冰库条件和生物多样性的丧失，这使得这种古老的大规模灭绝成为当今条件的重要类比，同时随着我们的气候持续变暖和冰盖消退，我们还试图了解地球的未来。

之前对 LOME 周围环境条件的研究使用了在含氧量更高的环境中的石灰岩中发现的证据，但这项研究使用了沉积在更深、缺氧水中的页岩，这些页岩记录了不同的地球化学特征，使研究人员能够对全球海洋条件做出结论, 而不是因地制宜。

“发现全球范围内低氧条件的初步扩张以及海洋动物数量下降的早期阶段的巧合，有助于更清楚地描绘出这次灭绝事件正在发生的事情，”主要作者 Nevin Kozik 说，他是一名西方学院访问助理教授和前 FSU 博士生。

这篇论文的共同作者是佛罗里达州立大学的博士生 Sean Newby 和副教授 Jeremy Owens;前 FSU 博士后学者，现任查尔斯顿西奥多他们学院助理教授;中国科学院刘木、陈代钊;隆德大学的 Emma Hammarlund;和赫尔大学的大卫邦德。