中新网2月24日电 (记者 孙自法)中国科研团队跟美国耶鲁大学、英国埃克塞特大学还有利兹大学的同事一块儿搞了个大合作,这事儿由中国科学院地质与地球物理研究所的赵明宇研究员牵头,还拉上了中国科学技术大学和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的伙伴。他们在《自然-生态与演化》杂志上发了论文,证明那些早期植物在陆地上大规模扩张,其实早就开始了。 大家都知道,搞清楚植物啥时候在陆地上扎根,这事儿有多重要。以往的说法总觉得要到4.2亿年前才开始,这次发现就把这时间往前推了3000万年,变成4.55亿年到4.45亿年前了。这对地球演化研究来说,是个不小的突破。 赵明宇研究员解释说,陆地上的植物跟海洋里那些初级生产者不一样。陆地上的植物生成的有机质有机碳跟磷的比值更高。随着植物在陆地上越来越多,光合作用变强了,产出的有机质也跟着增加。这些有机质被河水冲到海里头,最后进入海洋沉积物里,把海洋里有机碳跟磷的比值也拉高了。 研究用混合模型算了一笔账,发现从晚奥陶世开始(大概4.55亿年前),陆源有机碳在海洋沉积物里占比大概是42%,误差在15%左右。这个比例现在差不多也是30%到57%,说明当时情况跟现在已经很像了。 分析还发现陆地植物可能最早是在劳伦古陆(现在的北美洲那块儿)开始扩张的。在晚奥陶世那会儿,海洋沉积物里有机碳跟磷的比值出现了两次明显升高,这正好对应了两次重要的碳同位素异常事件。 这说明陆地上那些富碳缺磷的有机质进了海里头后,促进了全球有机碳的埋藏。这种变化推动了大气里氧气含量的增加,同时也把二氧化碳浓度给降了下来。加上植物扩张带来的硅酸盐和磷风化变多,这些环境效应还被进一步放大了。 赵明宇觉得综合来看,早期植物的兴起大概在4.55亿年前就已经开始显著改变地球表层的氧化程度了。这一变化很可能导致了晚奥陶世冰期的出现还有大规模生物灭绝事件的发生。