4.55 亿年前有机碳跟磷的比值突然变高了

为了把早期植物给陆地扩张的时间线和它们对地球系统的影响给捋清楚,中国科学院地质与地球物理研究所的赵明宇团队搞了个新发现。这帮人通过研究不同环境下的海洋沉积记录,找出了一个关键点:在大概4.55亿年前,有机碳跟磷的比值突然变高了。 这事儿其实挺关键,因为那个时候陆地植物正开始大动作。通过各种数据分析算出来,那会儿陆地上的有机质就已经开始源源不断地进入海洋,并且一直占着海洋沉积物里总有机碳量的42%左右,误差大概在15%,这数值跟现在的比例(30%到57%)已经很接近了。 赵明宇团队还把目光投向了北美洲那边的劳伦古陆。他们发现这些植物最早可能就是在这个地方生根发芽的。更有趣的是,那个时期的海洋沉积物里碳同位素也出现了两次异常波动,这说明那些富含碳、磷元素比较少的陆源物质确实在海里堆起来了。 这些物质堆得越多,对大气的影响就越大。一方面它们帮着储存了更多的碳,另一方面也消耗了大气里的二氧化碳,这就把氧气的含量给推上去了。再加上植物长多了以后,岩石风化得也厉害,把更多的硅酸盐和磷都放出来了,这种化学反应也放大了环境的变化。 综合起来看,这群植物在大概4.55亿年前就开始发力了,直接推动了地球表层环境从缺氧变成了富氧。这很可能就是当时出现了冰期和大规模生物灭绝的原因。这份研究成果已经在2月24日的《自然·生态与演化》杂志上登出来了。