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記者從中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）童金南教授團(tuán)隊(duì)獲悉，科研人員綜合古生物化石和地球化學(xué)證據(jù)，對(duì)此前的“雪球地球”模型進(jìn)行修訂，提出了一個(gè)中低緯度地區(qū)同時(shí)存在開(kāi)闊海水環(huán)境的新“雪球地球”模型，這為認(rèn)識(shí)理解“雪球地球”時(shí)期生物如何生存演化這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題提供了新認(rèn)識(shí)。

在距今6億至7億年前，地球發(fā)生過(guò)兩次極為漫長(zhǎng)和嚴(yán)重的冰凍事件，分別是斯圖特冰期和馬里諾冰期。在這兩次事件中，地球表層冰蓋迅速擴(kuò)張至低緯度赤道地區(qū)，形成了全球冰封的局面，這是地質(zhì)歷史上著名的“雪球地球”時(shí)期。

“國(guó)際學(xué)者對(duì)‘雪球地球’的模式和成因存在很大爭(zhēng)議。”童金南介紹，主要存在兩種主流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)認(rèn)為“雪球地球”時(shí)期全球冰封，在低緯度冰蓋表層可能存在冰錐或冰洞；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為“雪球地球”并非全球冰封，氣候模擬結(jié)果顯示低緯度赤道地區(qū)存在開(kāi)放水域。“然而，這兩種假說(shuō)都不能很好地解釋‘雪球地球’時(shí)期生物如何生存演化這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。”童金南說(shuō)。

童金南教授團(tuán)隊(duì)的葉琴博士，曾于2015年在《地質(zhì)學(xué)》雜志上介紹了產(chǎn)自神農(nóng)架地區(qū)宋洛剖面（6.3億年前，馬里諾冰期）黑色頁(yè)巖地層中的底棲宏體藻類，“宋洛生物群”的發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了成冰紀(jì)“雪球地球”時(shí)期宏體古生物化石空白。童金南教授團(tuán)隊(duì)的宋虎躍研究員聯(lián)合相關(guān)學(xué)者對(duì)神農(nóng)架地區(qū)“宋洛生物群”產(chǎn)出層位和相鄰的冰磧巖層位開(kāi)展系統(tǒng)地球化學(xué)研究，旨在揭示同時(shí)期的古環(huán)境特征。“數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)時(shí)的底層水體為缺氧環(huán)境，還顯示海洋中存在完整的有氧氮生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程，表明表層海水為有氧環(huán)境。”宋虎躍說(shuō)。

依據(jù)相關(guān)研究恢復(fù)的成冰紀(jì)全球古地理圖，“宋洛生物群”所在的宋洛剖面位于北半球中緯度地區(qū)，綜合古生物化石和地球化學(xué)證據(jù)，研究人員對(duì)此前的“雪球地球”模型進(jìn)行修訂，提出了一個(gè)中低緯度地區(qū)同時(shí)存在開(kāi)闊海水環(huán)境的新“雪球地球”模型，擴(kuò)張的有氧開(kāi)闊水域?yàn)槌杀o(jì)需氧底棲宏體藻類的演化提供了宜居環(huán)境。

開(kāi)闊有氧水域擴(kuò)張至中緯度地區(qū)的“雪球地球”新模型。（受訪者供圖）

該成果由宋虎躍與中國(guó)、英國(guó)、美國(guó)相關(guān)學(xué)者聯(lián)合研究完成，研究成果4日在《自然·通訊》雜志在線發(fā)表。（記者李偉）

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