中國、英國學者通過數值模擬方法，首次系統揭示了約5.8億年前海洋氧化週期性機制，為理解地球生命演化規律提供新視角。相關成果於6日發表於國際期刊《自然·地球科學》(Nature Geoscience)。

五億多年前，地球經歷了第二次大氧化事件，導致海洋和大氣含氧量顯著上升，為寒武紀生命大爆發奠定基礎，動物的始祖由此開始在地球上繁衍生息。

為探究增氧過程，中國地質大學(武漢)地質微生物與環境全國重點實驗室教授陳中強團隊，聯合英國埃克塞特大學等高校學者，依託岩石記錄，利用自主研發的“自持振盪”數值模型，將約5.8億年前的加斯基爾斯冰期與其前後的全球性增氧事件直接動力學相關聯。

模型結果表明，當時的地球系統處於一種不穩定狀態，海洋缺氧與富氧之間交替發生週期性振盪，週期約為500萬年，且在約2000萬年內至少規律性地發生了3次。

“這一過程類似於‘蹺蹺板’。”論文第一作者、中國地質大學(武漢)地質微生物與環境全國重點實驗室博士李子珩解釋道，在富氧階段，關鍵營養元素磷被鎖在海底沉積物中，抑制了後續的初級產氧生產；氧氣水準的下降又導致磷被重新釋放回海水，為下一輪生物繁榮和產氧激增準備了“燃料”，從而驅動系統進入下一個迴圈。

陳中強指出，模型顯示的三次增氧高峰期，在時間上與全球最早一批復雜多細胞生物群的繁盛期高度吻合。這表明，是地球系統自身的週期性振盪，而非緩慢的線性增氧，為生命複雜化創造了關鍵的“機會窗口”。

陳中強還表示，數值模擬結果與地質記錄的高度吻合，證實了海洋週期性增氧並非隨機事件，而是當時地球系統內在不穩定性的必然表現。這種不穩定性，反而成為孕育新生命的溫床。這一視角不僅有助於解讀地球歷史重大轉折時期生物與環境的協同演化機制，也為認識當代地球系統演變提供重要啟示。

來源：中國新聞網