是什麼導致了地球上第一批動物的大規模滅絕？

揭開埃迪卡拉-寒武紀轉變的神秘面紗

化石記錄告訴我們，第一批宏觀動物在大約5.75億年前出現在地球上。2400萬年後，動物的多樣性開始神秘地減少，導致了地球上第一個已知的大規模滅絕事件。

在所謂的「埃迪卡拉-寒武紀過渡」期間，科學家們爭論了幾十年是什麼導致了這次大滅絕。一些人認為海洋中溶解氧的急劇下降是罪魁禍首。另一些人假設這些早期的動物逐漸被新進化的動物所取代。

確切的原因仍然難以捉摸，部分原因是人們對很久以前地球海洋的化學性質知之甚少。

領導的一個研究小組由來自亞利桑那州立大學的科學家和由美國航天局和美國國家科學基金會資助,有助於解開這個謎團和理解為什麼滅絕事件發生,它可以告訴我們關於我們的起源,我們所知的世界是如何。該研究發表在《科學進展》雜誌上，由美國亞利桑那州立大學地球與太空探索研究所的研究生張飛飛領導，該研究的負責人是該學院成員阿里爾·安巴爾和工作人員科學家斯蒂芬·羅曼尼洛。

氧氣的重要性

今天，在地球上的大部分海洋中都有豐富的氧氣，這是生命的重要組成部分。但有證據表明，在大滅絕事件中，地球海洋中溶解的氧氣減少了，這種現象被稱為「海洋缺氧」。

為了更好地了解大滅絕事件，研究小組集中精力研究這一效應。他們想要確定的不僅是在動物開始減少的時候有多少海洋是缺氧的，還有海洋缺氧是否導致了早期動物的減少和最終的滅絕。

整合地球化學數據和地球化石記錄

為了確定海洋缺氧的程度及其影響，研究小組採用了一種新的方法，將地球化學數據和地球化石記錄結合起來，以精確地匹配進化和環境事件。

通常，科學家通過觀察大量的黃鐵礦(通常被稱為「傻瓜金」)以及古代泥岩中的其他元素和礦物質來確定海洋缺氧水平。但是，泥岩僅僅提供了一個地點可能發生什麼的線索。科學家們需要對世界各地的幾十個地點進行取樣，以從泥岩中推斷出大圖。

為了克服這一點，這個團隊首創了一種新的、更有效的方法。在中華人民共和國三峽地區(湖北)收集了海洋石灰岩樣品。這個地區以擁有埃迪卡拉紀世界上最好的例子而聞名。這項研究的岩石樣本是在5.51 ~ 5.41億年前沉積在淺海環境中，記錄了沉積時海洋環境的變化。

回到實驗室，研究小組測量了海洋石灰岩中的鈾同位素變化，然後整合了同一組岩石的鈾同位素數據和古生物學數據。一旦這些數據被整合，研究小組就能清楚地看到，大量的海洋缺氧與早期動物的減少和消失是同時發生的。

「這可能是過去5.5億年間最嚴重的海洋缺氧事件，」張說。「我們的數據的數學模型表明，在埃迪卡拉紀末期，幾乎整個海底都被缺氧水域所覆蓋。」

我們的未來會有大滅絕嗎?

雖然我們的海洋目前有豐富的氧氣，但科學家們認為，海洋缺氧最近出現了可測量的上升。對古代海洋缺氧的研究進展，如這一項，可能有助於我們了解和預測未來。

合著者安巴爾說:「過去是我們了解未來的最好的實驗室。我們可以清醒地看到，過去的物種大滅絕往往是由海洋缺氧導致的。」關於氣候變化，我們有很多不了解的地方，但我們知道的事情是一個值得關注的大問題。

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