(相關(guān)資料圖)

近日，國(guó)際地學(xué)頂尖學(xué)術(shù)期刊GEOLOGY在線發(fā)表題為“CalciticshellsinthearagoniteseaoftheearliestCambrian”（寒武紀(jì)初期文石海洋中的方解石貝殼）的文章。該論文由中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院李洛陽副教授為第一作者和通訊作者，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)與古生物研究所李國(guó)祥研究員以及西北大學(xué)、瑞典自然歷史博物館、澳大利亞新英格蘭大學(xué)、蒙古科學(xué)院、蒙古國(guó)立大學(xué)研究人員的多位知名學(xué)者共同完成。該研究報(bào)道了團(tuán)隊(duì)在早期動(dòng)物礦化骨骼起源與古海洋海水演化關(guān)系研究領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，包括在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)最初期溫暖“文石海”中首次發(fā)現(xiàn)低鎂方解石質(zhì)貝殼，并且首次在最古老貝殼化石中發(fā)現(xiàn)控制礦化的有機(jī)基質(zhì)的化石保存。

“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”是指幾乎所有已知?jiǎng)游镩T類在寒武紀(jì)早期（距今大約5.4-5.2億年前后）快速出現(xiàn)的重大生命演化事件。在這個(gè)時(shí)期，早期動(dòng)物的祖先代表幾乎同時(shí)且獨(dú)立地獲得分泌礦化骨骼的能力，這與前寒武紀(jì)非礦化的復(fù)雜宏體多細(xì)胞生命（埃迪卡拉型生物）形成鮮明對(duì)比。礦化骨骼的出現(xiàn)不僅使得地球海洋生物圈面貌發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，也從根本上改變了海洋生物化學(xué)循環(huán)模式，標(biāo)志著以動(dòng)物為主導(dǎo)的顯生宙現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)演化的開始。具骨骼動(dòng)物在寒武系地層中的爆發(fā)式出現(xiàn)是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)最直接表現(xiàn)之一，自達(dá)爾文時(shí)期便一直困惑著演化古生物學(xué)家，學(xué)術(shù)界稱之為“達(dá)爾文的困惑”。

研究團(tuán)隊(duì)深入蒙古國(guó)西南部扎夫汗盆地，在對(duì)該地區(qū)前寒武-寒武系沉積地層開展高精度綜合地層（古生物化石-碳同位素-巖相學(xué)）劃分對(duì)比基礎(chǔ)上，從寒武系最底界（紐芬蘭統(tǒng)幸運(yùn)階，約5.35億年）識(shí)別出最早的軟體動(dòng)物（太陽女神螺類）貝殼化石。研究發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)初期為溫暖的文石質(zhì)海洋（現(xiàn)代海洋Mg/Ca摩爾比為5.2，弱礦化無脊椎動(dòng)物、鈣化藻類、鮞粒及非骨屑沉積物膠結(jié)物等易于形成文石和高鎂方解石礦物），高分辨率掃描電鏡結(jié)果顯示，控制貝殼分泌的有機(jī)基質(zhì)在貝殼化石化過程中被磷酸鹽交代，其形貌特征因此能夠完美保存下來；通過進(jìn)一步的比較研究，最終確定最古老的太陽女神螺貝殼是由方解石質(zhì)簡(jiǎn)單棱柱層微細(xì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

該研究從“文石?！敝邪l(fā)現(xiàn)確鑿無疑的低鎂方解石質(zhì)貝殼，更新了學(xué)界對(duì)寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時(shí)期動(dòng)物礦化骨骼起源以及與古海水化學(xué)協(xié)同演化的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步突顯生物因素對(duì)礦物類型和成分選擇上的主導(dǎo)作用；同時(shí)，該研究也有力推動(dòng)了傳統(tǒng)古生物學(xué)與現(xiàn)代生物礦化多學(xué)科研究的交叉融合。

研究工作得到中國(guó)海洋大學(xué)“青年英才工程”、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助，中國(guó)海洋大學(xué)為第一完成單位和通訊作者單位。