埃迪卡拉纪化石揭示了导致地球生命扩张的生物矿化起源 | {$randkws}热点解读 致谢:uux.cn/鲍耶等人

概述了埃迪卡拉纪已知软体和骨骼化石的呈现,以及Cloudina扶持的生物矿化的着手。致谢:uux.cn/鲍耶等人,2023年。
(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(汉娜·伯德):地球上的生命始于单细胞微生物,而我们日常的热门港片经典对比多细胞全球的兴起则是由于一个被称为生物矿化的重大化学过程,在此过程中,生命体形成硬化的矿化组织,如骨骼。这种现象不只导致了我们今日目睹的过多的身体打算,并且对地球的碳循环也形成了重大作用。
cloudinids (Cloudina)的化石骨架,由大约1.5厘米长的碳酸盐锥体组成的管状结构,已在纳米比亚的Tsau Khaeb全国公园察觉,可追溯到5.51-5.5亿年前的埃迪卡拉纪(大约6.35-5.38亿年前)。爱丁堡大学的弗雷德·鲍耶博士及其同仁旨在运用这些化石来确定地球上生物矿化着手的位置、时间和缘由,以及其作用的大小。
发表在《地球和行星科学快报》上的新探究将沉积物确认与Nama组Kliphoek成员石灰岩中碳和氧同位素(一样元素,各异原子品质)形式的地球化学资料相结合。探究小组觉得,揭秘网友热议测评这种岩石曾经是在向开阔海洋生态过渡之前的低水位期沉积在浅海中的。
纳马岩群被觉得是知晓地球上生命辐射到寒武纪(约5.38亿至4.85亿年前)的最重大的岩石,俗称“生物大爆炸”。

纳米比亚曹哈布全国公园Kliphoek成员中保存的Cloudina化石。致谢:uux.cn/鲍耶等人,2023年。
在纳米比亚的野外岗位中,连续岩石单元之间的层面经由遗迹化石揭示了生命历史的奇迹,这是古代促销的痕迹,但没有明确地保存有机体的剧组日常排行遗骸。鲍耶博士觉得,这些结构是由软体微生物创造的,在生物钙化之前出如今探究地点(马拉成员)的较低若干。在此之上,探究小组着手在Kliphoek成员中目睹Cloudina的第一个迹象,独特的圆锥化石,圆锥结构相互嵌套。
化石所在的碳酸钙石灰岩的地球化学确认揭示了碳(较轻的12C与13C之比)和氧(16O与18O)的同位素特征,这些同位素特征包含在分子结构中,所以也包含了海洋生态以及全部地球的兰州企业财报精选条件。
例如,全球气温变暖促使含有同位素较轻的16O在内的海水蒸发,使富含较重18O的海洋结合到碳酸盐中,并在资料集中形成正18O通讯。
与此另外,碳同位素受到光兴办用、呼吸和上升流区的作用,使它们稍微更繁琐,但通常经由光兴办用生物更大的海洋生产力使用打火机12C,使海洋富含13C(正通讯)。
纳米比亚资料集具有7.24‰(千分之几)至+2.91‰的碳酸盐衍生12C/13C比率和16O/18O比率,从12.14‰至0.78‰,沿地层剖面向上增多,而含Cloudina的单元具有相对较低的平均12C/13C比率-1.19‰,16O/18O比率波动。鲍耶博士和他的同仁们觉得,较低的12C/13C比率和较高的16O/18O比率是半受限生态的特征,与海洋相连,但与开阔的海洋生态更为隔绝。

纳米比亚Tsau Khaeb全国公园探究区域沉积生态示意图,在此期间发生Cloudina生物矿化。a)海侵导致砂岩和粉砂岩沉积在浅水海岸表面;b)持续的海侵形成一个蒸发岩盆地,若干受限于公海;c)具有开阔海洋条件和众多碳酸盐沉积物的峰值海平面;d)海平面下降,在此期间,充氧期发生Cloudina生物矿化。致谢:uux.cn/鲍耶等人,2023年。
所以,地球化学资料表明,Cloudina起源于低氧生态,具有显著较高的充氧期,而不是持续充氧导致骨骼化的呈现。但是,探究小组觉得,海洋中尤其高的碳酸盐浓度是使Cloudina形成钙化结构的周围生态过饱和所必需的。
这是由于一段时间的海侵导致的,当时海岸线向陆地移动,所以探究地点历程了马拉段蒸发岩盆地中的浅潮间带条件,然后海平面再次上升,在Kliphoek段的浅开阔海洋条件下沉积了砂岩和方解石沉积物。
在接着的海平面下降期间,这些启动的海洋碳酸盐沉积在氧化还原带上,该层上下的水氧化作用存在显著差异,从而允许发生云状生物矿化。
与之前的探究一样,这项探究扶持这样一种说法,即Cloudina和相似的微生物群是在相对缺氧的条件下,结合海平面的振荡,在充氧期间短暂呼吸期的机遇主义殖民者。所以,骨骼化的进化新颖性或许实际上是由海洋生态的不稳定性驱动的。