如果没有植物,地球大概率会像火星一样荒芜裸露,难以孕育复杂生命。长期以来,科学界认为,植物是在4.2亿年前才从海洋走向陆地,开启对地表的改造。
早期维管植物
中国科学院科研团队凭借地球化学证据精准锁定关键节点,将陆地植物大规模登陆的时间推至约4.55亿年前的晚奥陶世,比传统认知提前2000多万年,直接改写了地球生命与环境协同演化的历史。
相关研究成果,近日发表于国际期刊《自然·生态与演化》。
想要还原4亿多年前的生命场景并不容易,科研人员对全球多地的海洋沉积岩展开系统分析,发现在4.55亿年前,沉积岩中的有机碳与磷比值出现急剧且持续的升高。这说明当时有大量的陆地植物有机质被冲进了海洋,这一特征也成为判断陆地生命扩张的核心依据。
定量计算结果更为惊人,当时海洋沉积物中来自陆地的有机碳占比高达42%,这一比例已接近现代水平,足以证明彼时陆地已有大规模植物群落繁衍。
植物登陆并非简单的生命迁徙,而是一场重塑地球的地质事件。
研究人员还发现,晚奥陶世有机碳与磷比值两次明显跃升,与同期全球碳同位素异常事件完全对应,大量有机碳被永久埋藏地下,无法重新分解为二氧化碳返回大气。二氧化碳大幅减少直接削弱了地球温室效应,引发全球气温骤降,最终促成晚奥陶世大冰期,让地球进入漫长的冷冻模式。
这场由绿色生命引发的气候剧变,还带来了更为惨烈的后果——晚奥陶世冰期与显生宙第一次生物大灭绝同步发生,海洋中约85%的物种就此消失。
科研团队推测,植物扩张加速了岩石风化,大量营养盐涌入海洋,引发水体富营养化与缺氧,破坏了海洋生态平衡,成为此次灭绝事件的重要推手。
来源:科普中国
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