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?寒武紀(jì)小殼化石保存之謎揭開(kāi)

2025-07-20 13:42:44 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào) 點(diǎn)擊數(shù):

科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

記者20日獲悉,經(jīng)過(guò)七年艱苦攻關(guān),西北大學(xué)張志飛教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外研究人員,通過(guò)研究河南、江蘇、山東等出土的寒武紀(jì)小殼化石,成功破解小殼化石保存之謎,揭示了小殼化石有磷酸鹽化、白云石化、海綠石化等多種保存方式,找到了磷酸鹽化在寒武紀(jì)后期的小殼化石保存中不占主導(dǎo)地位的原因。相關(guān)研究成果發(fā)表于《地學(xué)前沿》雜志。

寒武紀(jì)大爆發(fā)是地球生命史上一次驚人的“物種大爆炸”。在三千萬(wàn)年里,幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物的祖先都出現(xiàn)了?!氨举|(zhì)上,這是一個(gè)動(dòng)物組織、器官大規(guī)?!畡?chuàng)新’的時(shí)刻?!闭撐牡谝蛔髡摺⑽鞅贝髮W(xué)博士生胡亞洲說(shuō),比如,寒武紀(jì)初期突然涌現(xiàn)的、形態(tài)各異的小型帶殼動(dòng)物,就代表了動(dòng)物骨骼的首次出現(xiàn),也意味著皮膚、肌肉等基礎(chǔ)組織的形成。

因此,研究這些小殼化石,不僅能揭示最早動(dòng)物骨骼的起源,還能為理解動(dòng)物身體結(jié)構(gòu)是如何形成和演化的提供關(guān)鍵線(xiàn)索。而解答這些問(wèn)題,完全依賴(lài)于小殼化石上所保存的相關(guān)信息?!皞鹘y(tǒng)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為,小殼化石主要通過(guò)磷酸鹽化保存在富磷地層中。然而,這種保存方式易受地質(zhì)作用干擾,且在寒武紀(jì)中期‘磷酸鹽化窗口’關(guān)閉后,此類(lèi)化石的多樣性、豐度突然下降。”張志飛說(shuō)。

在這項(xiàng)研究中,科研人員歷經(jīng)七年,對(duì)近8噸寒武紀(jì)早中期碳酸鹽巖樣品進(jìn)行了酸蝕處理,成功獲取超過(guò)3.5萬(wàn)枚小殼化石;利用微區(qū)X射線(xiàn)熒光光譜儀、掃描電子顯微鏡等精密儀器分析發(fā)現(xiàn),小殼化石的保存方式遠(yuǎn)比想象中多樣:除了磷酸鹽化,它們?cè)凇傲姿猁}化窗口”關(guān)閉后,還能通過(guò)轉(zhuǎn)化為白云石礦物、海綠石礦物、有機(jī)質(zhì)粘附黏土級(jí)碎屑礦物等多種形式保存下來(lái)。更重要的是,研究證實(shí)磷質(zhì)沉積并不是控制高質(zhì)量小殼化石產(chǎn)出的主要因素

張志飛表示,這項(xiàng)研究不僅為尋找和解讀早期生命化石提供了全新視角,證明即使在缺乏磷酸鹽的“不利”條件下,地球依然通過(guò)精妙的礦物轉(zhuǎn)化保存了生命演化的多樣證據(jù),也將極大地推動(dòng)對(duì)動(dòng)物骨骼礦化機(jī)制及早期演化歷程的深入研究。

(受訪(fǎng)者供圖)

責(zé)任編輯:陳可軒

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