被忽視的微小生物可能引發了地球上生命的爆炸

大約4.8億年前，地球上出現了令人眼花繚亂的各種生命口味。長期以來，人們一直在猜測是什么刺激了這種新物種的多產輻射，從小行星塵埃或構造活動，改為大氣中氧氣含量激增.

現在，來自美國馬里蘭州的巖石表明了一個不太可能的主角：史前海洋蠕蟲可能對奧陶紀生物多樣性大事件.

“想想這些小動物，今天甚至不存在的動物，如何以如此深刻的方式改變進化歷史的進程，真是令人難以置信，”驚呼道約翰霍普金斯大學地球生物學家瑪雅·戈麥斯。

美國研究人員發現一種叫做黃鐵礦在切薩皮克灣九個地點的特定沉積物水平中。黃鐵礦需要穩定的氧氣供應才能從沉積物礦物中形成，但它也很容易與氧氣發生反應，從海洋中竊取氧氣，然后從大氣中竊取氧氣。

但是，形成的黃鐵礦越多，然后被鎖在地下，氧氣濃度就越高。它是很久以前測量氧氣水平的有用代理。

“這有點像金發姑娘，”解釋約翰·霍普金斯大學古氣候學家Kalev Hantsoo。“條件必須恰到好處。你必須進行一些混合才能將氧氣帶入沉積物中，但不能太多，以至于氧氣會破壞所有的黃鐵礦，并且不會出現凈堆積。

在沉積物中看到的黃鐵礦水平表明，某種東西正在攪動海底，以防止這種礦物偷回過多的黃鐵礦。增加氧氣水平.

Hantsoo及其同事強烈懷疑這些早期的海洋沉積物混合器是蠕蟲，以及其他與海底相互作用的生物。

“我們假設黃鐵礦埋葬......在生物擾動的長期發作期間增加，“研究人員在他們的論文中解釋.

如今，蠕蟲和地下的其他生物繼續在生物擾動中發揮著巨大作用——物理上混合了土壤的表層，允許液體和氧氣交換和其他重要營養素的循環，包括鐵、硫和二氧化碳.

研究人員用他們的生物擾動測量更新了以前的史前氧氣水平模型。結果表明，氧氣水平在數百萬年內保持穩定，直到在寒武紀（從 5.388 億年前開始）和奧陶紀時期。這些增長比以前的重建所建議的要大，但不能無限期地持續下去。

“黃鐵礦埋藏效率的提高將是暫時的，因為隨著[O2濃度]的升高，生物擾動的加劇最終會在沉積物堆中引入足夠的氧化力來抑制黃鐵礦的保留，”Hantsoo和團隊寫.

直到4.85-4.45億年前的奧陶紀，在黃鐵礦埋藏中第二次檢測到爆發，地球才到達并維持接近現代水平的氧氣.這恰逢3000萬年的快速進化變化，導致了無數新物種的誕生。

“一直存在一個問題，即氧氣水平與歷史上進化力量增強的時刻有何關系，你會看到地球上生命的多樣性。說戈麥斯。

“通過這項工作，我們將能夠檢查早期海洋的化學成分，并重新解釋部分地質記錄。

似乎這些氧氣的爆發，在蠕蟲挖掘的協助下，幫助了地球上生命的壯觀多樣性繁榮。

這項研究發表在Geochimica et Cosmochimica Acta.

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