环境变化导致5.5亿年前地球首次生物大灭绝

美国弗吉尼亚理工大学的地球生物学家发现，在5.5亿年前的埃迪卡拉纪末期，全球范围内的首次生物大规模灭绝由环境变化下的全球氧气供应量减少而引发。

埃迪卡拉纪自白海期到纳马期，生物种群数量呈显著下降趋势。保存记录和取样记录偏差、生物替代和环境扰动曾被认为是导致生物多样性下降的潜在因素。研究人员创建了埃迪卡拉纪生物种群全球数据库，发现大约80%的白海期生物种群不存在于纳马期，而表征白海期的古纬度、沉积环境和保存模式的生物种群在纳马期得到很好响应，这说明生物种群数量的下降不是取样偏差的结果。研究人员发现，他们所创建的数据库支持埃迪卡拉纪生物更替与环境变化之间的联系，与地质记录中的其他重大物种灭绝相类似。

研究人员表示，生物的大规模灭绝是地球生命进化轨迹中相当重要的一步。通过收集已知最古老生物遗留下来的痕迹和分析该生物灭绝的原因，研究人员发现这次生物大规模灭绝是由于环境条件发生重大变化、全球氧气供应减少所致。（王晓晨）

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https://doi.org/10.1073/pnas.2207475119

研究揭示侵蚀过程对有机碳长期埋藏和存储影响

英国地质调查局的一项研究提出，要充分了解侵蚀过程在有机碳的长期掩埋和储存中的重要性。相关结果近日发表于《地球科学评论》杂志。

研究人员调查了大约2.7万年前英国末次冰盛期（UK-LGM）以来英国有机碳掩埋的过程和程度，这是最后一次发生大规模的自然景观干扰。结果发现，特定的侵蚀过程可以确定形成的沉积物的类型及其有机碳浓度。冰川侵蚀过程通常会留下厚厚的沉积物，但其有机碳浓度相对较低。全新世（当前地质时期）沉积物通常较薄，但有机碳浓度较高，反映了植被在减少侵蚀和增加侵蚀土壤有机碳含量方面的作用。为了增加对这些侵蚀过程性质的理解，研究人员研究了土壤中这些长期有机碳汇的时间和空间特征，揭示了后UK-LGM的侵蚀过程在长期碳封存过程中的作用与结果。

研究人员表示，利用这些类型的研究，有可能产生一个空间框架或国家模型，以确定可能发现埋藏有机碳的类型。这有利于科学家更好地了解人类干扰，特别是开垦大面积和大量土壤母质以及修改水文路径将如何影响现有的有机碳储存。这些是更好了解景观中埋藏的有机碳存在的第一步，并为未来与有机碳稳定相关研究提供了自然材料档案。

（刘文浩）

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https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104126

最古老叠层石生物起源及其对探寻火星生命启示

英国自然历史博物馆研究团队报告称，通过对一块年代约为3.5Ga（1Ga=10亿年）的叠层石——德莱塞（Dresser）的先进二维和三维形态的重建，研究人员结合其矿物学、微量元素地球化学和埋藏学特征进行了生物起源研究，并基于相关结论探讨了其对火星生命探寻的启示。

研究团队使用光学和电子显微镜、元素地球化学、拉曼光谱以及基于实验室和同步加速器的断层扫描，识别出许多表明生物起源的特征。研究发现，矿物相关系和铕正异常表现同沉积热液作用和硅化作用促进了高保真微观结构的保存。虽然没有保留原始干酪根，但大量的二维和三维形态特征表明了其生物成因的起源，即包括沉积层上叠到叠层岩地形、细尺度起伏层理、具有顶部增厚的非等厚层理、层状窗孔和垂直柱状织物解释为微生物栅栏结构，这些特征表明叠层石生态系统以光养生态系统为主。

研究人员表示，Dresser叠层石的深层富铁风化剖面与火星上蚀变碳酸盐中的潜在微生物岩类似。如果探测车成像系统在适于居住的火星环境中发现了类似的生物成因宏观、中观和微观形态，后者将成为未来火星采样的重要目标。（刘文浩）

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https://doi.org/10.1130/G50390.1