Geology：生命演化史上的“氧气之谜”

主要观点总结

近期《地质学》期刊发表文章，利用全球分布的碳酸盐岩地层样品，分析稀土元素铈的异常值，重建了泥盆纪-密西西比纪时期的海洋氧化还原状态。研究发现大型维管植物和森林的出现是推动海洋氧化的关键因素，对地球表层环境演化产生了深远影响。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及目的

了解地球表层环境演化，特别是泥盆纪-密西西比纪时期海洋氧化还原状态的变化，对于理解地球历史及生命演化具有重要意义。

关键观点2: 研究方法

研究人员选取了来自澳大利亚、加拿大和爱尔兰的泥盆纪-密西西比纪时期的碳酸盐岩地层样品，利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）测定了样品中稀土元素（REEs）的含量，并重点分析了铈元素(Ce)。通过计算铈元素的异常值来推断古代海洋的氧化还原状态。

关键观点3: 研究发现及意义

研究发现晚期泥盆纪开始出现“现代”铈异常值，与大型维管植物和森林的出现时间相吻合。大型维管植物和森林的出现是推动泥盆纪-密西西比纪海洋氧化事件的关键因素，并可能促进了现代海洋-大气系统的形成。此外，该研究揭示了泥盆纪晚期陆地植物扩张与海洋氧化作用之间的密切联系，为理解陆地生命演化对地球系统的影响提供了新的证据。

关键观点4: 晚期泥盆纪海洋氧含量波动的影响

晚期泥盆纪海洋氧含量的波动与同期发生的几次重大生物灭绝事件在时间上相吻合，表明海洋缺氧可能是导致古生代生物灭绝的重要原因。

文章预览

【导读】 近日《地质学》期刊发表文章，利用全球分布的碳酸盐岩地层样品，通过分析稀土元素铈的异常值，重建了 泥盆纪-密西西比纪时期 的海洋氧化还原状态。 研究发现，晚泥盆纪开始出现“现代” 铈异常值 ，这与大型维管植物和森林的出现时间相吻合。 大型维管植物和森林的出现可能是推动泥盆纪-密西西比纪海洋氧化事件的关键因素，并可能促进了现代海洋-大气系统的形成 ，对地球表层环境演化产生了深远影响。 地球上的氧气并非与生命起源同步出现，而是在漫长的地质历史中逐渐积累的。大约在 24 亿-20 亿年前，地球经历了“大氧化事件”（Great Oxygenation Event, GOE），光合作用的出现使得大气中的氧气含量显著增加，为真核生物的出现和演化奠定了基础。 然而，早期的海洋环境仍以缺氧为主。科学家们普遍认为，泥盆纪时期（距今约 ………………………………