寒武纪大爆发与钙元素增加有关

(2004-06-04 09:33:32)

    本报讯 美国科学家日前发现的证据表明，海洋中钙的大量涌现可能在寒武纪大爆发中发挥了巨大作用。大约在５．３亿年前，地球上的动物经历了一次新生，所有现生动物的祖先在这个时候进化出了骨骼和壳体。长久以来，科学家一直迷惑不解的是，究竟是什么促使了地球生命在寒武纪时突然呈现出丰富多彩的多样性。

    动物为什么会进化出壳体？最明显的理由是为了避免被吃掉。另外一个观点也许有助于解释生命的这一硬体部分为什么最初出现在早寒武纪：大气中含氧量的上升让动物能够建立起更为复杂的身体结构。２０世纪７０年代，科学家提出了一种新假设：在早寒武纪的环境中为了消化身体中突然涌现的钙，海洋生物开始了壳的进化。但是，海洋化学变化一直缺乏直接证据。

    保存有早寒武纪海水的微小包块隐藏在岩石内部。现在，三位地球化学家对这些小包块中的钙含量进行了测量。美国地质调查署的Ｓｅａｎ Ｂｒｅｎｎａｎ、纽约州立大学的Ｔｉｍ Ｌｏｗｅｎｓｔｅｉｎ和美国橡树岭国家实验室的Ｊｕｓｋｅ Ｈｏｒｉｔａ对２４个可能是在５．４４亿年前的前寒武纪时期在海底形成的盐晶体进行了检测，同时还对１４个大约是在５．１５亿年前形成的早寒武纪样品进行了测试。他们将晶体打碎，分析了其中微型水滴的组成。他们在６月份出版的《地质学》中报告说，早寒武纪的钙含量比原生代的钙含量至少高出３倍。

    研究人员指出，这些钙应该来自于地中海海脊火山爆发时喷入热海水中的钙。他们强调指出高水平的地壳活动、钙的喷入和“寒武纪大爆发”看似支持了这样的观点：即早期生命演化出壳和骨骼是为了解决海水中钙含量升高而造成的潜在毒性。

    美国堪萨斯大学的地质学家Ｒｏｂｅｒｔ Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎ说，海水化学性质影响生命进化的观点令人激动。他说，虽然需要做更多的工作才能明白海洋中的钙究竟是生命进化的原因或是结果，但钙应该是个重要因素。其它的环境因素也是重要的。 (王丹红)