2017-01-09 中國科學報 雨田
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骨架生物礁生態系統和微生物礁生態系統是海洋中重要的兩個對立的生態系統,系統總結生物大滅絕期間骨架生物礁和微生物礁的豐度變化可以深入揭示生物滅絕期間的海洋生態系統演變。為了系統研究泥盆紀末期Hangenberg生物滅絕期間的海洋生物圈變化,中國科學院南京地質古生物研究所晚古生代研究團隊博士研究生要樂、王向東研究員和陳吉濤副研究員,與法國土魯斯第三大學Markus Aretz教授和澳大利亞昆士蘭大學Gregory E. Webb教授合作,詳細研究了中國甘肅平川磁窯地區前黑山組中段下部的微生物碳酸鹽巖(疊層石),其厚度約16米,橫向分布約200米。相關研究文章於近日在線發表在《自然》子刊《科學報告》上。
科研團隊利用菊石、介形蟲、孢粉等生物地層的綜合分析確定該疊層石形成於石炭紀最早期。另外,前黑山組疊層石中含有苔蘚蟲、海百合莖等海相化石,以及小尺度的紋層和窗格結構,它們均指示該疊層石形成於潮間帶的正常海洋環境,因此科研團隊認為前黑山組疊層石是Hangenberg事件之後海洋微生物繁盛的產物。
前黑山組疊層石的組分主要包括泥晶、球粒、核形石和亮晶方解石,由微生物的捕獲、粘結和鈣化作用形成,它們發育三種類型:紋層狀、波狀和穹隆狀。「伴隨杜內早期微生物碳酸鹽巖在大陸架上的廣泛分布,前黑山組疊層石的發現預示Hangenberg生物滅絕事件後全球微生物碳酸鹽巖可能復甦。」王向東告訴《中國科學報》記者。
為了證實這一觀點,科研團隊還系統總結並定量統計了晚泥盆世法門期—石炭紀杜內早期微生物為主的生物建造的豐度,研究發現Hangenberg事件前後海洋生物圈發生明顯轉變,從以層孔蟲—珊瑚為主的骨架生物礁生態系統向微生物礁生態系統演變,杜內早期微生物為主的生物建造在古赤道南、北緯40°範圍內廣泛分布,位於美國西部、俄羅斯東部、澳大利亞東部、印度北部以及中國南部、西北部等地區,其豐度相對泥盆紀末斯特隆期顯著增加達十倍以上,這一研究結果揭示了Hangenberg生物滅絕事件之後全球存在微生物碳酸鹽巖的繁盛。
泥盆紀末期Hangenberg生物滅絕事件之後,微生物碳酸鹽巖的繁盛可能與該時期後生物的減少和海水碳酸鈣飽和度的升高有關,但哪一個是主要控制因素?「重建生物滅絕期間的骨架礁和微生物礁豐度變化是解決這一問題的新思路。」王向東說。
因此,科研團隊系統總結並定性重建了Hangenberg生物事件和顯生宙「五次」生物大滅絕事件轉折期生物建造的相對豐度變化,通過對比研究發現,微生物為主的生物建造豐度的增加,伴隨著骨架生物為主的生物建造豐度的減少,從而表明在生物大滅絕期間,骨架造礁生物豐度的變化可能是控制微生物碳酸鹽巖繁盛的主導因素。
(原載於《中國科學報》 2017-01-09 第5版 創新周刊)
骨架生物礁生態系統和微生物礁生態系統是海洋中重要的兩個對立的生態系統,系統總結生物大滅絕期間骨架生物礁和微生物礁的豐度變化可以深入揭示生物滅絕期間的海洋生態系統演變。為了系統研究泥盆紀末期Hangenberg生物滅絕期間的海洋生物圈變化,中國科學院南京地質古生物研究所晚古生代研究團隊博士研究生要樂、王向東研究員和陳吉濤副研究員,與法國土魯斯第三大學Markus Aretz教授和澳大利亞昆士蘭大學Gregory E. Webb教授合作,詳細研究了中國甘肅平川磁窯地區前黑山組中段下部的微生物碳酸鹽巖(疊層石),其厚度約16米,橫向分布約200米。相關研究文章於近日在線發表在《自然》子刊《科學報告》上。 科研團隊利用菊石、介形蟲、孢粉等生物地層的綜合分析確定該疊層石形成於石炭紀最早期。另外,前黑山組疊層石中含有苔蘚蟲、海百合莖等海相化石,以及小尺度的紋層和窗格結構,它們均指示該疊層石形成於潮間帶的正常海洋環境,因此科研團隊認為前黑山組疊層石是Hangenberg事件之後海洋微生物繁盛的產物。 前黑山組疊層石的組分主要包括泥晶、球粒、核形石和亮晶方解石,由微生物的捕獲、粘結和鈣化作用形成,它們發育三種類型:紋層狀、波狀和穹隆狀。「伴隨杜內早期微生物碳酸鹽巖在大陸架上的廣泛分布,前黑山組疊層石的發現預示Hangenberg生物滅絕事件後全球微生物碳酸鹽巖可能復甦。」王向東告訴《中國科學報》記者。 為了證實這一觀點,科研團隊還系統總結並定量統計了晚泥盆世法門期—石炭紀杜內早期微生物為主的生物建造的豐度,研究發現Hangenberg事件前後海洋生物圈發生明顯轉變,從以層孔蟲—珊瑚為主的骨架生物礁生態系統向微生物礁生態系統演變,杜內早期微生物為主的生物建造在古赤道南、北緯40°範圍內廣泛分布,位於美國西部、俄羅斯東部、澳大利亞東部、印度北部以及中國南部、西北部等地區,其豐度相對泥盆紀末斯特隆期顯著增加達十倍以上,這一研究結果揭示了Hangenberg生物滅絕事件之後全球存在微生物碳酸鹽巖的繁盛。 泥盆紀末期Hangenberg生物滅絕事件之後,微生物碳酸鹽巖的繁盛可能與該時期後生物的減少和海水碳酸鈣飽和度的升高有關,但哪一個是主要控制因素?「重建生物滅絕期間的骨架礁和微生物礁豐度變化是解決這一問題的新思路。」王向東說。 因此,科研團隊系統總結並定性重建了Hangenberg生物事件和顯生宙「五次」生物大滅絕事件轉折期生物建造的相對豐度變化,通過對比研究發現,微生物為主的生物建造豐度的增加,伴隨著骨架生物為主的生物建造豐度的減少,從而表明在生物大滅絕期間,骨架造礁生物豐度的變化可能是控制微生物碳酸鹽巖繁盛的主導因素。 (原載於《中國科學報》 2017-01-09 第5版 創新周刊)