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发现一种新的“幽灵”化石

摘要: 来自伦敦大学学院(UCL)、瑞典自然历史博物馆、自然历史博物馆(伦敦)和佛罗伦萨大学的一个国际科学家团队发现了一种非凡的化石类型,其直到现在几乎完全没有被注意到。 这些化石是数百万年前生活在 ...
发现一种新的“幽灵”化石
发现一种新的“幽灵”化石





来自伦敦大学学院(UCL)、瑞典自然历史博物馆、自然历史博物馆(伦敦)和佛罗伦萨大学的一个国际科学家团队发现了一种非凡的化石类型,其直到现在几乎完全没有被注意到。

这些化石是数百万年前生活在海洋中的单细胞浮游生物的微观印记,或称为“幽灵” ,它们的发现使人们对气候变化如何影响海洋中的浮游生物有了革命性的认识。

颗石藻(coccolithophore)在今天的海洋中非常重要,它提供了我们呼吸的大部分氧气、支持海洋食物网并将碳锁在海底沉积物中。它们是一种微小的浮游生物,它们的细胞周围有坚硬的钙质板--通常在岩石中化石的东西。

这些化石的丰度在过去多次全球变暖事件中都有记录,这表明这些浮游生物受到了气候变化和海洋酸化的严重影响。然而今日发表在《科学》上的一项研究提出了来自三次侏罗纪和白垩纪变暖事件(9400万年前、1.2亿年前和1.83亿年前)的丰富的幽灵化石的新全球记录,它们表明颗石藻对过去的气候变化比以前认为的更有弹性。

瑞典自然历史博物馆的Sam Slater博士说道:“这些美丽的幽灵化石的发现是完全出乎意料的。我们最初发现它们保存在花粉化石的表面,而且很快就发现,在正常的球石藻化石本应该罕见或不存在的时间段内,它们却大量存在--这完全是一个惊喜!”

尽管它们的尺寸非常小,但在目前的海洋中,球石藻的数量可能非常多,并从太空中可以看到云状的花朵。死后,它们的钙质外骨骼沉入海底、大量堆积并形成白垩等岩石。

Paul Bown教授(UCL)表示:“这些幽灵化石的保存确实非常了不起。它们非常小--它们的长度约为千分之五毫米,是人类头发的宽度窄1/15!--尽管原始板块本身已经溶解了,但它们的细节却非常清晰,它们被压在古代有机物的表面。”

幽灵化石是在海底的沉积物被掩埋并变成岩石时形成的。随着更多的泥浆逐渐沉积在上面,由此产生的压力将颗石藻板和其他有机物残骸挤压在一起,坚硬的颗石藻板被压在花粉、孢子和其他软质有机物的表面。后来,岩石空间中的酸性水溶解了颗石藻,只留下了它们的印记--幽灵。

Vivi Vajda教授(瑞典自然历史博物馆)解释称:“通常情况下,古生物学家只搜索颗石藻化石本身,如果他们没有发现任何颗石藻,那么他们往往会认为这些古老的浮游生物群落已经崩溃。然而这些幽灵化石向我们表明,有时化石记录会欺骗我们,这些钙质浮游生物可能有其他的保存方式,在试图了解对过去气候变化的反应时需要考虑到这一点。”

Silvia Danise教授(佛罗伦萨大学)则表示:“幽灵化石在化石记录中可能非常常见,但由于其微小的尺寸和隐秘的保存方式,它们一直被忽视了。我们认为,这种奇特的化石类型在未来会很有用,特别是在研究化石记录中缺少原始颗石藻的地质区间时。”

这项研究的重点是托阿尔期大洋缺氧事件(T-OAE),这是侏罗纪早期全球快速变暖的一个区间,由南半球的大规模火山活动导致大气中的二氧化碳含量增加而引起。研究人员在英国、德国、日本和新西兰都发现了跟T-OAE有关的幽灵化石,但也发现了白垩纪两个类似的全球变暖事件:瑞典的海洋缺氧事件1a(1.2亿年前)和意大利的海洋缺氧事件2(9400万年前)。

“这些幽灵化石表明,在过去侏罗纪和白垩纪的变暖事件中,浮游生物是丰富、多样和繁荣的,以前的记录认为浮游生物因海洋酸化而崩溃,”Richard Twitchett教授(伦敦自然历史博物馆)说道,“这些化石正在改写我们对钙质浮游生物如何应对变暖事件的理解。”

最后,Sam Slater博士表示:“我们的研究表明,在过去的这些变暖事件中,浮游藻类非常丰富并促成了海洋死亡区的扩大,在那里,海底的氧气水平太低,大多数物种无法生存。这些条件--包括浮游生物的大量繁殖和死亡区--可能会在我们全球变暖的海洋中变得更加普遍。”


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2022-6-21 00:17
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