地大团队在神农架找到与“雪球地球”有关的......

长江日报大武汉客户端4月5日讯 当地球因为极寒气候冷冻成一团雪球时，生命的出路在哪里？也许神农架绵延的群山知道答案。4月4日，中国地质大学（武汉）童金南教授团队发表最新研究成果，湖北神农架产出的“宋洛生物群”化石及其地质环境，为6.35亿年前“雪球地球”时期地球生命如何在极端恶劣的气候下保存自身提供了有力证据，这一研究综合古生物化石和地球化学证据，修订了此前“雪球地球”模型的图景。

地球气候从来不是一个恒温环境，它会变暖，也会变冷。距今6亿～7亿年以前，地球就发生过两次极为漫长而严重的冰冻事件，地球表层冰盖迅速扩张至低纬度赤道地区，形成了全球冰封的局面，直接将整个地球冻成了大雪球。这两次冰冻事件分别被称为斯图特（sturtin）冰期和马里诺（Marinoan）冰期，其中光马里诺（Marinoan）冰期就持续了数千万年之久，就是著名的新元古代“雪球地球”时期。“雪球地球”时期是地球生命演化史上的关键节点，生命熬过地质史上最严重的冰室气候，不适应的物种灭亡，适应的物种等待“坚冰深处春水生”，迎来生命大爆发，海洋快速增氧，从而演化出丰富多彩的、喜氧的早期动物。

生命如何熬过漫漫冰河时代？国际学者纷纷构建了不同的“雪球地球”模型，主要存在两种主流观点：一种认为雪球地球时期全球冰封，在低纬度冰盖表层下可能存在冰锥或冰洞，生命在这些“避难所”里顽强生存；另外一种观点认为“雪球地球”并非全球冰封，气候模拟结果显示低纬度赤道地区存在开放水域，生命在这些水域里躲过浩劫。然而，这两种假说都不能很好地解释“雪球地球”时期生物如何生存和演化这一关键科学问题。

线索来自湖北神农架。2015年，童金南教授团队叶琴博士在《地质学》杂志上报道了产自神农架地区宋洛剖面南沱组（6.35亿年前，马里诺冰期时期。南沱组特指我国华南（扬子）地区分布最为广泛且稳定的成冰纪（南华纪）冰期地层）黑色页岩地层中的宏体碳质压膜化石，其中部分为底栖宏体藻类，被命名为“宋洛生物群”，这一发现填补了成冰纪雪球地球时期宏体古生物化石空白。

有生命，就必然有生命赖以生存的“家”，童金南教授团队的此次研究就是通过地球化学分析勾勒出“宋洛生物群”宜居场所的样子。他们对“宋洛生物群”产出层位（黑色页岩层）和相邻的冰碛岩层位开展了系统的碳同位素、氮同位素、铁组分沉积测定。数据显示，那时神农架属于滨海地区，当时“宋洛生物群”生存的古环境是并未冰封的开放海洋水域，底层水体为缺氧环境，表层海水因大气循环而创造了有氧环境，海洋中存在完整的有氧氮生物地球化学循环过程。一大群海洋真核藻类生活其中，具备了相对较高的初级生产力水平。

这幅以“宋洛生物群”为线索的成冰纪全球开阔水域分布图，显示当时不仅低纬度地区，包括北半球中高纬度地区（北纬30-40度之间）其实也存在扩张的有氧开阔水域，早期的底栖宏体藻类就在这些水域里安然越冬，安静演化，保存了地球生命的火种。成冰纪需氧底栖宏体藻类演化也解答了“雪球地球”时期何处才是生命绿洲等悬而未决的科学问题。

该项成果以《马里诺雪球地球晚期中纬度存在海洋真核藻类的宜居环境》为题在最新一期的《自然·通讯》杂志在线发表，并被《自然》编辑部选为亮点论文进行报道。论文第一作者和通讯作者为中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室童金南教授团队宋虎跃研究员。

（长江日报记者周劼 通讯员孙彦钦 赵婧萱）

【编辑：张靖】

更多精彩资讯请在应用市场下载“大武汉”客户端，未经授权请勿转载，欢迎提供新闻线索，一经采纳即付报酬。24小时报料热线：027-59222222。此文版权归原作者所有，若有来源错误或者侵犯您的合法权益，您可通过邮箱与我们取得联系，我们将及时进行处理。邮箱地址：kin0207@126.com