古生物學家揭秘奧陶紀海洋動物群繁盛背后的“玄機”

　　中國科學院南京地質古生物研究所8月20日發布消息，該所“早古生代創新研究群體”負責人詹仁斌研究員及其國際合作伙伴加拿大威斯頓大學靳吉鎖教授指出，現今活躍在東太平洋赤道地區的“冷舌”現象在奧陶紀時就已存在，華南板塊在奧陶紀時的海洋動物群演化與這一“冷舌”及其運移存在密切關聯。該研究成果在近期發表于國際知名地學期刊《地質學》(Geology)雜志上。

　　海洋表面溫度是海水和大氣相互作用的結果。通常情況下，熱帶太平洋的表層水溫度存在著東冷西暖的特點。在赤道東太平洋存在一個冷水區，被稱之為“赤道東太平洋冷舌”。在現代海洋中，“赤道東太平洋冷舌”對海洋-大氣CO2循環、全球氣候具有重要影響，厄爾尼諾和拉尼娜等氣候事件都受其影響和直接控制。

　　科研人員介紹，大量研究證實，華南板塊在距今4.88-4.44億年的奧陶紀期間從南半球中緯度逐漸漂向赤道，其環境緯度特別是海水溫度應該是越來越高。然而，數十年的地層古生物研究發現，盡管在板塊“漂流”過程中，其生物多樣性越來越高，屬種越來越多，但海水的溫度卻越來越低，這與華南板塊向赤道漂移“應該”出現的變化呈現出了相反的趨勢。

　　綜合各種證據，科學家認為這是因為板塊在運移的過程中遇到了冷水洋流，冷水洋流帶來豐富的營養和充足的氧氣，促進了華南板塊的成種作用，誘發了海洋生物的輻射，這就是地史上著名的奧陶紀生物大輻射。

　　研究通過奧陶紀古洋流重建顯示，岡瓦納大陸沿岸存在一個從南極到赤道的冷洋流，該洋流性質和引起赤道東太平洋“冷舌”的現代南美洪堡洋流(即秘魯寒流)相似。

　　因此，盡管揚子臺地在晚奧陶世處于赤道附近，因其長期受冷洋流的影響，冷水洋流給華南板塊帶來了豐富的營養物質，促進了海洋生物群的分異和繁盛，從而發育了高分異度高豐度的涼水型動物群，記錄它們的就是一套涼水型碳酸鹽巖。因而，赤道“冷舌”成為華南奧陶紀生物大輻射的重要背景機制之一。

　　本研究得到國家自然科學基金委、中國科學院及現代古生物學和地層學國家重點實驗室的資助。