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“幽灵”超微化石显示,微型浮游生物比人们认为的更能承受地球之前的海洋温暖期

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

随着气候变化对海洋的影响,对软体动物、海胆和球石藻等海洋生物会如何继续形成其碳酸钙成分的预测在很大程度上依赖于过去变暖事件中微型浮游生物的化石记录。一种非常规的对全球黑色页岩沉积物中发现的海洋球石藻化石的研究方法如今揭示,浮游生物比传统化石证据所提示的对地球过去长期海洋暖化时期的承受能力要更强。随着地球变暖和大气二氧化碳(CO2)含量的上升,海洋酸化和海水碳酸盐浓度的下降可能会影响形成碳酸钙外壳和骨架的海洋生物。这一点对于球石藻或微型浮游生物来说尤其如此,因为它们是最具生产力的海洋钙化物,而且它们在全球生物地球化学过程中发挥着核心作用;即便如此,预测它们对未来环境变化的反应仍是一个挑战。在以往的全球变暖事件中(如发生在大约1.83亿年前的早侏罗纪时的托阿尔阶海洋缺氧事件,或Toarcian OAE),微型浮游生物化石的减少被解读为“生物钙化危机”,即海洋酸化和相关环境因素损害了碳酸钙的产生。然而,有些人认为,这些碳酸钙的下降是由这些变暖事件期间海底碳酸盐的溶解引起的,因此在引发生物钙化危机之前,必须更好地展示微型浮游生物对海洋酸化反应的独立证据。Sam Slater和同事利用扫描电子显微镜检查对来自英国、德国、日本和新西兰的托阿尔阶岩石样本进行了其组成有机物类型的研究。除了传统的超微化石分析之外,Slater和其团队还专注于一种被忽视的保存形式——即印记(或“幽灵”)超微化石——它们会提供可能从较常规的研究身体化石记录中丢失的关键信息。在这样做的过程中,Slater等人意外地发现了大量的被压入较大有机颗粒(包括浮游生物、孢子和种子)表面的球石藻幽灵超微化石。作者在侏罗纪和白垩纪期间的几次推断的生物钙化危机中发现了保存完好的微型浮游生物印记化石,表明微型浮游生物比传统化石记录分析所提示的更能抵御过去的暖化事件。作者说,这些发现表明,在他们所研究的时期中没有生物钙化危机的证据,至少对于形成方解石的浮游生物来说是如此,它们突显了对化石记录的字面解读可能会误导解释。Jorijntje Henderiks在相关的《视角》中更详细地讨论了这些发现。


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