二疊紀末生命滅絕研究取得進展

2月6日，國際學術期刊《美國科學院院刊》（PNAS）在線刊登了中國科學技術大學地球和空間科學學院教授沈延安課題組的研究論文Redox chemistry changes in the Panthalassic Ocean linked to the end-Permian mass extinction and delayed Early Triassic biotic recovery，報道了二疊紀末期泛古洋深海環境的時空動態演化過程，為生命滅絕和遲緩生命復甦的發生機制提供了新的模型和認識。該工作的第一作者是沈延安課題組博士後張桂潔。

距今約2.5億年二疊紀末期發生的生命滅絕事件，導致了80%以上的海洋生物物種的滅亡。二疊紀末生命大滅絕及其之後緩慢的生命復甦，一直是地球-生命科學研究的熱點問題之一。前人大量的研究集中在古特提斯海地區，但古特提斯海只佔當時全球海洋總面積的10-15%，並且水深一般不超過幾百米，因此在認識上存在一定的局限性，特別是對於占當時全球海洋總面積約85-90%的泛古洋的深海海洋環境缺乏足夠的認識。這是由於絕大部分深海沉積地層因後期俯衝作用而很少被保存，僅存的泛古洋深海沉積物只分布在加拿大西部、日本和紐西蘭。因此，重建泛古洋海洋化學條件的時空變化是研究全球環境演化對生命滅絕、復甦影響的關鍵科學問題。

沈延安課題組對位於泛古洋東部的Opal Creek剖面 (現位於加拿大西部) 和西部的Gujo-Hachiman剖面 (現位於日本)進行了高精度的多硫同位素研究，發現二疊紀末期生命滅絕之前、生命滅絕期間以及生命滅絕之後都記錄了異常的硫同位素組成(見下圖)。因此，研究者提出硫化海水的間歇性上涌是造成大規模生命滅絕和隨後生命遲緩復甦的主導因素。這一研究成果表明，古海洋環境的劇烈變化對早期生命演化具有重要影響。該成果能夠對研究現代人類活動與全球氣候環境變化的相互作用提供重要啟示。

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Opal Creek剖面(左側)、Gujo-Hachiman剖面(右側)的多硫同位素組成