科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

記者20日獲悉，經(jīng)過七年艱苦攻關(guān)，西北大學(xué)張志飛教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外研究人員，通過研究河南、江蘇、山東等出土的寒武紀(jì)小殼化石，成功破解小殼化石保存之謎，揭示了小殼化石有磷酸鹽化、白云石化、海綠石化等多種保存方式，找到了磷酸鹽化在寒武紀(jì)后期的小殼化石保存中不占主導(dǎo)地位的原因。相關(guān)研究成果發(fā)表于《地學(xué)前沿》雜志。

寒武紀(jì)大爆發(fā)是地球生命史上一次驚人的“物種大爆炸”。在三千萬年里，幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物的祖先都出現(xiàn)了?！氨举|(zhì)上，這是一個(gè)動(dòng)物組織、器官大規(guī)?！畡?chuàng)新’的時(shí)刻?！闭撐牡谝蛔髡?、西北大學(xué)博士生胡亞洲說，比如，寒武紀(jì)初期突然涌現(xiàn)的、形態(tài)各異的小型帶殼動(dòng)物，就代表了動(dòng)物骨骼的首次出現(xiàn)，也意味著皮膚、肌肉等基礎(chǔ)組織的形成。

因此，研究這些小殼化石，不僅能揭示最早動(dòng)物骨骼的起源，還能為理解動(dòng)物身體結(jié)構(gòu)是如何形成和演化的提供關(guān)鍵線索。而解答這些問題，完全依賴于小殼化石上所保存的相關(guān)信息?！皞鹘y(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，小殼化石主要通過磷酸鹽化保存在富磷地層中。然而，這種保存方式易受地質(zhì)作用干擾，且在寒武紀(jì)中期‘磷酸鹽化窗口’關(guān)閉后，此類化石的多樣性、豐度突然下降?！睆堉撅w說。

在這項(xiàng)研究中，科研人員歷經(jīng)七年，對(duì)近8噸寒武紀(jì)早中期碳酸鹽巖樣品進(jìn)行了酸蝕處理，成功獲取超過3.5萬枚小殼化石；利用微區(qū)X射線熒光光譜儀、掃描電子顯微鏡等精密儀器分析發(fā)現(xiàn)，小殼化石的保存方式遠(yuǎn)比想象中多樣：除了磷酸鹽化，它們?cè)凇傲姿猁}化窗口”關(guān)閉后，還能通過轉(zhuǎn)化為白云石礦物、海綠石礦物、有機(jī)質(zhì)粘附黏土級(jí)碎屑礦物等多種形式保存下來。更重要的是，研究證實(shí)磷質(zhì)沉積并不是控制高質(zhì)量小殼化石產(chǎn)出的主要因素

張志飛表示，這項(xiàng)研究不僅為尋找和解讀早期生命化石提供了全新視角，證明即使在缺乏磷酸鹽的“不利”條件下，地球依然通過精妙的礦物轉(zhuǎn)化保存了生命演化的多樣證據(jù)，也將極大地推動(dòng)對(duì)動(dòng)物骨骼礦化機(jī)制及早期演化歷程的深入研究。

（受訪者供圖）