地大研究者提出“雪球地球”模型假说

【湖北日报】6.35亿年前中纬度地区存在开阔水域

发表时间：2023-04-07作者：网站编辑：孙彦钦来源：地大新闻网点击：次

湖北日报讯（记者张歆、通讯员孙彦钦、赵婧萱）4月4日，中国地质大学（武汉）童金南教授团队研究成果在《自然·通讯》杂志发表，研究提出了一个新的“雪球地球”模型假说，认为在6.35亿年前，中、低纬度地区同时存在开阔海水环境，这一模型为“雪球地球”时期生物如何生存和演化提供了新的认识。

在距今6亿至7亿年以前，地球发生过两次极为漫长和严重的冰冻事件，地球表层冰盖迅速从高纬度扩张至低纬度赤道地区，地球被冰雪覆盖，变成一个“大雪球”，这一状态持续数千万年之久，是地质历史上最严重的冰室气候事件，也被称为“雪球地球”时期。随着雪球地球的消亡，海洋快速增氧，早期动物才开始出现。

冰冻事件对早期生命演化起着关键性作用。一直以来，国际学者对“雪球地球”模式和成因仍存在很大争议，主要存在两种主流学术观点：一种观点认为“雪球地球”时期全球冰封，在低纬度冰盖表层可能存在冰锥或冰洞；另外一种观点认为低纬度赤道地区存在开放水域，中高纬度地区冰封。

2015年，童金南教授团队在我国华南神农架地区（位于北半球中纬度）发现6.35亿年前的远古生物——底栖宏体藻类，被称为“宋洛生物群”，填补了成冰纪“雪球地球”时期宏体古生物化石空白。

底栖宏体藻类的生存离不开氧气，在“雪球地球”时期，若全球冰封或者仅仅低纬度地区有开阔水域，中纬度的海洋生物是如何获得氧气并生存下来？童金南教授团队成员宋虎跃研究员联合国内外学者，对“宋洛生物群”产出层和相邻的冰碛岩层位开展系统的碳同位素、氮同位素、铁组分沉积地球化学研究。

研究发现，在“雪球地球”时期，中纬度底层水体为缺氧环境，表层海水为有氧环境，且存在完整的有氧氮生物地球化学循环过程。据此，对此前的“雪球地球”模型进行修订，认为在中、低纬度地区同时存在开阔海水环境，扩张的有氧开阔水域为成冰纪需氧底栖宏体藻类的演化提供了宜居环境。

这一发现被《自然》杂志社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研究员宋虎跃。