元古宙中期大气-海洋系统演化与生物相互作用

摘要

近年的研究表明，元古宙中期(1.8-0.8 Ga)的海洋并非永久性“三分层状态”。受陆上有氧风化硫酸盐输入和海洋有机生产力分布的限止，海洋中层硫化水体可能呈楔状向洋盆尖灭。同时还发现，这个阶段海洋总体仍属富铁状态，但穿插了一些时间长度不一的硫化时段，从而形成了“间歇性硫化”海洋演化模式。这种海洋化学状态对元古宙中期的海洋生物深化产生了很大的影响，并一直持续到后生动物出现之前的元古宙末。研究表明，海水中微量金属缺乏可能是导致生物不能固氮、真核生物演化迟滞的重要原因。由于海水硫化，一些重要的微营养元素(如Mo,Zn,Ni等)被活化并随硫化物大量析出沉淀，致使海水中这些元素极度亏损，严重地影响了真核生物的代谢和细胞生物化学过程，从而限止了真核生物的多样化进程。