最新研究终于揭开：“寒武纪生命大爆发”隐藏在地幔中的进化奥秘

5 亿年前的寒武纪生命大爆发见证了种类繁多的动物进化——也导致生物碳被埋在海底并最终被带入地球的地幔

5亿年前，当动物在海洋中爆发式出现时，它改变了地球的面貌。现在看来，那场进化爆发的影响已经到达了地球心脏数千公里的地方。

瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员Andrea Giuliani指出：“我们可以将曾经发生在地球表面的重大事件与地球深处的变化联系起来”。

在大约 5.41 亿年前开始的“寒武纪生命大爆发”期间，进化出了大量的动物。虽然一些动物可能事先存在，但寒武纪大爆发见证了许多熟悉的群体的出现，如节肢动物——包括昆虫和蜘蛛——以及有脊椎的动物。

Giuliani和他的同事们现在已经找到证据表明，这种进化的大爆发对地球内部的数千公里处也产生了重要影响。

该团队研究了被称为金伯利的岩石，这些岩石是从地球深处采集的。Giuliani介绍：“相比于使用其他岩浆，如果我们观察金伯利岩，我们可能会获得更原始的地球深处的信息”。

研究人员分析了来自全球 60 个地点的 144 块金伯利岩和相关岩石。在每个金伯利岩中，研究小组研究了不同类型的同位素碳的混合物。两种最常见的形式是碳12 和碳13，生物体通常会吸收前者。

Giuilani 的团队发现，在 2.5 亿年前的金伯利岩中，碳12 含量上升，这可能是由于寒武纪大爆发期间海底沉积物中埋藏了大量来自动物的有机物。其中一些物质后来通过板块运动被带入地球深处，并最终进入地幔。

然后，在金伯利岩等岩石中，这种材料需要很长时间才能到达地表。研究人员认为“最短时间约为 2.5 亿年左右。Giuliana 指出， 10 亿至 5.5 亿年前的沉积岩中有机物质的含量非常少，这使得寒武纪生命大爆发成为金伯利岩等岩石中有机碳的唯一合理来源。

参考文献：

Andrea Giuliani，et al. Perturbation of the deep-Earth carbon cycle in response to the Cambrian Explosion. SCIENCE ADVANCES 2022