蜗牛壳化石为分析古代海洋化学提供了新工具

一组来自海洋蜗牛和蛤蜊的化石壳正在挑战一种理论，即世界上最致命的大规模灭绝伴随着严重的海洋酸化。

根据 2022 年 1 月 24 日发表在《科学报告》上的一项研究，如果软体动物在酸性条件下存活，这将是预期的，而不是显示出损坏或修复迹象。

汉堡大学科学家、德克萨斯大学奥斯汀杰克逊地球科学学院前博士后研究员威廉福斯特领导了这项研究。

该研究首次使用化石软体动物的贝壳来研究海洋化学，展示了科学家可以用来研究地球深处状况的新工具。

“对于数百万年前发生的事件，我们必须依靠海洋岩石和化石的化学等证据，”共同作者、杰克逊学院副教授罗文·马丁代尔说。“有时这些代理会给出相互矛盾的结果，因此我们需要对海洋条件进行多种独立的测量。”

大约 2.52 亿年前的二叠纪末期，世界上最致命的大规模灭绝灭绝了约 90% 的生物。这次灭绝是由今天西伯利亚的巨大火山爆发引发的，火山爆发在相对较短的时间内向大气中释放了大量二氧化碳，导致全球迅速变暖。

当大气中的二氧化碳含量很高时，海洋会吸收一些气体并变得更酸。然而，地质记录对于这是否发生在二叠纪末灭绝事件期间尚无定论。

“以前一些基于岩石化学分析的研究表明，当时世界的海洋是酸性的，但其他地球化学证据表明相反，”福斯特说。

福斯特说，对软体动物壳的分析提供了一个更全面的视角，因为它们从上到下捕捉了灭绝事件后不久的海洋化学状态，而不仅仅是沉积物沉淀的地方。s通过分析幼虫壳测试地表水的酸化，并通过分析成虫壳测试海底酸化。

该研究需要在显微镜下检查来自海洋蜗牛和双壳类动物的 2,300 多个化石壳。尽管少数贝壳记录了一些生长障碍，但没有修补孔的迹象，这是软体动物生活在酸性环境中的明显迹象。

“没有一个修复痕迹表明地表水或海底严重酸化，”福斯特说。

这些化石是从现在瑞典斯瓦尔巴群岛的一个地点收集的。当这些动物还活着的时候，这个地方被浅海覆盖，地球上只有一个巨大的。

“研究在盘古还是超时生活的生物真的很令人兴奋，”共同作者 Jaime Hirtz 说，她最近从杰克逊学院获得了硕士学位，但在她还是本科生时就开始研究这些化石。

由文石(一种碳酸钙矿物)制成的外壳的海洋动物特别容易受到海洋酸化的影响。科学家们使用“海蝴蝶”(一种游泳的海蜗牛)的贝壳来研究现在和最近的海洋酸化。这项研究表明，可以以类似的方式分析来自化石软体动物物种的贝壳，从而为更广泛地研究地球过去的 海洋化学及其与气候事件的联系打开了大门。

“这项研究的一个令人兴奋的方面是，我们现在知道我们可以使用数百万年前的文石海洋动物的化石壳作为过去海洋酸化的生物指标，”共同作者、自然历史博物馆教授理查德·特威切特说。 ， 伦敦。

该研究的其他合著者是在杰克逊学院获得学士学位的同时进行了这项研究的 Maria Reistroffer 和都柏林大学学院的本科生 Conor Farrell。

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