研究人员将海平面和海洋氧气的变化与5.8亿至5.1亿年前的早期动物进化联系起来，这项研究结合了化石分析和地质数据，加深了我们对早期生物多样性的了解。

最新开发的一种早期动物化石时间线揭示了海平面、海洋含氧量变化和现代动物最早祖先的出现之间的联系。这项研究提供了对促使第一个生物进化的力量的见解，所有主要的动物群体都源于这些生物。

爱丁堡大学的一个研究团队研究了所谓的埃迪卡拉纪-寒武纪间隔期间收集的岩石和化石，这段时间距今 5.8 亿至 5.1 亿年。根据化石记录，这一时期生物种类急剧增加，自查尔斯·达尔文以来，科学家们一直对此困惑不已。

埃迪卡拉纪的进化复杂性

这个时代发现的早期动物都是海洋居民，当时空气和海洋中的氧含量远低于今天。

虽然在此之前最早的生物形式主要是单细胞生物和简单的多细胞生物，但埃迪卡拉纪的生物开始变得更加复杂，多个细胞组成身体结构，使它们能够在海底觅食、繁殖和移动。

这一时代也标志着所谓两侧对称动物的出现，这种动物拥有对称的体型，与包括人类在内的大多数现代物种相似。

通过汇编来自不同来源的数据（包括放射性测年和有关发现化石的岩石层的地球化学信息），研究小组将所有主要的化石发现和各种环境数据集绘制成单一的时间线。

新的时间表使研究团队能够比以往更详细地研究这一时期的生物多样性趋势。

他们将这些见解与地质记录中的其他化学线索相结合，证实了全球海平面发生重大变化、浅海环境获得更多氧气的时间间隔以及早期动物群的出现和多样化之间的联系。

生物多样性与环境条件

这种动态为几次生物多样性的重大爆发奠定了基础，它们被称为阿瓦隆、白海和寒武纪生物群，每一次都标志着新动物群的到来和其他动物群的衰落。

通过重现远古时期的环境条件，该研究揭示了塑造我们星球上最早生命形式的古老力量和压力的新见解。

研究团队还发现了化石记录中的空白，这表明目前对早期动物的了解存在偏见，因为化石在世界各地的发现和研究地点都聚集在一起。

爱丁堡大学地球科学学院的弗雷德·鲍耶博士说：“利用岩石记录来构建早期动物进化的时间尺度是一项艰巨的任务，只有通过国际和跨学科的研究才能实现。但一个综合的全球方法至关重要。它揭示了记录中的偏见，同时也揭示了化石出现、海平面周期和环境氧气的模式。”

该研究的合著者、地球科学学院博士生玛丽亚娜·伊拉莱斯·阿格尔维斯表示：“了解是什么推动了生物多样性是解开生命之谜的根本所在。我感到非常荣幸能够在此基础上，延续几十年的跨学科全球研究，并为更好地理解海平面在早期动物进化中的作用做出贡献。”

参考：“弗雷德·T·鲍尔、雷切尔·A·伍德和马里亚纳·伊利亚莱斯著《埃迪卡拉纪-寒武纪动物辐射的海平面控制》”发表于2024年7月31日《科学进展》。DOI:10.1126/sciadv.ado6462

这篇论文是由自然环境研究理事会（NERC）资助的。