确定第一批植物何时开始在陆地上扩张并影响地球系统是地球系统演化研究的核心问题之一。通过研究，中国科学院地质与地球物理研究所赵明宇研究员领导的团队发现了新的地球化学证据，表明陆地植物开始塑造地球表面环境的时间比之前认为的更早。相关研究结果于2月24日发表在国际学术期刊《自然生态与进化》上。陆地植物产生的有机物与海洋初级生产者存在显着差异，陆地植物产生的有机物含有更高比例的有机碳和磷。随着陆地植物遍布各大洲，陆地光合成增加，因此陆地有机质的产量增加。这个源自地球的组织无机物通过河流输送到海洋，最终进入海底沉积物，增加了海底沉积物中的有机碳/磷比率。由于陆地有机碳的产生与海洋埋藏过程密切相关，海洋碎屑沉积物中的有机碳/磷比已成为追踪陆地有机碳输入甚至反映陆地净初级生产力变化的重要指标。研究团队对各种氧化还原条件下的海洋碎屑沉积记录进行了系统分析，发现有机碳/磷比从约4.55亿年前开始显着增加。对多重控制可能性的评估表明，这种变化反映了伴随着第一批陆地植物的扩张而出现的净陆地初级生产力的大幅增加。混合模型估计进一步表明，自晚奥陶世（约 4.55 亿年前）以来，陆地有机碳约占海洋沉积物中埋藏有机碳总量的42±15%，接近现代水平（30%–57%）。古代大陆规模的分析还表明，陆地植物的传播可能首先发生在劳伦西亚（像今天的北美一样的重要地方）。该研究还揭示了晚奥陶世有机碳/磷比率显着增加了两倍。这对应于这一时期发生的两次主要碳同位素异常。这是因为陆地有机质贡献的富碳和贫磷的海洋沉积物促进了全球有机碳的埋藏，从而促进了大气氧含量和二氧化碳浓度的积累。表明量减少了。此外，陆地植物的快速扩张造成的硅酸盐和磷的侵蚀加剧可能会进一步放大这些环境影响。被带到总之，原始陆地植物的出现可能显着加速了大约 4.55 亿年前地球表面环境的氧化过程，导致了奥陶纪晚期冰河时代和大规模灭绝事件的发生。 （央视记者 帅俊全 楚尔佳）
（编辑：马长彦）