“幽靈”超微化石球石藻首次現(xiàn)身 微型浮游生物比認(rèn)為的更能承受地球之前的海洋溫暖期
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)EurekAlert!：隨著氣候變化對海洋的影響，對軟體動物、超微次現(xiàn)海膽和球石藻等海洋生物會如何繼續(xù)形成其碳酸鈣成分的化石海洋預(yù)測在很大程度上依賴于過去變暖事件中微型浮游生物的化石記錄。一種非常規(guī)的球石球之前的期對全球黑色頁巖沉積物中發(fā)現(xiàn)的海洋球石藻化石的研究方法如今揭示，浮游生物比傳統(tǒng)化石證據(jù)所提示的藻首對地球過去長期海洋暖化時期的承受能力要更強(qiáng)。
隨著地球變暖和大氣二氧化碳（CO2）含量的身微受地上升，海洋酸化和海水碳酸鹽濃度的型浮下降可能會影響形成碳酸鈣外殼和骨架的海洋生物。這一點(diǎn)對于球石藻或微型浮游生物來說尤其如此，游生因為它們是物比溫暖最具生產(chǎn)力的海洋鈣化物，而且它們在全球生物地球化學(xué)過程中發(fā)揮著核心作用；即便如此，幽靈預(yù)測它們對未來環(huán)境變化的超微次現(xiàn)反應(yīng)仍是一個挑戰(zhàn)。在以往的化石海洋全球變暖事件中（如發(fā)生在大約1.83億年前的早侏羅紀(jì)時的托阿爾階海洋缺氧事件，或Toarcian OAE），球石球之前的期微型浮游生物化石的藻首減少被解讀為“生物鈣化危機(jī)”，即海洋酸化和相關(guān)環(huán)境因素?fù)p害了碳酸鈣的身微受地產(chǎn)生。然而，有些人認(rèn)為，這些碳酸鈣的下降是由這些變暖事件期間海底碳酸鹽的溶解引起的，因此在引發(fā)生物鈣化危機(jī)之前，必須更好地展示微型浮游生物對海洋酸化反應(yīng)的獨(dú)立證據(jù)。
Sam Slater和同事利用掃描電子顯微鏡檢查對來自英國、德國、日本和新西蘭的托阿爾階巖石樣本進(jìn)行了其組成有機(jī)物類型的研究。除了傳統(tǒng)的超微化石分析之外，Slater和其團(tuán)隊還專注于一種被忽視的保存形式——即印記（或“幽靈”）超微化石——它們會提供可能從較常規(guī)的研究身體化石記錄中丟失的關(guān)鍵信息。在這樣做的過程中，Slater等人意外地發(fā)現(xiàn)了大量的被壓入較大有機(jī)顆粒（包括浮游生物、孢子和種子）表面的球石藻幽靈超微化石。作者在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)期間的幾次推斷的生物鈣化危機(jī)中發(fā)現(xiàn)了保存完好的微型浮游生物印記化石，表明微型浮游生物比傳統(tǒng)化石記錄分析所提示的更能抵御過去的暖化事件。
作者說，這些發(fā)現(xiàn)表明，在他們所研究的時期中沒有生物鈣化危機(jī)的證據(jù)，至少對于形成方解石的浮游生物來說是如此，它們突顯了對化石記錄的字面解讀可能會誤導(dǎo)解釋。Jorijntje Henderiks在相關(guān)的《視角》中更詳細(xì)地討論了這些發(fā)現(xiàn)。
相關(guān)報道：《科學(xué)》封面：“幽靈化石”首次現(xiàn)身！這項發(fā)現(xiàn)，關(guān)乎海洋未來
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊：球石藻是海洋中的一種常見浮游植物，或許很少有人了解這類生物的存在，但正是這些肉眼根本看不見的微型生物，掌控著海洋生物的命運(yùn)：它們是地球上最重要的氧氣生產(chǎn)者之一，它們也是海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要基石。
但是，全球氣候變化卻可能對球石藻的生存造成影響。要知道，它們的骨骼是由碳酸鈣組成的，而當(dāng)人類活動排放的大量二氧化碳通過大氣進(jìn)入海洋中，酸性的海水讓碳酸鈣加速溶解。
我們想要知道，在未來的海洋環(huán)境中，這些至關(guān)重要的生物究竟會受到怎樣的影響？它們對海水酸化的承受力有多強(qiáng)，反過來又會對海洋產(chǎn)生什么影響？
要預(yù)測未來，一個思路是從歷史尋找答案。地球歷史上發(fā)生過多次全球變暖事件，此前的化石記錄顯示，在全球變暖期間，球石藻的含量明顯下降，顯示了它們受到氣候變暖與海洋酸化的嚴(yán)重影響。
但是，最新一期《科學(xué)》雜志的封面卻提出了全新的觀點(diǎn)：球石藻并不是消失了，而是如同“幽靈”一般藏在了其他化石的表面。這些以往始終被忽視的球石藻化石告訴我們，它們比我們想象得更能抵御氣候變化的影響，這一發(fā)現(xiàn)也將幫助我們理解未來的海洋生態(tài)。
球石藻雖然體型微小，但在當(dāng)今海洋中的含量極其豐富。死后，它們的鈣質(zhì)外殼沉入海底、堆積形成巖石。該團(tuán)隊研究的是地球歷史上的3次變暖事件（分別在侏羅紀(jì)與白堊紀(jì)）。此前的古生物研究中，科學(xué)家在這些時期的巖石記錄里很難找到球石藻化石，因此他們認(rèn)為球石藻群落在酸化的海水中崩潰了。
但最新研究卻在花粉等有機(jī)物化石中，發(fā)現(xiàn)了球石藻留下的印記。
“這些‘幽靈’化石的保持條件令人印象深刻，”論文作者之一，倫敦大學(xué)學(xué)院的Paul Bown教授說，“它們的尺寸非常小，直徑只有5微米，還不到人類頭發(fā)直徑的十分之一。雖然這些球石藻自身早已被溶解，但它們在花粉上壓出的印記細(xì)節(jié)卻清晰可見。”
這些“幽靈”化石是海底的沉積物在轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石時形成的，上方沉積物的壓力將球石藻壓入花粉、孢子等有機(jī)物的表面，隨后巖石內(nèi)的酸性海水溶解了球石藻，但它們在有機(jī)物表面的印痕卻留了下來。
根據(jù)最新研究，在這3次變暖事件中，球石藻含量豐富、種類多樣。這類“幽靈”化石或許在地質(zhì)記錄中十分常見，但由于保存方式過于出乎意料，因此它們總是被忽視了。
另一位論文作者，瑞典自然歷史博物館的Vivi Vajda教授說：“通常，當(dāng)古生物學(xué)家找不到球石藻化石時，他們會認(rèn)為這些浮游植物群落已經(jīng)崩潰。但這些‘幽靈’化石告訴我們，化石記錄有時會欺騙我們。還有我們意想不到的方式可以保存這些鈣質(zhì)浮游生物。”
浮游生物在酸性海水中比想象中更頑強(qiáng)，這樣的結(jié)論對海洋會產(chǎn)生怎樣的影響？
研究人員表示，在歷史上的變暖事件中，海水底部會出現(xiàn)“死區(qū)”：這里的氧氣濃度很低，造成大量海洋生物死亡。而根據(jù)這項研究的最新結(jié)論，浮游生物在這些時期依然大量繁殖，它們死后沉入海底、需要消耗大量底部的氧氣。因此，海洋“死區(qū)”很可能比想象中的更加普遍。這不免令我們擔(dān)憂：隨著全球變暖的持續(xù)，海洋深處的生命或許將面臨異常嚴(yán)苛的生存條件……
參考資料：
[1] Sam M. Slater et al., Global record of “ghost” nannofossils reveals plankton resilience to high CO2 and warming.Science(2022) DOI: 10.1126/science.abm7330
[2] Discovery of ‘ghost’ fossils reveals plankton resilience to past global warming events. Retrieved May 19, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/952860