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海洋学院崔行骞最新研究成果为解析三叠纪末同位素漂移事件提供新视角

海洋学院崔行骞最新研究成果为解析三叠纪末同位素漂移事件提供新视角
2020年11月20日 18:10 新浪网 作者 上海交通大学

  近日,上海交通大学海洋学院长聘教轨副教授崔行骞在国际权威期刊PNAS上,以共同第一作者的身份发表了题为“Molecular and isotopic evidence reveals the end-Triassic carbon isotope excursion is not from massive exogenous light carbon”的研究论文。该论文由崔行骞副教授与澳大利亚科廷大学Kliti Grice教授课题组、英国南安普顿大学Jessica Whiteside教授、美国哥伦比亚大学Paul Olsen教授以及麻省理工学院的Roger Summons教授等人合作完成。上海交通大学为本成果共同第一单位。

  

  三叠纪末期的生物灭绝事件是显生宙的五次生物大灭绝事件之一,导致了当时至少一半的物种消失,也间接使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地生物。有关三叠纪末期的生物灭绝事件,前人的观点认为其与中大西洋大火山岩省的活动有直接的关系,而火山喷发释放的碳也导致了该时期的全球碳循环波动现象。因此,以往的研究将三叠纪末期的生物灭绝、大西洋大火山岩省的活动以及该时期的碳同位素漂移事件默认为同期发生。但是该理论框架无法解释此次碳同位素漂移仅在局部区域而非全球规模发生的现象。

  针对该问题,本研究选取了布里斯托海峡盆地区域覆盖三叠纪末期典型碳同位素漂移现象的岩石样品,开展了细致的生物标志物和单体碳同位素研究。本研究发现,该区域在三叠纪末期的碳同位素漂移事件是由海相至湖相的沉积相变迁过程中微生物席的发育导致的,因此在该漂移事件中所观察到的海洋生物化石的消失也并非代表了真正的生物灭绝现象,而是水体环境变化导致的生物演替。此外,该区域保存的碳同位素漂移事件与大西洋大火山岩省的活动在时间上也不吻合。

  

  三叠纪末期碳同位素漂移事件中的代表性生物标志物分布

  生物标志物是指生物合成的具有特定生物或环境指示意义的有机化合物,因此其在沉积物或沉积岩中的检出可用来反演沉积时的生物群落或生态环境。如,24-丙基胆甾烷是一组仅由海洋藻类合成的化合物,因此其在地质样品中的检出代表沉积环境曾经受海水影响。除此之外,课题组最新的研究(Cui et al., 2020 PNAS)表明类胡萝卜素同样具有明确的水体环境指示作用。某些典型的芳香类类胡萝卜素衍生物,如绿硫菌烷和异海绵烷,是光合硫细菌合成的特定化合物,通常代表水体处于还原环境且水体的透光带富含硫化氢。而异海绵烷的同位异构体海绵烷和海绵紫红烷是蓝细菌合成的特定化合物。因此,岩石中类胡萝卜素衍生物的相对含量可指示水体的生物群落和硫酸盐含量,从而区分湖相或海相(受海水影响)的沉积环境。以上两组生物标志物是本研究中重点应用的指标,为解析三叠纪末的同位素漂移事件提供了新的途径和视角。

  

  

  

  该研究成果同时得到多个媒体的报道,并引起广泛关注。

  

  崔行骞,2011年本科毕业于中国海洋大学地质学专业,2016年在美国佛罗里达大学获得地质学博士学位,2017-2019年在麻省理工学院(MIT)Roger Summons教授研究组从事博士后工作,2020年初加入上海交通大学海洋学院,目前任长聘教轨副教授。研究领域包括海洋有机碳循环、有机地球化学和地质生物学,目前已经在PNAS,Geology,EPSL,GRL等期刊上发表SCI论文20余篇。

  论文链接:

  https://www.pnas.org/content/early/2020/11/10/1917661117

  作者:谢安琪

  供稿单位:海洋学院

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