根據(jù)耶魯大學(xué)的一項(xiàng)新研究，硅藻——一種微小的浮游植物，占植物轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的所有能量的五分之一——在地球海洋生態(tài)系統(tǒng)和碳循環(huán)的發(fā)展中可能比以前認(rèn)為的要早得多。

事實(shí)上，科學(xué)家們對(duì)硅藻崛起的了解很多可能是不準(zhǔn)確的。

“我們的研究結(jié)果對(duì)于理解從鯨魚(yú)的崛起到碳循環(huán)的一切至關(guān)重要，”地球與行星科學(xué)系助理教授、資深作者平切利赫爾說(shuō)。“硅藻在地球上的初級(jí)生產(chǎn)力中占很大比例，并且被認(rèn)為是最近才變得突出。”

耶魯大學(xué)博士生索菲·韋斯塔科特 (Sophie Westacott) 是該研究的主要作者，該研究發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。該研究的合著者是地球與行星科學(xué)教授諾亞·普拉納夫斯基 (Noah Planavsky) 和地球與行星科學(xué)系博士后趙明宇。

韋斯塔科特說(shuō)，人們認(rèn)為從 6600 萬(wàn)年前的新生代開(kāi)始到今天，硅藻的數(shù)量逐漸增加。普遍的觀點(diǎn)是，在過(guò)去的 2000 萬(wàn)年里，硅藻的崛起尤其迅速——這恰逢須鯨多樣性激增和陸生草類豐富。

“一種假設(shè)是，硅藻占主導(dǎo)地位的增加導(dǎo)致須鯨數(shù)量增加，”韋斯塔科特說(shuō)。“另一個(gè)假設(shè)是，由于草含有大量的小二氧化硅顆粒，而硅藻用二氧化硅制造出它們的小殼，那么也許草也通過(guò)將更多生物可利用的二氧化硅放入海洋中來(lái)促進(jìn)硅藻的豐富。”

硅藻的增加還與過(guò)去 4000 萬(wàn)年來(lái)大氣 CO 2濃度的下降、海平面變化和海洋生態(tài)系統(tǒng)的重組有關(guān)。

這些理論是基于化石記錄中硅藻的證據(jù)。但根據(jù)耶魯大學(xué)的新研究，硅藻可能在更早的時(shí)候就已經(jīng)豐富了——它們只是沒(méi)有被保存下來(lái)。

耶魯大學(xué)的研究人員使用數(shù)值模型來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)硅藻被埋在沉入海底的沉積物之下時(shí)會(huì)發(fā)生什么。該模型的數(shù)據(jù)包括對(duì)過(guò)去 6600 萬(wàn)年海底附近海水溫度和沉積速率的估計(jì)。

“由此我們發(fā)現(xiàn)，在今天的海洋中，硅藻比在 2000 萬(wàn)年前的過(guò)去更可能保存下來(lái)，”韋斯塔科特說(shuō)。

研究結(jié)果表明，硅藻增殖與草原發(fā)展或鯨魚(yú)進(jìn)化無(wú)關(guān)，而是這三者都是由逐漸降溫的氣候驅(qū)動(dòng)的。研究人員說(shuō)，這對(duì)于了解過(guò)去 6600 萬(wàn)年的海洋生態(tài)系統(tǒng)和全球碳循環(huán)具有重要意義。