7亿年前覆盖“雪球地球”的冰层消退，可能是引发寒武纪生命大爆发的关键，这场大爆发使我们的星球充满了多样化的生命形式。但触发因素可能不是气候变化，而是磷释放到海洋中。在这个被称为成冰纪或雪球地球阶段的时间里，整个地球都被冰雪覆盖，海洋甚至可能也冻结了。许多研究人员认为，在这个冰冻时期，冰层曾两次消退，第一次大约在7亿年前，第二次大约在6.35亿年前。本周发表在《自然》杂志上的一篇论文中，一个研究团队提出，这些消退的冰盖向海洋释放了磷。
在[诺亚]普拉纳夫斯基及其同事提出的方案中，雪球冰盖会像现代冰盖一样，磨碎大陆岩石，当冰川消退时释放出磷。这些磷会流入海洋，在那里滋养藻华，从而推动有机物和氧气产量的激增。而沉淀到海底泥土中的额外有机物会留下额外的氧气，最终提高大气和海洋中的氧气含量。[科学在线]
磷通常在海洋中含量不高，但它是必不可少的，因此它常常是藻类生长方程中缺失的一环。为了弄清寒武纪大爆发前磷含量是否升高，由普拉纳夫斯基领导的研究人员研究了来自世界各地的海洋岩心样本。
加州大学河滨分校的生物地球化学家、研究员诺亚·普拉纳夫斯基回忆道：“为这项研究收集样本是一项漫长的工作。汽车会陷在泥里，爆胎是不可避免的，旧地图可能会让你迷路数小时。你必须接受这样一个事实：你可能会花几天时间去取样一些岩石，有时甚至远在世界各地，却一无所获。”[生命科学]
他们从这次全球跋涉中获得了证据，表明在6.35亿到7.5亿年前，大约在雪球地球冰盖消退的时候，海洋中的磷含量出现了一个高峰。
加州大学河滨分校的另一位生物地球化学家、研究员蒂莫西·莱昂斯说：“我们可能找到了驱动氧气增加从而迎来第一批动物的机制的铁证。我们的研究结果可能是首次揭示了生命史上这一重大进步背后的营养驱动因素，而这个驱动因素最终与那个时期的极端气候密切相关。”[生命科学]
一些研究人员不同意这个模型，因为磷在海洋中的寿命有限，而且一些人认为雪球地球只发生了一次解冻。批评者说，为了对海洋生物产生强烈影响，海洋中的磷含量需要比一次解冻所能维持的时间更长。但普拉纳夫斯基认为，即使只有一次解冻事件，冰盖在变暖期间也会反复进退，磷会在数百万年间持续释放。他说，这将使磷含量保持在高位，从而刺激海洋中的生命。其他研究人员对此感兴趣，但尚未被说服。
丹麦南丹麦大学奥登塞分校的生物地球化学家唐纳德·坎菲尔德说，冰川作用与氧气之间存在磷联系，从而与进化产生联系，“这是一个引人入胜的可能性”。“但他们还没有连续的[地质]记录来证明这一点。原则上，这是一个可检验的假设；这就是这项工作的价值所在。”[科学在线]
相关内容：80拍：年轻的地球为什么没有冻结成冰球？
80拍：一次巨大的甲烷排放曾使地球变暖
发现：美丽的污染池
(照片) 发现：92：生命的第五元素来自陨石
图片：维基媒体/neethis
