微小浮游生物的超微化石?可能保存它在酸性海洋幸存的记录

作者:小菜 更新时间:2025-05-02 点击数:
简介:在史前海洋的沉积物中发现了微小的浮游生物的幽灵印记,当时这种生物被认为已经灭绝。

研究人员表示,所谓的纳

【菜科解读】

  在史前海洋的沉积物中发现了微小的浮游生物的幽灵印记,当时这种生物被认为已经灭绝。

研究人员表示,所谓的纳米化石印记揭示了这种生物在气候变化导致的酸性海洋中幸存下来,并可能为现代生物如何忍受海洋温度上升提供线索。

这些图像显示了古代有机物碎片(左)表面坍塌的细胞壁覆盖物(球壳)的印象,单个板(球石)放大以显示亚微米级结构的精美保存(对)。</p><p>蓝色图像被倒置以给出虚拟化石模型,(即,显示原始的三维形式)。</p><p>原版已通过溶解从沉积物中去除.jpg

  超微化石是海洋浮游生物的残余,称为球粒藻(cox-oh-LITH'-oh-fours),属于原生轮藻纲,今天仍然存在于许多海洋食物链的底部。

根据德国不来梅大学地球科学系的说法,这些单细胞的藻类生物的每一个都不到0.001英寸(30微米)宽,并被一层坚硬的几何钙鳞片包围。

这些纳米化石异常丰富。

  “纳米化石比任何其他种类的化石都要多得多,”英国伦敦大学学院的微体古生物学家、这项新研究的合著者保罗·鲍恩告诉《生活科学》。

“这意味着我们真的可以在统计上保持稳健,因为我们看到了太多这样的例子。

  当这些微小的浮游生物死亡时,它们沉入海底,在那里它们的钙壳慢慢积累。

随着时间的推移,这些白色的矿化鳞片,被称为球粒石,被压在一起形成白垩墙。

据布朗说,一个经典的例子是英国著名的多佛白崖。

“白色白垩悬崖是白色的,因为它们几乎100%是超微化石。

”鲍恩说。

  然而,在化石记录中有一些点,颗石藻似乎突然消失了,只是在几百万年后神秘地回来了。

“你会在沉积物中得到这些突然的变化,从几乎纯白色的沉积物变成黑色的沉积物,”Bown说。

这些点与古代海洋变暖事件相吻合,在此期间,海水随着与大气中增加的二氧化碳反应而变得更加酸性。

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的研究,随着海洋pH值在这些事件中下降,菜科网,它侵蚀了颗石藻的钙壳,就像醋可以溶解蛋壳一样。

尽管它们的尺寸很小,但球石藻具有惊人的几何形状阵列。</p><p>.jpg

  科学家们曾经认为,在这些酸性海洋中,大多数镀有钙的浮游生物物种被多次集体消灭,并被无壳物种所取代,这些无壳物种的身体分解成黑色的淤泥,后来硬化成岩石。

  鲍恩的合著者萨姆·斯莱特是斯德哥尔摩瑞典自然历史博物馆的微体古生物学家,他之前也得出了大致相同的结论。

但后来,斯莱特在另一项寻找古代花粉痕迹的研究中注意到了一些奇怪的事情,当时他正在检查侏罗纪时期(2.01亿年至1.45亿年前)一次变暖事件的黑色沉积物。

在一个强大的显微镜下,斯莱特在岩石中发现了微小的几何印记,他意识到这些印记的形状完全像颗石藻。

  斯莱特联系了鲍恩和其他一些专家来帮助调查。

果然,岩石上有颗石藻的印记。

“这些都是保存得非常好的印象。

”鲍恩说。

“我可以在物种层面上识别这些东西。

  被这一发现所吸引,研究人员随后检查了来自世界各地其他侏罗纪遗址的化石沉积物,以及白垩纪(1.45亿至6600万年前)两次变暖事件的样本。

“我们发现了这些印记,这些幽灵化石,无论我们在哪里看,”鲍恩说。

  这些结果表明,与之前的研究相反,一些颗石藻在灾难性的海洋酸化和变暖消亡中幸存下来,即使其他物种已经灭绝。

但是海洋的低pH值溶解了它们死后的外壳,将它们从化石记录中抹去。

  研究人员说,这些信息可能有助于揭示我们当前的气候灾难,根据史密森学会的说法,这种灾难已经在侵蚀富含钙的珊瑚礁。

如果球粒藻能够适应更温暖、更酸性的环境,这对食物链更高端的现代生物来说可能是个好消息。

  然而,Bown警告说,不要将古代变暖事件与现代气候变化过于等同,根据2019年发表在《古海洋学和古气候学》杂志上的研究,现代气候变化的发生率大约是以前灾难的10倍。

古物种学家发现一种新的鱼类化石

新属Simpsonigobius的化石。

致谢:uux.cn莫里茨·迪伦伯格据慕尼黑路德维希·马克西米利安大学:虾虎鱼是欧洲种类最丰富的海洋和淡水鱼类之一。

它们一生中的大部分时间都生活在浅水水体的底部,对许多生态系统的功能做出了重大贡献。

随着一种淡水虾虎鱼化石新属的确定,LMU大学地球生物学和古生物学国际硕士项目的学生和LMU大学地球与环境科学系教授古生物学家Bettina Reichenbacher的发现为这些鱼类的进化史提供了重要的见解。

这一发现发表在《系统古生物学杂志》上。

新属Simpsonigobius的小鱼体长可达34毫米,是在土耳其1800万年前的岩石中发现的,具有独特的形态特征组合,包括形状独特的耳石(听力石)。

现代研究技术阐明了在家谱中的位置为了确定Simpsonigobius在虾虎鱼类系统发育树中的关系,研究人员利用了一个总证据系统发育数据集,他们对该数据集进行了增强,以结合来自48个现存物种和10个化石物种的5个基因的总共48个形态特征和遗传数据。

此外,研究小组首次对虾虎鱼化石物种进行了尖端测年。

这是一种系统发育方法,其中包括在系统发育树中的化石年龄(= tips)用于推断整个群体进化历史的时间。

研究结果表明,这个新属是虾虎鱼科中最古老的成员——该科被归类为现代虾虎鱼(虾虎鱼科和背眼虾虎鱼科)——也是这一现代群体中最古老的淡水鮈。

尖端年代测定分析估计虾虎鱼科出现在3410万年前,背眼虾虎鱼科出现在3480万年前,这与以前使用其他方法进行的年代测定研究一致。

此外,研究人员首次将化石虾虎鱼纳入随机栖息地制图,揭示了虾虎鱼在进化史之初可能具有广泛的盐度耐受性,这挑战了以前的假设。

Simpsonigobius的发现不仅为虾虎鱼增加了一个新属,还为这些不同鱼类的进化时间表和栖息地适应提供了重要线索。

Reichenbacher说:我们的研究强调了使用现代方法分析化石记录的重要性,以更准确地了解进化过程。

第一作者Moritz Dirnberger目前是蒙彼利埃大学的博士生,他补充说,这些发现有望为进一步研究虾虎鱼的进化以及环境因素在塑造其多样性中的作用铺平道路。

卡西尼探测器六大发现:土卫二地下海洋潜在生命

  核心提示:这是卡西尼探测器拍摄最壮观的一张土星图像,拍摄时间是2016年,清晰地呈现土星北极、土星环和土星阴影。

1997年10月15日,美国宇航局“卡西尼”探测器发射升空,开始土星探索之旅。

  新浪科技讯 北京...  这是卡西尼探测器拍摄最壮观的一张土星图像,拍摄时间是2016年,清晰地呈现土星北极、土星环和土星阴影。

1997年10月15日,美国宇航局“卡西尼”探测器发射升空,开始土星探索之旅。

  新浪科技讯 北京时间9月15日消息,据国外媒体报道,当科学家伽利略第一次使用最早期放大设备观测天空时,观测到土星是一颗神秘天体,有诸多谜团亟待揭晓。

多年以来,伴随着太空勘测设备的不断升级,土星变得更加神秘,它存在土星环,并且土星环之间存在间隙,以及不同体积大小的卫星和其它有趣的属性,存在带状结构,短暂风暴等。

近年来,“航行者号”等探测器多次飞越土星,揭晓了土星系统的许多谜团和古怪问题。

  1997年10月15日,美国宇航局“卡西尼”探测器发射升空,开始土星探索之旅,随后拍摄到大量土星环和奇特光谱图像,以及拍摄到土星的卫星。

卡西尼探测器还装配了一个登陆器——“惠更斯”探测器,它降落至土星最大卫星土卫六表面,它装备放射性同位素发生器,并拥有独立携载的核衰变电源,可持续使用几十年时间。

  2004年,经过7年的太阳系旅行,卡西尼探测器抵达土星轨道,之后立即开始采集数据,并在2008年完成为期4年的主要任务。

该探测器发现了土星环、土星风暴和表面漩涡结构,除了发现更多的卫星,还探测到各种各样的分子,惠更斯探测器甚至在土卫六表面发现液态流动甲烷。

以下是卡西尼探测器勘测获得的6项重大发现:    图中是土星北极,是2013年拍摄的真实色彩图像。

科学家吃惊地发现,在过去几年时间里,北极风暴从蓝色缓慢地变成了黄色。

土星拥有一个六边形风暴,持续肆虐土星北极地区。

  1、土星极地六边形飓风。

虽然土星极地飓风最初是由“航行者号”探测器发现的,但直到卡西尼探测器拍摄发现时,人们才意识到其惊人的事实:土星拥有一个六边形风暴,持续肆虐土星北极地区。

快速旋转大气层和流体动力学促使土星极地出现独特的六边形风暴,这是第一次在气态行星上发现这样的风暴。

该风暴直径达到32000公里以上,出现在纬度78o,并向下延伸大约100公里。

  与其它行星大气层特征不同,土星极地风暴并不随时间而出现纬度变化,风暴轮廓周围存在向东移动的气流,时速达到360公里,结合低纬度气流,在计算机模拟图像中呈现奇特的六边形。

也许最引人注目的是,土星北极涡旋非常像“飓风眼”,卡西尼探测器在下降的过程中探测到该六边形风暴存在一个缺口。

  土星极地风暴直径大约2000公里,在卡西尼探测器持续观测的13年时间里,它一直存在。

最引人注目的是,在过去几年,这个神秘漩涡开始变色。

科学家约翰·布莱洛克(John Blalock)指出,2012-2016年观测时,六边形风暴可能稍亮一些,但是其内部,特别其中心圆环区域更明亮。

这种变亮现象与顶部大气层增多光化学雾霾相符。

  这是为什么呢?实际上这与太阳自身有关,土星北极倾斜偏离太阳,直到2015年才逐渐接近太阳。

2016年,土星极地六边形颜色出现了变化,就像直接接受阳光照射。

在环绕太阳的29年的轨道周期中,卡西尼探测器不可能很快观测到这种变化,这仅是由于该任务持续了很长时间,我们才发现这一点!  像所有存在大气层的行星,土星具有其独特气候,包括较大和较小的风暴。

  2、太阳系迄今最大风暴。

像所有存在大气层的行星,土星具有其独特气候,包括较大和较小的风暴。

虽然卡西尼任务能够发现土星的一些奇特现象,例如:持续较长时间的极地六边形风暴和南半球“龙风暴”。

最壮观的风暴出现在2011年,土星北半球出现的超级风暴环绕整个行星,持续了大约200多天。

近距离拍摄显示,该风暴在土星表面以时速100公里的速度快速移动。

  虽然这一等级风暴每20-30年出现一次,最大、持续时间最长的风暴出现在1876年。

今年4月,我们发现这些风暴被土星大气层低层水蒸汽所抑制,不仅是氢和氦,还有甲烷。

潮湿水蒸汽在土星外逸层形成与土星内部相隔离的绝缘层。

最终,土星外逸层温度降低导致其下沉,从而使内部潮湿层和风暴再次出现。

预计下一次土星重大风暴将出现在本世纪30年代,它将最终告诉我们土星包含多少水资源。

#p#分页标题#e#  土星环存在一些小型卫星,以及涟漪和“浮雕”结构。

  3、土星环固有的涟漪和“浮雕”结构。

土星在许多方面是令科学家关注的,在我们已知的所有行星中,土星是密度最低的行星,也是唯一具有明显可见环状结构的行星。

它是由类似冰和灰尘的物质构成,环状结构并非固体,而是彼此穿越的粒子构成,它暂时粘聚在一起,被潮汐引力撕裂。

雪球和微行星合并在一起,仅被土星和它附近行星产生的潮汐引力分离。

  这个环状系统自身厚度仅10-1000米,可能和土星一样古老。

当从侧立角度观察土星环,由于土星环和太阳之间的角度,冰晶中的微小瑕疵在土星环上投入较长的阴影。

  土星主环在赤道上空延伸7000-80000公里,大于土星半径。

其99.9%成分是水冰,土星环存在数千个微小的间隙。

目前土星环比远古时期更厚,变化性更强。

曾经的岩石物质合并在卫星中,但是这个水环存在时间和太阳系一样久远。

  虽然土星环具有较高反射性,主要是由水冰物质构成,但在光学和射电范围的反射率存在较大差异性,后者允许成像比前者更清晰。

    在土卫八轨道外侧存在一颗卫星——土卫九,它看上去与环绕土星的其它卫星完全不同,土卫九与土星其它卫星的成分并不相同,而且它环绕土星的方向与其它卫星相反。

  4、神秘双色土卫八谜团已揭晓。

土卫八是土星系统中发现的第二颗卫星,它可能是最神秘的卫星。

这颗卫星不仅存在一个赤道脊和一个较大的轨道倾角,而且它的一半像冰一样反射光线,而另一半的80%处于黑暗之中。

是什么原因导致土卫八成为神秘的“双色卫星”呢?不是它轨道的倾斜度所导致的,事实上它是距离土星最远的大型卫星,还有另外一颗独特卫星距离土星更遥远。

  在土卫八轨道外侧存在一颗卫星——土卫九,它看上去与环绕土星的其它卫星完全不同,土卫九与土星其它卫星的成分并不相同,而且它环绕土星的方向与其它卫星相反。

土卫九是顺时针环绕土星运行,这怎么可能呢?这是因为土卫九可能并非源自土星,而是被柯伊伯带捕获的一颗天体。

此外,土卫九在太阳系中拥有最大、最奇特的环状结构。

  只有在2004年使用斯皮策红外太空望远镜观测时,才呈现土卫九环是一种源自土卫九的分散残骸环,并且颜色非常黑。

它的密度也非常惊人:每立方千米大约有7个灰尘大小的颗粒。

当然,由于这些碎片与其它所有卫星都是相反方向,土星最外层卫星可能与其碰撞,将卫星的主侧面暴露在黑暗碎片中。

土卫八的轨道位置很容易与土卫九残骸环相撞。

  由于土卫八与土星保持潮汐引力锁定,意味着伴随其穿过轨道,相同的一侧始终朝向土星,土卫八前侧积聚了这种黑色物质,而后侧却没有。

这些黑色物质在土卫八一侧积聚,菜叶说说,比浅色材料的温度更高,这将导致表面冰直接升华。

在气相中,蒸汽拥有大量的动能,虽然不足以逃脱土卫八的引力束缚,但能迁移至光面一侧,在那里保持稳定状态。

从而造成了土卫八具有独特的双色结构,卡西尼探测器的光谱分析对于揭晓这一谜团具有重要意义。

  图中是土星、土卫二、土卫八和土卫九。

水、热量和有机分子都存在于土卫二表面,使这颗星球成为太阳系最有可能适宜生命的地外星球之一。

  5、土卫二地下海洋潜在生命。

卡西尼探测器拍摄图像显示,土卫二表面明亮光滑,事实上,它是太阳系内反射率最高的卫星。

但是表面光滑会出现裂纹,这些裂纹是冰表面的弱点。

土卫二位于土星E环中心右侧,它的存在并非巧合,而是由于土星环所形成的。

  土卫二表面之下的冰物质被压缩和加热,形成了一个液态盐水亚表面海洋。

然后这些水脱离土卫二的引力束缚喷射出来,其中多数水物质形成E环。

水、热量和有机分子都存在于土卫二表面,使这颗星球成为太阳系最有可能适宜生命的地外星球之一。

  目前土卫二被证实存在水,而来自土星的潮汐引力提供了必要热量。

根据太阳系其它天体的观察,土卫二可能也含有生命的原料。

以上三种迹象表明,土卫二巨大的地下海洋中可能存在着氨基酸。

  土卫二表面的间歇泉可能成为寻找外星生命存在的理想目标,一艘宇宙飞船穿过间歇泉喷射羽流,能够收集喷射物质样本,很可能找到人类一直希望存在的有机物质。

因为土卫二是我们猜测最有可能潜在地外生命形式的星球,毕竟这颗星球存在孕育生命的所有元素,其重要性不容忽视。

#p#分页标题#e#  卡西尼探测器拍摄到地球和月球处于土星阴影之中。

  6、“重新认识”地球。

当卡西尼探测器在太阳系旅行时,航行者号探测器首次拍摄到着名的“淡蓝色圆点”的图像,这张照片是在土星阴影之下,虽然土星环和大气层都被照亮,但能清晰看到一颗淡蓝色圆点状星球,这就是我们的地球,在淡蓝色圆点右侧是月球。

  经过20年有探索历程,卡西尼探测器获得了许多重大发现,我们认为卡西尼探测器不仅对太阳系土星系统进行了深入勘测,还有助于我们更深入地观察地球。

9月15日,卡西尼探测器将最后一次进入土星大气层,也将标志着它将终结探索旅程。

卡西尼探测器将见证我们已经走了多远,以及我们是如何实现的,未来我们的探索之旅还很遥远,接下来将需要我们的共同努力。

(叶倾城)

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