2022年05月20日 11:00
【科學快訊】
球石藻是海洋中的一種常見浮遊植物，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：它們是地球上最重要的氧氣生產者之一，它們也是海洋生態系統的重要基石。
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，而當人類活動排放的大量二氧化碳通過大氣進入海洋中，酸性的海水讓碳酸鈣加速溶解。
▲每一個「圓盤」都是一枚球石藻（圖片來源：Nannotax https：//www.mikrotax.org/Nannotax3/）
我們想要知道，在未來的海洋環境中，這些至關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，反過來又會對海洋產生什麼影響？
要預測未來，一個思路是從曆史尋找答案。地球曆史上發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重影響。
但是，最新一期《科學》雜志的封面卻提出了全新的觀點：球石藻並不是消失了，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禦氣候變化的影響，這一發現也將幫助我們理解未來的海洋生態。
球石藻雖然體型微小，但在當今海洋中的含量極其豐富。死後，它們的鈣質外殼沉入海底、堆積形成岩石。該團隊研究的是地球曆史上的3次變暖事件（分別在侏羅紀與白堊紀）。此前的古生物研究中，科學家在這些時期的岩石記錄裏很難找到球石藻化石，因此他們認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物化石中，發現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，倫敦大學學院的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節卻清晰可見。」
這些「幽靈」化石是海底的沉積物在轉變為岩石時形成的，上方沉積物的壓力將球石藻壓入花粉、孢子等有機物的表面，隨後岩石內的酸性海水溶解了球石藻，但它們在有機物表面的印痕卻留了下來。
根據最新研究，在這3次變暖事件中，球石藻含量豐富、種類多樣。這類「幽靈」化石或許在地質記錄中十分常見，但由於保存方式過於出乎意料，因此它們總是被忽視了。
另一位論文作者，瑞典自然曆史博物館的Vivi Vajda教授說：「通常，當古生物學家找不到球石藻化石時，他們會認為這些浮遊植物群落已經崩潰。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浮遊生物。」
浮遊生物在酸性海水中比想象中更頑強，這樣的結論對海洋會產生怎樣的影響？
研究人員表示，在曆史上的變暖事件中，海水底部會出現「死區」：這裏的氧氣濃度很低，造成大量海洋生物死亡。而根據這項研究的最新結論，浮遊生物在這些時期依然大量繁殖，它們死後沉入海底、需要消耗大量底部的氧氣。因此，海洋「死區」很可能比想象中的更加普遍。這不免令我們擔憂：隨著全球變暖的持續，海洋深處的生命或許將面臨異常嚴苛的生存條件……
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
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