《Science Advances》刊出我校客座教授邹才能院士团队和地科院青年教师张家强等合作完成的最新研究成果

近日，《Science》旗下综合性子刊《Science Advances》在线发表了我校客座教授邹才能院士团队和地科院青年教师张家强等合作完成的题为《Dynamic redox-promoted iron and nutrient cycling drove graptolite evolution across the Ordovician-Silurian transition》的研究成果（图1）。这是张家强老师继2025年在自然指数（Nature Index）期刊《Earth and Planetary Science Letters》发表论文后，再次在国际顶级学术期刊上发表重要研究成果。

图1 论文在线刊发页面

奥陶纪末生物大灭绝（LOME）是显生宙五次生物大灭绝事件中最早的一次，伴随着一系列全球重大地质事件，包括赫南特冰期、大规模火山喷发、海平面快速升/降、海洋（硫化）缺氧等。这些事件的触发因素及其相互联系一直是国际学术界关注的焦点。笔石是早古生代海洋中最具代表性的浮游动物之一，在奥陶纪末生物大灭绝事件中经历了显著的选择性灭绝与繁盛，其传统解释多与气候变化相关。该时期笔石包括生活在海洋中层的Diplograptina种群和上层的Neograptina种群两大类。在奥陶纪末生物大灭绝事件期间，Diplograptina种群的物种多样性快速减少，并在志留纪初期完全灭绝；相反，Neograptina种群不仅没有灭绝，而且在志留纪初期迅速繁盛，成为海洋中的唯一笔石种群。它们所呈现的这种选择性灭绝与繁盛，难以依靠传统的气候变化来解释。基于两类笔石对水体氧化还原环境的偏好差异（Diplograptina喜好贫氧-缺氧环境，而Neograptina更偏好于氧化环境），该研究提出海洋氧化还原条件的变化可能是导致笔石种群选择性灭绝与繁盛的关键因素。

研究团队以我国川南（双河剖面）和英国苏格兰（Dob’s Linn剖面）地区的奥陶纪-志留纪地层为研究对象，综合运用氧化还原敏感元素、Fe组分、Fe同位素和P组分等多种地球化学指标，首次系统揭示了该时期笔石种群演化与海洋氧化还原条件、Fe-P循环的协同关系（图2），提出海洋氧化还原状态转变所驱动的Fe-P循环变化，对笔石种群的选择性灭绝与繁盛起到了关键作用。该项成果可为理解奥陶纪末生物大灭绝的过程与机制、认识现今全球海洋环境演变对生物多样性的影响等方面提供重要参考，也为我国南方五峰组-龙马溪组异常高有机质页岩层的成因机制及页岩气甜点区/段评价提供重要的基础科学依据。

图2 奥陶纪-志留纪转折期典型剖面分布、海洋氧化还原条件、沉积磷重循环强度变化与笔石种群演化图

该项研究成果获得国家自然科学基金委优青项目（42222209）和国家留学基金资助，我校客座教授邱振和邹才能院士分别为论文第一、二作者，地科院青年教师张家强为论文第三作者，我校为论文第二署名单位。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea1423