中科院团队发文：陆地植物4.55亿年前开始影响地球环境

早期植物何时开始在陆地扩张并对地球系统产生影响，一直是地球演化研究的核心问题之一。中国科学院地质与地球物理研究所赵明宇研究员团队通过新发现的地球化学证据，将这一时间节点推前至约4.55亿年前，早于以往认知。相关成果2月24日发表于《自然·生态与演化》。

研究指出，陆地植物与海洋生物产生的有机质存在显著差异：陆地植物有机质具有更高的有机碳/磷比值。随着植物在陆地上扩张，陆地光合作用增强，富含有机碳的陆源物质通过河流输入海洋，并沉积于海底，使海洋沉积物中的有机碳/磷比值升高。这一比值因此成为追踪陆源有机碳输入、反映陆地初级生产力变化的重要指标。

研究团队系统分析海相碎屑沉积记录后发现，有机碳/磷比值自约4.55亿年前显著升高，表明早期陆地植物扩张已显著增强陆地净初级生产力。混合模型估算显示，自晚奥陶世以来，陆源有机碳约占海洋沉积物总有机碳埋藏量的42±15%，已接近现代水平(30%–57%)。古大陆尺度分析还提示，陆地植物可能最早在劳伦古陆(今北美洲等地)扩张。

研究还发现，晚奥陶世有机碳/磷比值两次显著升高，恰与两次重要碳同位素异常事件对应。这表明富碳贫磷的陆源有机质输入促进了全球有机碳埋藏，推动大气氧含量累积、二氧化碳浓度下降。陆地植物扩张引发的硅酸盐和磷风化增强，可能进一步放大了这些环境效应。

综合来看，早期陆地植物的兴起在约4.55亿年前就已显著推动地球表层环境氧化，并可能促成了晚奥陶世冰期及大规模灭绝事件的发生。