研究核心发现 - 研究发现了新的地球化学证据，表明陆地植物开始塑造地球表层环境的时间早于以往的认知，相关成果发表于《自然·生态与演化》[1] - 研究揭示，早期陆地植物的兴起可能在约4.55亿年前就显著推动了地球表层环境的氧化进程，并可能促成了晚奥陶世冰期和大规模灭绝事件的发生[4] 研究方法与指标 - 研究团队将海洋碎屑沉积物中的有机碳/磷比值作为追踪陆源有机碳输入、反映陆地净初级生产力变化的重要指标[3] - 研究团队对不同氧化还原条件下的海相碎屑沉积记录进行了系统分析[3] 关键数据与时间点 - 分析发现，有机碳/磷比值自约4.55亿年前出现显著升高[3] - 混合模型估算结果显示，自晚奥陶世（约4.55亿年前）以来，陆源有机碳约占海洋沉积物中总有机碳埋藏量的42±15%，这一占比已接近现代水平（30%–57%）[3] - 有机碳/磷比值在晚奥陶世出现了两次明显升高，与此时期发生的两次重要碳同位素异常事件相对应[4] 作用机制与环境影响 - 随着陆地植物扩张，陆地光合作用增强，产生的具有更高有机碳/磷比值的有机质通过河流输送至海洋并埋藏，提高了海洋沉积物中的有机碳/磷比值[3] - 富碳、贫磷的陆源有机质向海洋沉积物的输入，促进了全球有机碳的埋藏，从而推动了大气氧含量的累积，并降低了二氧化碳浓度[4] - 陆地植物快速扩张所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[4] 起源与扩张 - 古大陆尺度分析表明，陆地植物的扩张可能最早发生在劳伦古陆（现今北美洲等主要地点）[3]