化石证据表明冠群多细胞真核生物在中元古代末期（1.1–1.0 Ga）开始快速演化，并逐步在海洋生态系统中占据主导地位。由于氧气对真核生命的代谢活动至关重要，因此通常认为它们的快速演化往往与地球表层环境的氧化密切联系。然而，目前的研究却缺乏该时期海洋氧化的直接证据，这限制了我们对中元古代末期表生环境氧化与真核生命演化相互关系的认识。

针对上述科学问题，我校科学研究院汤冬杰教授与我校史晓颖教授、王新强教授、张世红教授、赵汉卿副教授、周泓屹硕士、许磊博士、孙龙飞博士、谢宝增博士，美国内华达大学Ganqing Jiang教授，辽宁省第八地质大队有限责任公司李鑫磊和王乐乐高级工程师，国家地质实验测试中心周利敏副研究员，中国地质大学（武汉）宋虎跃教授，中国科学院地质与地球物理研究所周锡强副研究员以及英国利兹大学Simon W. Poulton教授开展合作，通过对华北南芬组碳酸盐岩（约1.1 Ga）进行矿物学和地球化学分析，揭示了中元古代末期浅海氧化与冠群真核生物崛起的密切关系，并取得了以下创新性认识：

（1）南芬组碳酸盐岩出现了两次显著的I/(Ca+Mg)峰值（最高可达15 μmol/mol），表明该时期浅海发生了两次脉冲式增氧。

（2）伴随着I/(Ca+Mg)的峰值，南芬组碳酸盐岩P/Al含量也升高，表明生物可利用磷的增多可能导致了该时期浅海的氧化。

（3）该时期冠群真核生命最初的崛起与浅海的氧化密切联系，表明中元古代末期环境的氧化可能促进了早期冠群真核生命的演化。

图1 研究区地质背景

图2 南芬组碳酸盐岩矿物学特征

图3 南芬组地球化学数据

图4 氧化还原条件与真核生物长期演化序列

上述成果得到了国家重点研发计划（2020YFA0714803）、国家自然科学基金（42372233）、“深时数字地球”中央高校科技领军人才团队项目（2652023001）和“111”计划（B20011）的联合资助，相关成果已发表在国际权威期刊《Geological Society of America Bulletin》上：Tang, D.*, Zhou, H., Jiang, G., Shi, X., Li, X., Wang, L., Xu, L., Sun, L., Xie, B., Zhou, L., Song, H., Zhou, X., Wang, X., Zhao, H., Zhang, S., and Poulton, S. W. Terminal Mesoproterozoic (1.1–1.0 Ga) shallow ocean oxygenation and the rise of crown-group eukaryotes. Geological Society of America Bulletin, 2025. [IF2023 = 3.9]

全文链接：https://doi.org/10.1130/B37943.1