研究背景与核心问题 - 寒武纪大爆发是地球生命演化史上关键的里程碑事件，使几乎所有现生动物门类快速出现 [1] - 动物在寒武纪早期爆发过程中呈现出"脉冲式"演化模式，并伴随海水无机碳和硫酸盐硫同位素的同步波动 [1] - 学界对调控这一时期脉冲式增氧的驱动机制尚不明晰 [1] 研究假说与初步证据 - 科研人员认为全球有机碳和黄铁矿埋藏周期性变化导致大气和浅海氧含量周期性波动，进而影响海洋动物早期演化模式 [2] - 这些百万年尺度的地球表层环境变化或由长周期的地球轨道变化所驱动 [2] - 轨道变化通过改变地球不同纬度接收太阳辐射的分布差异使气候周期性波动，可能影响大陆风化作用强度及磷等关键营养物质向海洋输送 [2] 研究方法与验证过程 - 研究对已发表的寒武纪早期碳–硫同位素记录进行了频谱分析，结果显示存在1 2百万年、2 6百万年及4 5百万年的长周期变化，与长周期轨道变化周期一致 [3] - 研究团队在深时地球系统箱式模型中添加气候轨道驱动因子并进行数值模拟，结果表明轨道驱动的气候变化可复现海水碳–硫同位素的同步周期性变化 [3] - 模型敏感度实验表明海洋中的低硫酸盐浓度或放大了碳–硫–氧生物地球化学循环对轨道驱动营养物质输入的响应幅度 [3] 研究意义与影响 - 该研究揭示了地球长时间尺度的轨道变化或是寒武纪早期脉冲式增氧过程的幕后推手 [2] - 研究成果对理解寒武纪生命大爆发节拍和其他时期周期性的碳、硫、氧循环提供了新思路和新视角 [3]