地球第一隻巨獸

 原文網址：https://nhm.org/stories/earths-first-giant

By: Tyler Hayden

新發現的巨型魚龍是地球上已知的第一種巨型動物，牠長達兩公尺的頭顱揭曉了已經消失的海洋爬蟲類和現代的鯨魚如何長得如此龐大。

地球歷史上死傷最慘重的時期也是最難聞的

 原文網址：https://news.ucr.edu/articles/2021/12/20/deadliest-period-earths-history-was-also-stinkiest

微生物打嗝造成了大滅絕

By Jules Bernstein

一項新研究提出微生物打嗝產生的有毒氣體不但是地球歷史上最嚴重大滅絕事件的成因之一，也讓這段時期持續更久。

位在今日西伯利亞的火山造成了世界上最嚴重的大滅絕事件。

恐龍的最後一個春天：研究精確指出小行星撞擊的時間點

 原文網址：https://www.fau.edu/newsdesk/articles/dinosaur-extinction-chicxulub-asteroid

By Gisele Galoustian

一項由佛羅里達大西洋大學的研究人員以及國際科學團隊主持的研究得到了突破性的發現，他們的結論證實了造成浩劫的希克蘇魯伯小行星撞擊事件，也就是6600萬年前導致恐龍和地球上75%生命滅亡的原因，是在一年當中的什麼時候發生。雖然春天是萬物之始的季節，但是恐龍1億6500萬年的王朝卻在此時落幕，並且改變了地球生命的演化方向。

象徵萬物之始的春天卻結束了恐龍1億6500萬年的王朝，並且改變了地球生命的演化方向。

地球公轉軌道隨時間的變化驅策了生物演化

原文網址：https://www.cnrs.fr/en/when-variations-earths-orbit-drive-biological-evolution

鈣板藻(Coccolithophor)是一種微小的單細胞藻類，它們會在細胞外圍形成迷你的石灰岩板，稱為鈣板(coccolith)，其形狀以及大小依據種類不同而有差異。鈣板藻在死後沉到海底，身上的鈣板接著堆積在沉積物裡面，使得它們在地質時間中的詳細演化過程可以被沉積物忠實地記錄下來。

鈣板藻是浮游生物中重要的一份子。它們的演化過程依循著地球公轉軌道偏心率的變化節奏。圖片來源：Luc BEAUFORT / CNRS / CEREGE

巨獸消失，野火遍起

 原文網址：https://news.yale.edu/2021/11/25/loss-ancient-grazers-triggered-global-rise-fires

By Bill Hathaway

距今50000年至6000年前，全世界許多體型龐大的動物都滅亡了，包括生活在草原、極為代表性的食草者(grazer)：長毛象、巨型野牛、古馬……等。由耶魯大學主持，發表在期刊《科學》(Science)的新研究指出，這些食草動物消失引發了全世界草原的野火活動劇烈增加。

這幅Rudolph F. Zallinger的壁畫描繪了猛瑪象生活的年代。(圖片來源：耶魯大學皮博迪自然史博物館，2016)

壓碎障礙：板塊沉入隱沒帶的過程

原文網址：https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2021/11/crushed-resistance.html

By Peter Rüegg

地球物理學家利用新的模型來解釋隱沒帶的板塊沉入地函過程中的行為：板塊底部的礦物顆粒體積變小，使得板塊強度變弱，因此更容易變形。

模型對於日本下方的隱沒板塊為何會分段提出了新觀點：板塊底部彎曲造成橄欖石晶體被壓碎。(圖片來源：Taras Gerya / ETH Zurich)

為什麼冰河期循環在一百萬年前突然增強？

 原文網址：https://news.climate.columbia.edu/2021/11/08/why-did-glacial-cycles-intensify-a-million-years-ago/

By Marie Denoia Aronsohn

大約一百萬年前地球發生了某件大事。公轉軌道變化對於地球氣候系統的影響出現了重大改變，這次事件被稱為「中更新世轉型期」(Mid-Pleistocene Transition, MPT)。在MPT之前，冰期與間冰期大概每41000年循環一次；在MPT之後，冰河期變得更加嚴酷，冷到足以讓北半球形成持續10萬年的冰層。這讓地球在人類時代之前一直處於規律的冰河期循環當中。

一項新研究認為一百萬年前，冰河開始更加牢固地附著在岩床，引發了冰期更長的循環。照片中從冰島Breiðamerkurjökull冰河流出來的冰塊正在往大西洋移動。(Kevin Krajick/Earth Institute)

放射性碳是瞭解地球過去的關鍵

 原文網址：https://www.sheffield.ac.uk/news/radiocarbon-key-understanding-earths-past

研究人員表示想要瞭解地球的氣候、磁場以及太陽活動的歷史，放射性碳的紀錄都非常重要。

揭開地球第一次大滅絕隱藏的秘密

 原文網址：https://thecollege.syr.edu/news-all/news-from-2021/uncovering-the-secrets-behind-earths-first-major-mass-extinction/

一組研究團隊最近發表在《自然―地球科學》(Nature Geoscience)的新研究，探討了奧陶紀晚期大滅絕的成因

By Dan Bernardi

我們都知道恐龍在一次大滅絕當中就此滅亡，但是你知道其實還有別的大滅絕事件嗎？過去總共發生了五次最為嚴重的大滅絕事件，合稱為「big five」，每次都是在一段特定的地質時期之中，當時地球上活著的所有物種至少有四分之三走入滅絕。在面臨現今全球暖化與氣候變遷的趨勢之下，許多研究人員相信我們可能正處於第六次大滅絕。

研究人員正在檢視一座海岸邊的奧陶紀岩石露頭，該地位於加拿大魁北克的安蒂科斯蒂島。圖片來源：André Desrochers/渥太華大學

解決一道歷時4000萬年的難題

 原文網址：https://news.climate.columbia.edu/2021/10/24/tackling-a-40-million-year-old-conundrum/

By Shilei Li, Steven L. Goldstein and Maureen E. Raymo

矽酸鹽礦物是多數岩石的主要成分。當這些礦物在地表跟水接觸，會和水中的二氧化碳反應而溶解一部份。這些溶掉的礦物接著被河流帶到海洋，最後由生物利用而在海中形成石灰岩之類的碳酸鹽。大氣裡的二氧化碳可以經由此過程移除並轉化成岩石――這道稱為矽酸鹽風化的作用可以說是自然界的碳封存範例。近代的矽酸鹽風化會隨著侵蝕速率而加快，也就是岩石破碎成更加細小的碎片的作用，像是溪水流動、凍融循環或是山崩。

新研究支持了數千萬年前安地斯山與喜馬拉雅山抬升，協助促成了隨後發生的冰河期的理論。圖中為尼泊爾的高山。圖片來源：Bisesh Gurung/unsplash

8400萬年前的地球曾經倒向一邊？

 原文網址：https://www.titech.ac.jp/english/news/2021/062153

扶好你的帽子――因為科學家找到了更多證據指出地球時不時會倒向一旁。我們知道陸地正因為板塊運動而緩慢地移動，但是陸地漂移只會讓板塊之間互相推擠。過去數十年來，科學家持續爭論地球外側的固體殼層是否會相對自轉軸而晃動，甚至整個傾倒。地球的這種運動稱作「真極漂移」(true polar wander)，但是關於此作用的證據一直都有爭議。東京工業大學地球生命科學系的實驗室主持人Joe Kirschvink(同時也是加州理工學院的教授)和北京地質與地球物理研究所的Ross Mitchell教授主持了一項發表在《自然通訊》(Nature Communications)的新研究，他們提出了迄今最為有力的部分證據，顯示地球確實發生過這種整顆行星傾斜的現象。

義大利亞平寧山北部Furlo附近出露的Scaglia Rossa石灰岩。此處的石灰岩是在古地中海一條水道的淺部堆積而成，時間大約為8500萬年前的白堊紀晚期。圖片來源：Ross Mitchell

早期人類活動對地球大氣的影響比過去所知的更加深遠

 原文網址：https://www.dri.edu/early-human-activities-impacted-earths-atmosphere-more-than-previously-known/

By Kelsey Fitzgerald

沙漠研究所的Joe McConnell博士、Nathan Chellman博士以及英國南極調查局的Robert Mulvaney博士，數年前分析南極詹姆斯羅斯島的冰芯樣品時注意到某些不尋常的事物：黑碳的含量大約從西元1300年開始大幅增加，並且持續至今。

火山造成的氣候變遷使恐龍得以上位

 原文網址：https://www.birmingham.ac.uk/news/latest/2021/09/dinosaurs-ascent-driven-by-volcanoes.aspx

一項新研究得出恐龍在2億3000多萬年前崛起的同時，大型火山爆發事件也造成了環境變遷。

2億3000萬年前強烈的火山活動造成了生態變化，為恐龍的統治奠下了基礎。圖片來源：University of Birmingham

極端劇烈的火山活動並不是白堊紀末物種大量消失的原因

 原文網址：https://www.ub.edu/web/ub/en/menu_eines/noticies/2021/09/030.html

發表在期刊《地質》(Geology)的研究否決了在白堊紀末的物種大量滅絕事件中，極端劇烈的火山活動期具有任何一絲影響。這項結果也證實了6600萬年前一次巨大的隕石撞擊對生物造成了重大危機，最終消滅了非鳥類恐龍的血脈以及其他陸上與海中生物的假說。

蘇馬亞海岸的岩壁保存了相當完整的地層段落，從中可以得出地球1億1500萬年到5000萬年前的地質歷史

史前時代的氣候變遷屢次引導人類穿越阿拉伯地區

 原文網址：https://www.shh.mpg.de/2040070/petraglia-green-arabia?c=1935799

德國耶拿的馬克思普朗克人類歷史科學研究所、沙烏地文化部遺址委員會以及許多其他沙烏地阿拉伯和各國的研究人員最近在阿拉伯聯合進行的研究，開始把這個亞洲西南最大的國家極為豐富的史前史給記載下來。先前對於此地區的研究主要放在海岸與外圍的林地，但是廣大內陸地區的人類史前史一直以來卻所知甚少。

沙烏地阿拉伯北部的Khall Amayshan 4考古場址。此處發現的證據顯示過去40萬年早期人類曾數度來訪此地，也有找到古代湖泊的痕跡。圖片來源：Palaeodeserts Project

火山爆發也許催生了地球大氣中的第一道氧氣

 原文網址：https://www.washington.edu/news/2021/08/25/volcanic-eruptions-may-have-spurred-first-whiffs-of-oxygen-in-earths-atmosphere/

Hannah Hickey

分析澳洲25億年前的岩石得到的最新結果顯示，當時火山爆發或許刺激了海洋微生物族群大量成長，進而產生大氣中的第一股氧氣。這項新的發現可能會改寫科學家關於地球早期大氣的現有想法，他們推測早期大氣的多數變化都是受控於地質或化學作用。

2004年，Roger Buick 身處澳洲西部的麥克雷山頁岩。附近鑽取出來的岩石顯示在24億年前的大氧化事件之前曾經有過一絲氧氣。新的分析得出稍早之前的岩石裡，元素汞含量有道火山噴發所形成的高峰，這場爆發或許也促成了單細胞生物大量生長，產生了短暫出現的一絲氧氣。圖片來源：Roger Buick/University of Washington

長期而言火山對於地球氣候具有安全閥一般的功用

 原文網址：https://www.southampton.ac.uk/news/2021/08/volcanic-arc-weathering.page

南安普敦大學的科學家發現在地質時間當中，廣大的火山長鏈兼具排放二氧化碳到大氣當中並把它們移除的功能，這讓地表的氣溫得以保持穩定。

現今位於俄羅斯堪察加半島的火山陸弧。圖片來源：Tom Gernon博士

進一步的證據顯示地球磁場有二億年的週期

 原文網址：https://news.liverpool.ac.uk/2021/08/18/further-evidence-of-200-million-year-cycle-for-earths-magnetic-field/

利物浦大學的新研究提供了更進一步的證據，顯示地球磁場強度有二億年左右的週期。

化石揭露早期的陸生植物是由淡水藻類演化而來

 原文網址：https://phys.org/news/2021-08-early-evolved-freshwater-algae-fossils.html

根據一篇發表在期刊《科學》(Science)的最新研究報告，世人對於植物的想法或許得有所改變。研究人員重新檢視類似孢子的微體化石之後，發現它們的特徵質疑了我們對於陸生植物演化過程的固有理解。

在年代大約為4億8000萬年前的奧陶紀早期，發現了新的孢子化石組合。它們的特徵介於寒武紀有爭議的型態，以及奧陶紀晚期和志留紀沉積物中廣為認可的植物孢子之間。這道連結銜接了化石孢子與分子數據，而有助於解釋植物主軸的顯體化石為什麼要到7500萬年之後的志留紀才出現。圖片來源：Paul Strother

休倫湖滲穴裡的驚奇：早期地球氧氣含量增加和自轉速率變化有關

 原文網址：https://news.umich.edu/lake-huron-sinkhole-surprise-the-rise-of-oxygen-on-early-earth-linked-to-changing-planetary-rotation-rate/

發生在地球歷史早期的氧氣含量升高為日後動物驚人的多樣性打下了基礎。但是這道歷時將近二十億年、逐步發展的過程是受到哪些因素控制，數十年來科學家還是難以解釋。

休倫湖中島滲穴的紫色微生物蓆，攝於2019年六月。當微生物蓆下方產生的氫氣與硫化氫等氣體，變成氣泡往上升的時候便會在微生物蓆上形成小丘陵與類似這張照片中的「指頭」。圖片來源：Phil Hartmeyer，NOAA雷霆灣國家海洋保護區

古代全球大滅絕事件發生的同時氧氣含量也出現高峰

 原文網址：https://news.fsu.edu/news/science-technology/2021/08/02/fsu-researchers-find-oxygen-spike-coincided-with-ancient-global-extinction/

By Bill Wellock

二億五千萬年前，地球上的大多數生物都滅亡了。

經過純化的岩石樣品會在國家強磁場實驗室中測量它們的鉈同位素。圖片來源：Stephen Bilenky/ National High Magnetic Field Laboratory

動物出現的第一道跡象也許是具海綿化石

原文網址：https://phys.org/news/2021-07-oldest-fossils-animals-canada.html

by Christina Larson

根據星期三發表在期刊《自然》(Nature)的研究報告，一位加拿大的地質學家也許發現了地球上最早的動物化石紀錄。

這張沒有日期的照片由加拿大勞倫森大學的Elizabeth Turner提供，顯示了她在加拿大西北領地的野外考察地點之一。根據2021年7月28日星期三發表在期刊《自然》的研究報告，這位加拿大的地質學家也許在這片區域發現了地球上最早的動物化石紀錄。圖片來源：Elizabeth Turner

現今加拿大西北方一處遍布崇山峻嶺的區域，大約在十億年前是片史前海洋，該篇論文表示當時沉積下來的礦物裡面也許保存了原始海綿的遺骸。

地質學家Elizabeth Turner在加拿大西北領地唯有靠直升機才能到達的偏遠區域發現了這些岩石，她從1980年代開始就在此地挖掘化石。從岩石薄片可以看到其中含有與現今的海綿骨骼類似的立體構造。

「我相信它們確實是古代的海綿，只有這類生物才擁有這種由絲狀有機物形成的網狀結構，」德國哥廷根大學的地質生物學家與海綿專家Joachim Reitner,表示。他並未參與此研究。

鄰近岩層的定年結果指出這些樣品的年代大約為8.9億年，相較於之前發現最古老、確定為海綿的化石，它們的年代還要早了3.5億年。

「這項發現最令人驚訝的部分是年代，」瑞典烏普薩拉大學的海綿專家Paco Cardenas表示。他也未參與此研究。「發現將進九億年前的海綿化石，勢必會大幅增進我們對於動物早期演化過程的認知。」

許多科學家相信最初的動物類型包括了柔軟的海綿或是類似海綿的動物，雖然它們缺乏肌肉與神經，但是已經擁有其他簡單的動物特徵，像是功能分異的細胞與精子。

可以肯定的是，任何年代為距今十億年前的事物都很難在科學界取得共識或肯定，因此其他研究人員未來可能會繼續審視並討論Turner的發現。

「我認為她的理由很有說服力，這確實十分值得發表――將證據呈現出來讓其他人可以加以檢視，」南加州大學的古生物學家David Bottjer表示。他並未參與這項研究。

科學家相信地球的生命大約出現在37億年前，而最早的動物則要過了許久才出現，但是確切的時間仍有許多爭議。

目前為止，最早可以確定為海綿化石的年代大約是在5.4億年前，稱作寒武紀的時代。

但是科學家利用另外一條線索「分子時鐘」――分析兩物種的基因突變速率來回推牠們分家的時間――得出的現有證據指出海綿的出現時間要來得更早，大概是在十億年前。

然而，目前為止卻還沒有發現任何實體證據來支持。

「這是首次發現比寒武紀更加古老的海綿化石，而且不只是比較早，還早了非常多，這真的讓人非常興奮，」烏普薩拉大學的Cardenas說。他繼而表示研究似乎也確認了分子時鐘的估計結果。

動物在寒武紀才首次演化出堅硬的骨骼、外骨骼以及外殼這些比較容易保存下來的部位，因此在寒武紀之前的化石紀錄十分稀少。

「這類化石屬於比較複雜的動物――明顯的，在這之前勢必得有一段歷史屬於更加簡單的動物，像是最早出現的海綿，」論文作者Turner表示。她任職於加拿大安大略省的勞倫森大學。

距今8.9億年前這個時間非常重要，因為如果可以確定這些化石為海綿的話，就證實了最初的動物演化出來的時候，大氣和海洋的氧氣還沒有上升到科學家曾經以為要讓動物出現必須到達的濃度。雖然最近的研究已經顯示某些海綿可以在氧氣很少的情況下生存。

「地球上的所有生物都有個祖先。我們總是預測動物出現的第一道證據會相當微小而隱晦，不過是條十分細微的線索，」麻省理工學院的地質生物學家Roger Summons表示。他並未參與此研究。

 

First sign of animal life on Earth may be a sponge fossil

A Canadian geologist may have found the earliest fossil record of animal life on Earth, according to a report published Wednesday in the journal Nature.

Around a billion years ago, a region of northwest Canada now defined by steep mountains was a prehistoric marine environment where the remains of ancient sponges may be preserved in mineral sediment, the paper says.

Geologist Elizabeth Turner discovered the rocks in a remote region of the Northwest Territories accessible only by helicopter, where she has been excavating since the 1980s. Thin sections of rock contain three-dimensional structures that resemble modern sponge skeletons.

"I believe these are ancient sponges—only this type of organism has this type of network of organic filaments," said Joachim Reitner, a geobiologist and expert in sponges at Germany's University of Gottingen, who was not involved in the research.

The dating of adjacent rock layers indicates the samples are about 890 million years old, which would make them about 350 million years older than the oldest undisputed sponge fossils previously found.

"What's most stunning is the timing," said Paco Cardenas, an expert on sponges at Sweden's Uppsala University, who was not involved in the research. "To have discovered sponge fossils from close to 900 million years ago will greatly improve our understanding of early animal evolution."

Many scientists believe the first animal groups included soft sponges or sponge-like creatures that lack muscles and nerves but have other features of simple animals, including cells with differentiated functions and sperm.

To be sure, there's very little scientific consensus or certainty about anything dating back a billion years ago, so other researchers will likely continue to vet and debate Turner's findings.

"I think she's got a pretty strong case. I think this is very worthy of publishing—it puts the evidence out there for other people to consider," said David Bottjer, a paleobiologist at University of Southern California, who was not involved in the research.

Scientists believe life on Earth emerged around 3.7 billion years ago. The earliest animals appeared much later, but exactly when is still debated.

Until now, the oldest undisputed fossil sponges date to around 540 million years ago, an era called the Cambrian period.

But scientists using a line of reasoning called the molecular clock —where they analyze the rate of genetic mutations to backdate when two species likely diverged—say that available evidence points to sponges emerging much earlier, around a billion years ago.

Yet no supporting physical evidence has yet been found until now.

"This would be the first time that a sponge fossil has been found from before the Cambrian, and not only before, but way before—that's what's most exciting," said Uppsala University's Cardenas, adding that the research seems to confirm the molecular clock estimates.

Fossil evidence is scant before the Cambrian period when animals first developed hard skeletons, exoskeletons and shells, which are more likely to be preserved.

"Those kinds of fossils belong to more complicated animals—obviously there has to be a back history" of simpler animals like sponges emerging first, said the paper's author Turner, who is based at Laurentian University in Ontario.

The dating of 890 million years ago is significant because, if the sponge's identification is confirmed, it shows that the first animals evolved before a time when oxygen in the atmosphere and ocean reached a level scientists once thought was necessary for animal life. Yet recent research shows that some sponges can survive with very little oxygen.

"Everything on Earth has an ancestor. It's always been predicted that the first evidence of animal life would be small and cryptic, a very subtle clue," said Roger Summons, an MIT geobiologist who was not involved in the research.

原始論文：Elizabeth C. Turner. Possible poriferan body fossils in early Neoproterozoic microbial reefs. Nature, 2021. DOI:10.1038/s41586-021-03773-z