中国科学家发现蜗牛壳藏着气候密码 小小壳体记录大大气候史!在地球环境科学研究中,科学家们一直在寻找能够记录古气候变化的“天然档案”。树木年轮、冰芯、石笋等都是人们熟知的典型气候载体。然而,陆生蜗牛的碳酸盐质壳体中也蕴藏着丰富的环境信息。
中国科学院地球环境研究所联合西安交通大学全球环境变化研究院以及西安创新地球环境研究院,在陆生蜗牛壳体高分辨率碳氧同位素研究方面取得了重要进展,揭示了壳体同位素序列对古气候环境的深层指示意义。
陆生蜗牛广泛分布于全球各类陆地环境,从热带雨林到温带草原,从低地平原到高山峡谷,几乎无处不在。其碳酸盐壳体在考古和地质记录中能稳定保存数万年至百万年之久。如同树木年轮记录其生命历程的环境变迁,蜗牛壳体中的氧同位素(δ18O)和碳同位素(δ13C)组成,同样承载着过去的降水状况、植被类型及水文条件等关键环境信息。
要准确解读这些同位素信号并不容易。蜗牛在生长过程中会受到诸多生理因素的复杂影响,这些内在因素可能会干扰壳体同位素对环境信号的真实记录。科学家们需要系统掌握蜗牛的机制与生命过程,才能从壳体化学组成中正确还原出其所承载的环境信息。
为了探究这一科学问题,研究团队在实验室开展了精心设计的培养实验。他们选择了非洲大蜗牛(Achatina fulica)作为研究对象,这种蜗牛因其生长迅速、体型较大而成为理想的实验动物。研究人员为这些蜗牛创造了一个舒适的环境:温度保持在 23.7±0.4 摄氏度,相对湿度维持在 90%左右,每天投喂新鲜生菜作为食物来源,并提供黄土粉末作为钙源。