古溫度的定量重建是當前古氣候研究的前沿科學問題之一，有助于認識地球氣候系統演化歷史與規律。碳酸鹽團簇同位素(Δ47)是美國加州理工學院教授John Eiler研究團隊于2004年提出的定量重建碳酸鹽形成溫度的新指標，已廣泛用于不同地質載體的研究，如有孔蟲、土壤碳酸鹽、珊瑚、陸生蝸牛等。而對蝸牛殼體Δ47的解釋存在爭議，爭論的焦點是蝸牛殼體Δ47是否受生命效應影響，是否能重建其生長環境溫度。然而，已有研究多利用野外采集蝸牛，無法確定蝸牛真正的生長環境溫度，故難以明確回答上述問題。
中國科學院地球環境研究所副研究員董吉寶與John Eiler等，開展了不同溫度下的蝸牛培養實驗，采集并分析了不同月齡和不同種屬蝸牛殼體的Δ47組成(圖1)，獲得新認識：相同培養溫度下不同種屬蝸牛殼體的Δ47無顯著差異，表明蝸牛Δ47或不存在種屬差異;蝸牛殼體Δ47組成與培養溫度顯著相關，表明蝸牛殼體可用于定量重建其生長環境溫度(圖2);基于前人建立的Δ47與溫度的校正方程，蝸牛殼體Δ47重建的溫度較其生長環境溫度偏高~5℃，表明蝸牛受到生命效應影響;利用適用于蝸牛殼體Δ47與溫度的關系，可準確地定量重建其生長環境溫度(圖3)。(見Dong et al., 2021 P3)。該研究基于控溫條件下蝸牛殼體Δ47研究，為建立蝸牛殼體Δ47與環境溫度提供了重要數據，也為未來利用蝸牛化石定量重建過去溫度變化奠定了基礎。
基于蝸牛培養實驗，科研人員還探討了蝸牛殼體放射性碳14年代，為利用蝸牛殼體開展年代學研究提供了重要信息(Dong et al., P3, 2020);剖析了蝸牛殼體化石Δ47，定量重建的末次冰期(最近~7萬年至1萬年)與現代蝸牛生長環境溫度差異達10℃，并綜合分析了蝸牛殼體化石碳、氧同位素組成的氣候環境指示意義(Dong et al., CG, 2020)。
上述成果分別發表在Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology和Chemical Geology上。研究工作得到國家自然科學基金、黃土與第四紀地質國家重點實驗室和中科院等的資助。
論文鏈接：1、2、3
圖2.培養蝸牛團簇同位素與溫度的關系(藍色三角形為本研究結果)
