地球陆地生态系统的形成过程一直是国际地学界的研究难点。
传统理论认为，陆地植物对全球环境的影响始于志留纪（约4.3亿年前），但中科院团队通过对全球23个典型地质剖面的系统分析，首次获得突破性证据：沉积物中有机碳/磷比值在奥陶纪晚期出现两次异常跃升，时间节点分别对应4.55亿年和4.45亿年前，这一发现将陆地植物影响地球环境的时间前推了至少2500万年。
研究团队负责人赵明宇研究员指出，关键证据来自三项创新性发现：一是通过同位素示踪技术确认，晚奥陶世海洋沉积物中陆源有机碳占比已达42±15%，接近现代水平；二是古大陆重建显示，现今北美所在的劳伦古陆最可能成为植物登陆的"第一站"；三是植物衍生的富碳物质输入海洋后，形成"生物泵"效应，每百万年可使大气氧含量提升0.1‰，这一速率足以引发气候系统质变。
该研究颠覆了学界对地球氧化进程的认知。
模型计算表明，植物扩张引发的连锁反应极为深远：一方面，根系发育加速硅酸盐风化，消耗大气二氧化碳；另一方面，枯落物输入海洋促进有机碳埋藏，两者协同作用使当时二氧化碳浓度骤降50%，直接导致全球气温下降8-10℃。
这种剧变或可解释奥陶纪末赫南特冰期的成因，以及随之而来的三叶虫等海洋生物大灭绝事件。
值得关注的是，研究提出的"植物-气候耦合模型"对理解当代气候变化具有启示意义。
团队认为，地质历史表明陆地植被变化对碳循环的调控存在500-1000万年的滞后期，当前人类活动导致的植被破坏可能在未来地质尺度上引发不可逆的气候反馈。
对此，科学家建议加强古气候数据库建设，将地质记录纳入现代气候模型的校正参数体系。
这项研究通过地球化学证据的创新应用，将陆地植物对地球系统的影响时间向前推进了数百万年，深化了我们对地球演化过程的理解。
它表明，生命的出现和演化不仅是被动地适应环境变化，更是主动地塑造和改造地球表层系统。
从陆地植物的扩张到现代生物圈的形成，生命与环境的互动始终是推动地球系统演化的重要力量。
这一认识对于我们理解当今气候变化、生态系统演变等现实问题，具有重要的科学启示意义。