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2023 09/ 11 18:16:24
來源:新華網(wǎng)

遠(yuǎn)古發(fā)現(xiàn)丨科學(xué)家揭秘2.52億年前的海洋生物“統(tǒng)治之爭(zhēng)”

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  新華社武漢9月11日電(記者李偉、熊翔鶴)約2.52億年前,地球上發(fā)生了一次最大規(guī)模的生命滅絕事件,此后海洋中古生代類型的生物被現(xiàn)代型生物所取代,其中雙殼類貝殼動(dòng)物取代腕足類,全面接管了海洋生物群落。

  這兩類生物的“統(tǒng)治之爭(zhēng)”緣何發(fā)生?中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)陳中強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)外合作者,利用高性能計(jì)算機(jī)進(jìn)行古生態(tài)模擬分析,發(fā)現(xiàn)大滅絕事件與環(huán)境因素是導(dǎo)致這兩類生物在海洋生物群落的統(tǒng)治地位上發(fā)生取代的根本原因,相關(guān)研究成果近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

  “化石記錄顯示,腕足類是古生代海洋中最常見的底棲生物,無處不在,雙殼類在古生代海洋中則為邊緣成員。大滅絕之后,兩者的地位發(fā)生了對(duì)調(diào)。更為神奇的是,這兩類生物的取代事件與大滅絕同時(shí),似乎發(fā)生在‘一夜之間’。”陳中強(qiáng)說,早在一個(gè)多世紀(jì)前科學(xué)家就關(guān)注此現(xiàn)象,但關(guān)于生物取代的驅(qū)動(dòng)力一直懸而未決。

  近5億年來腕足類與雙殼類的多樣性變化。大滅絕前腕足類的多樣性遠(yuǎn)高于雙殼類,大滅絕后則相反。(陳中強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)供圖)

  研究團(tuán)隊(duì)利用高性能計(jì)算機(jī),對(duì)近5億年來的近33萬條化石記錄進(jìn)行了貝葉斯模擬分析,計(jì)算出這兩類生物的長(zhǎng)時(shí)間尺度的新生與滅絕速率。結(jié)果表明,兩者在侏羅紀(jì)之前具有彼此相似的多樣性速率演化趨勢(shì),證明兩者均受到主要環(huán)境事件的影響。

  此外,研究團(tuán)隊(duì)還利用多變量生滅模型,模擬不同生物與非生物因素對(duì)兩者多樣性演化速率的相關(guān)程度,發(fā)現(xiàn)大滅絕后整個(gè)海洋生物多樣性的銳減促進(jìn)了兩者新生率上升,而雙殼類與腕足類并不存在顯著的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。值得注意的是,在轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時(shí)期,即大滅絕后,急劇升高的海水溫度限制了腕足動(dòng)物的生存與復(fù)蘇,但雙殼類沒有受到影響。

  研究結(jié)果表明,2.52億年前的大滅絕事件對(duì)腕足類造成了災(zāi)難性打擊,從而導(dǎo)致兩類動(dòng)物多樣性的轉(zhuǎn)換;雙殼與腕足對(duì)外界環(huán)境耐受程度上的差異進(jìn)一步加速了這一轉(zhuǎn)變的發(fā)生。

  “此研究強(qiáng)調(diào)了環(huán)境因素對(duì)生物宏演化歷史的塑造作用,面對(duì)如今全球快速變化的氣候環(huán)境,如何進(jìn)行生物保護(hù),避免腕足類悲劇的發(fā)生是迫切需要考慮的問題。”文章第一作者郭鎮(zhèn)說。

【糾錯(cuò)】 【責(zé)任編輯:焦鵬 】
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