科學家解碼2.52億年前海洋生物統(tǒng)治地位轉換之謎

中新網(wǎng)武漢9月12日電 (王俊芳 馬芙蓉)在三疊紀前的海洋里，腕足類動物是最常見的底棲生物。但在二疊紀—三疊紀之交(2.52億年前)生物大滅絕后，雙殼類超越腕足類動物，全面接管海洋生物群落。兩者統(tǒng)治地位因何轉變?學界持不同觀點。

記者12日從中國地質大學(武漢)獲悉，該校陳中強教授團隊與英國布里斯托大學科研人員合作，通過古生物大數(shù)據(jù)和古生態(tài)模擬分析，發(fā)現(xiàn)導致上述兩類生物統(tǒng)治地位轉換的根本原因在于2.52億年前的大滅絕事件與環(huán)境因素。相關成果于近日發(fā)表在國際著名期刊《自然·通訊》。

腕足類化石(左)與雙殼類貝殼(右)。陳中強供圖

陳中強介紹，腕足類和雙殼類動物具有相似的形態(tài)以及生態(tài)位置的重疊，自19世紀60年代起，科學界即假設兩者具有競爭關系，具有生理優(yōu)勢的雙殼類逐步取代古生代劣勢的腕足類。然而，也有不同觀點認為兩者不存在競爭關系，而是二疊紀—三疊紀之交大滅絕事件導致這次轉換。

針對上述爭論，陳中強研究團隊對5億年來的近33萬條化石記錄進行模擬分析，計算出這兩類生物長時間尺度的新生與滅絕速率。結果表明，兩者在侏羅紀之前具有彼此相似的多樣性速率演化趨勢，證明兩者均受到主要環(huán)境事件的影響。

此外，研究團隊利用多變量生滅模型模擬發(fā)現(xiàn)，大滅絕后整個海洋生物多樣性的銳減，促進了兩者新生率上升，而雙殼類與腕足類并不存在顯著的競爭關系。值得注意的是，大滅絕后，急劇升高的海水溫度限制了腕足動物的生存與復蘇，但雙殼類沒有受到影響。

研究結果表明，2.52億年前的大滅絕事件對腕足類造成災難性打擊，從而導致兩類動物多樣性的轉換;雙殼與腕足對外界環(huán)境耐受程度上的差異，進一步加速這一轉變的發(fā)生。

陳中強表示，此研究強調(diào)了環(huán)境因素對生物宏演化歷史的塑造作用，面對如今全球快速變化的氣候環(huán)境，如何進行生物保護，避免腕足類悲劇的再度發(fā)生是迫切需要考慮的問題。