地球上规模最大的物种灭绝事件消灭了许多海洋物种。但并非所有物种都消失了。
根据发表在《Science Advances》上的一项研究,在大约 2.52 亿年前的二叠纪末期灭绝事件之后,温暖、缺氧的水域可能帮助了部分幸存者,使它们得以扩大其在地球海洋中的分布范围。研究结果揭示了海洋动物如何从过去的物种大灭绝中恢复,以及它们如何在现在和未来从物种大灭绝中恢复。
正如在一份新闻稿中引述的那样,该研究的资深作者、斯坦福大学古生物学教授 Jonathan Payne 表示:“我们的研究提供了一个简单的环境解释,而不是生态解释,来解释为什么二叠纪末期某些幸存者能够繁盛。”
度过“大死亡”
在大约 2.52 亿年前发生的“大死亡”期间,地球上的海洋物种约有 80% 消失了。在随后的“大沉寂”期间,一些特定的物种幸存下来并繁盛,它们分布得如此广泛,以至于海洋一角的海洋生物与所有其他角落的海洋生物惊人地相似。
正如新闻稿所引述的,由于这些特定物种的成功,海洋种群从二叠纪末期灭绝前的“丰富多样的群落”转变为“单调相似的群落”。Payne 说,这种转变“无论你走到哪里都能看到”。
多年来,研究人员提出了多种解释来解释这种转变。一些人认为,某些捕食者和竞争者的消失使得一些幸存的生物得以繁盛。另一些人则认为,与二叠纪末期相关的气候变化比其他变化更适合某些幸存的动物,使它们几乎遍布整个星球。
为了确定这些理论中的哪一个成立,Payne 和他的团队转向研究海洋温度,利用地球化学证据来构建二叠纪末期的环境模型。该模型通过解释灭绝事件后的类群同质化现象,表明某些生物——主要是软体动物——由于水温升高而蓬勃发展。
在温暖的水域中取得成功
通过应用现存海洋动物实验的证据,研究团队将他们模型的生物体替换为二叠纪末期生物体的现代近亲。模型包含了蛤蜊、牡蛎、蜗牛和蛞蝓等软体动物,展示了各种动物可能如何响应 2.52 亿年前的气候变化,这取决于它们现代近亲在类似环境变化中生存的能力。
地球的海洋在经历了引发该时期的剧烈火山活动后仍在恢复,在二叠纪末期灭绝后,海洋温暖且缺氧。事实上,除了水温的影响外,该团队的模型还考虑了水体含氧量的影响,发现该时期的缺氧水域是软体动物在全球范围内取得成功的另一个因素。
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过去、现在和未来的模型
Payne 表示,最终,该模型让团队能够“以新的方式研究物种大灭绝”,让他们“更好地了解为什么有些动物群得以幸存,而另一些则灭亡”。
然而,它的见解并不仅限于二叠纪末期灭绝事件,因为该模型还可以揭示在人类活动引发的迫在眉睫的物种大灭绝面前,动物在现在和未来可能会如何生存。
据新闻稿报道,斯坦福大学古生物学博士候选人 Jood Al Aswad 表示:“我们的模型为研究动物如何应对极端环境变化提供了一个很好的方法。由于人为气候变化,我们有理由担心,如果我们继续下去,未来现代海洋中的生物类群同质化也会发生。”
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Science Advances. 生理学和气候变化解释了二叠纪末期大灭绝后海洋群落异常高的相似性















