揭开生物大灭绝事件:海洋生态系统“倒转”之谜

揭开生物大灭绝事件:海洋生态系统“倒转”之谜

2 .5 2 亿年前的生物大灭绝事件中,海洋生态系统发生“倒转”,能在海里自由游动的自游生物“保命”能力更强,它们一度超过固着生物成为“主角”。相关成果分别于2 0 1 8 年6 月2 8 日发表在《美国地质学会会刊》、2 0 1 8年1 0 月1 0 日发表在美国科学杂志子刊《科学进展》上。

2 .5 2 亿年前的二叠纪—三叠纪之交,发生了显生宙最大的一次生物灭绝事件。在不到1 0 万年的时间里,灭绝了9 0 % 以上的海洋物种。在大灭绝之后的长达5 0 0 万年的早三叠世,生物多样性下降到极低的水平。关于这次灾难事件对海洋生态系统的破坏程度,特别是灾后的恢复和重建,是研究人员当前最为关心的问题。

中国地质大学(武汉)宋海军教授团队通过对全球5 万多条化石记录进行系统搜集、统计和分析,发现在灭绝前的二叠纪海洋生态系中,非移动型(固着型)动物占据主导地位,而在灭绝后的早三叠世海洋,游泳型动物占据主导地位,使得“生态金字塔”出现倒转。

研究发现,自游生物在二叠纪末期占动物总量的1 6 %,三叠纪早期则增长到5 2 %,到三叠纪末期才回落到2 0 %;而固着生物则从二叠纪末期的6 8 % 下降到三叠纪早期的3 1 %,三叠纪末期才恢复到6 5 %。

该发现与很多古环境条件的变化相吻合。

已有研究发现在二叠纪—三叠纪之交,海洋温度剧烈升高,海洋水质变差,出现缺氧、硫化、酸化、毒化等特征。在这种恶劣的生存条件下,游泳型动物因其强大的运动能力,可以在海洋中快速移动,短时间内转移到条件稍好的环境(如避难带)中残存下来,成为早三叠世海洋中的主导类型。

研究还发现,在三叠纪的海洋中,处于食物链顶端的动物复苏比底端的更快,导致海洋生态金字塔的重建过程是自上而下的。生物多样性在5 0 0 万年后就恢复到了灭绝前的水平,而生态系统的恢复时间要长一个数量级,需要5 0 0 0 万年,直到三叠纪末期才恢复到灭绝前的水平。

这表明,大灭绝事件对生态系统的破坏程度,要比我们今天的认识更为严重,破坏后的恢复和重建时间远长于生物多样性的恢复时间

(来源:江苏科技报)