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二叠纪末期大灭绝事件后陆地生命如何恢复?
2021-04-06 | 编辑: | 【

cnBeta:在地球的历史进程中,有几次大规模的灭绝事件破坏了生态系统,包括一次著名的消灭恐龙的事件。但没有一次像大灭绝那样具有毁灭性,它发生在2.52亿年前的二叠纪末期。2021317日,发表在《英国皇家学会论文集》(Proceedings of the Royal Society B)上的一项新研究,详细展示了与两次较小的灭绝事件相比生命是如何恢复的。

这个国际研究团队--由中国地质大学、加州科学院、布里斯托尔大学、密苏里科技大学和中国科学院的研究人员组成--首次展示了二叠纪末期大灭绝比其他事件更为严酷,原因是物种多样性的大崩溃。

为了更好地描述“大灭绝”的特征,研究小组试图了解为什么社区没有像其他大规模灭绝那样迅速恢复。主要原因是二叠纪末期危机比其他任何大规模灭绝都要严重得多,每20个物种中就有19个被消灭。只有5%的物种存活,生态系统已经被破坏,这意味着生态群落必须从头开始重新组合。

主要作者、现任职于武汉中国地质大学的Yuangeng Huang研究员为一系列跨越二叠纪和三叠纪的14个生命组合重建了食物链。这些组合物从华北地区取样,提供了地球上一个地区如何应对危机的快照。通过研究化石和他们的牙齿,胃内容物和排泄物的证据,我能够确定谁吃了谁,黄说。如果我们想了解这些古老的生态系统,建立一个准确的食物链很重要。

这些食物链是由生活在池塘和河流中的植物、软体动物和昆虫,以及以它们为食的鱼类、两栖类和爬行类动物组成的。爬行动物的大小从现代蜥蜴到半吨重的食草动物都有,它们的头很小,通常会有巨大的桶状身体,还有厚厚的骨质鳞片保护。有些像狮子一样大而有力,长长的犬齿可以刺穿猎物厚厚的皮肤。当这些动物在二叠纪末期的大灭绝中消亡后,没有任何东西取代它们的位置,使生态系统失衡了1000万年。然后,第一批恐龙和哺乳动物在三叠纪开始进化。第一批恐龙是长约一米的小型双足食虫动物--但它们很快就变得更大、更多样化,成为食肉和食植物的动物。

“我们发现二叠纪末期事件在两个方面是特殊的,”布里斯托尔大学的Mike Benton教授说。首先,多样性的崩溃要严重得多,而在其他两次大规模灭绝中,在最终崩溃之前一直存在低稳定性的生态系统。其次,生态系统需要很长的时间才能恢复,可能是1000万年或更久,而在其他两次危机后,恢复得很快。

最终,描述群落的特征,尤其是那些成功恢复的群落为包括人类在内的现代物种走上统治性地位提供了宝贵的见解。

“这是一个惊人的新成果,”武汉中国地质大学的Zhong-Qiang Chen教授说。直到现在,我们可以描述食物链,但我们无法测试它们的稳定性。来自华北地区的新数据与尖端计算方法的结合,使我们能够以现代研究食物链的同样方式进入这些古老的例子。








 
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