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【中国科学报】奥陶纪末生物大灭绝“海绵宝宝”劫后余生
2017-02-13 | 编辑: | 【

2017年2月13日 来源:中国科学报

  日前,由中国科学院南京地质古生物研究所研究员张元动、副研究员马俊业、英国威尔士国立博物馆Botting和Muir博士、浙江省地调院高级工程师汪隆武等组成的科研团队,在浙江安吉发现奥陶纪末的特异埋藏化石群——安吉动物群,为我们揭示了发生于奥陶纪末生物大灭绝事件(距今4.45亿年)之后的奇异海洋生物世界,展现了前所未知的“劫后余生”独特场景。该成果于2月9日在线发表于国际知名学术杂志《当代生物学》(Current Biology)。

  奥陶纪末生物大灭绝事件是显生宙以来的第一次大规模生物灭绝事件,在短时间内导致当时海洋生物85%的物种灭绝(当时陆地生物尚未进化成型),生物群落结构瓦解,海洋生态系统遭受重创。以往研究显示,在该次事件后,海洋生物世界一片凋零,在经历残存期后,虽然陆续开始生物复苏,但不同的生态类型表现出明显的不同步现象,有的门类在数百万年后才恢复到灭绝前的丰度。“由于灭绝期和残存期的时限短暂,记录残缺不全,我们往往难以发现足够证据来重建当时的场景。”张元动告诉《中国科学报》记者。

  安吉动物群产于浙江省北部的安吉县杭垓镇和孝丰镇,主要分布在赋石水库岸边。目前,在水库周边100平方公里范围内,从至少7个地层剖面的同期地层中发现了该动物群。该动物群以底栖固着的海绵动物占绝对优势,属种异常丰富,同时也有一些底栖生活的节肢动物(鲎类)、棘皮动物,以及死后沉落海底并一起埋藏的笔石、腹足类和鹦鹉螺等浮游、游泳生物。

  马俊业指出,据初步研究,其中海绵动物化石种类极其丰富,迄今为止已鉴定超过75个种,这一数量明显超过著名的加拿大寒武纪布尔吉斯页岩中经过100多年采集获得的海绵属种总数,是目前已发现的地史时期最为丰富多样的海绵动物群。这些海绵个体体型较大,结构复杂,表明当时海绵动物通过增加露出海底的高度来增强其适应能力。此外,科研团队还发现了海绵动物通过增加海绵体壁空隙来提升适应深水生态环境的能力。

  张元动说:“这些海绵动物化石保存精美完好,多数在埋藏过程中发生黄铁矿化,从而使部分软体组织结构也得以保存,许多个体呈聚集式、原位体势保存,总体上表现出显著的高多样性、小群落的分布特点。”古生态学和生物地理学分析表明,该动物群生活在贫氧—缺氧的深水海底中。笔石生物地层学研究表明,其时代为奥陶纪末的赫南特晚期,距今约4.44亿年。

  安吉动物群的发现,揭示了大灾变后的残存期海底并非以往所认为的那样沉寂和荒芜,在海洋深处仍有丰富的多门类、多种生态的生物繁衍生息,显示出蓬勃生机。张元动指出,这些海绵动物也许是劫后余生,抑或是海绵并未遭受大灭绝事件的影响——在浅水区域它们也可能同样繁荣,只是死后生物体解体、骨针散落而未完整保存而已。在其他时期的生物大灭绝事件(如二叠纪末)后的残存期也同样出现丰富的海绵化石,表明在显生宙灾变期海洋生态系统全面崩溃后,海绵动物所受影响较小,在残存期的海底快速发展,并通过底栖固着的生活方式,扮演“生态系统工程师”的角色,帮助固定海底表面沉积物,提供栖息生境,从而为其他滤食生物(如腕足动物、珊瑚、苔藓虫等)的快速复苏创造了有利条件。

  (原载于《中国科学报》 2017-02-13 第5版 创新周刊)








 
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