二叠纪末期的大灭绝事件，被认为极可能与西伯利亚大火山岩省喷发所导致的一系列极端环境事件密切相关，而其后的生物复苏过程则因这些极端环境条件的持续存在而变得错综复杂。这些极端环境包括古海洋持续性缺氧、快速增温和酸化事件。酸化的古海洋不仅不利于生物生存，也使钙质壳生物难于保存为化石，从而一定程度影响利用实体化石重建和理解生态系复苏的过程和机制。遗迹化石的保存不受上述极端环境条件的制约。因此，遗迹化石成为研究大灭绝事件后生物复苏过程的良好素材，为解读重大地史转折期生态系对极端环境事件的响应过程提供了重要线索和制约。
最近，中国科学院南京地质古生物研究所罗茂副研究员与加拿大萨斯喀彻温大学Luis A. Buatois 教授，澳大利亚卧龙岗大学石光荣教授，以及中国地质大学（武汉）陈中强教授合作，整合中国华南地区的研究积累和全球不同地区的遗迹学研究，建立了海相二叠纪-三叠纪之交遗迹学数据库，并首次重建了从晚二叠世吴家坪期到中三叠世拉丁期在内12个时期全球遗迹化石分异度（属一级）和歧异度变化曲线。该成果已在线发表于国际地质学综合期刊《美国地质学会刊》（GSA Bulletin）。
该研究发现，软底质上遗迹化石分异度和歧异度变化有很好的一致性，且在大灭绝事件后的Griesbachian期，遗迹化石分异度和歧异度均保持了灭绝前的水平。这一变化与实体化石多样性曲线相比出现明显的不一致。进一步对早三叠世各亚阶遗迹化石的阶层组成进行分析，发现整个早三叠世，浅阶层的遗迹化石占主导，即在沉积物表层和浅表层活动的生物造成的遗迹比例很大；而大灭绝事件前和生态系完全复苏的中三叠世阶段，深阶层的遗迹比例明显增加，并具有统计学上的差异性。
研究进一步分析了全球早-中三叠世微生物岩的相对丰度，发现同样在早三叠世的Griesbachian期，微生物岩的丰度出现明显峰值，随后急剧下降。这一结果与早三叠世软底质遗迹化石分异度变化之间有很好的相关性，即微生物岩丰度最高的时期是遗迹化石分异度水平得以保存的时期。据此，研究人员提出，早三叠世Griesbachian期菌藻类大量繁盛而导致的微生物席底质的大量发育，为全球遗迹化石分异度在大灭绝事件后的延续提供了埋藏条件。而这种以浅阶层为主导的遗迹阶层组成则显示大灭绝时间后生物扰动混合层的缺失。长期缺氧的海洋环境也是深阶层遗迹在早三叠世明显降低的另一个原因。
本研究受到中国科学院战略性先导科技专项（B类），中国科学院人才计划和国家自然科学基金的共同资助。
论文信息：Luo, M*., Buatois, L.A., Shi, G.R., Chen, Z.Q., 2020. Infaunal response during the end-Permian mass extinction. GSA Bulletin. https://doi.org/10.1130/B35524.1
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