科研进展

晚奥陶世生物大灭绝后腕足动物优势分子居群生态变化新认识

发布时间:2023-04-06 打印

晚奥陶世生物大灭绝(Late Ordovician Mass Extinction, LOME)事件中断了史前规模最大之一的奥陶纪生物大辐射。它由两幕组成,并以不同方式与南方大陆冰川活动密切相关。在两幕事件后分别发育两套腕足动物群,即Hirnantia动物群(第一幕后)和Edgewood-Cathay动物群(第二幕后)。两套动物群产生的背景环境差异很大,但目前对生物是如何应对这两幕事件的生态研究罕见。

古生物居群的结构变化是生物应对环境的最直接证据,然而囿于数据的匮乏以及居群识别的难度,相关研究进展有限。硅化标本是腕足动物研究中最为稀有宝贵的材料,一方面它保存精美,可以揭示精细的壳内构造;更为重要的是由于对大块硅化标本取样进行酸泡处理后再捡选,可以尽可能地避免野外单一岩层采样过程中对小个体标本的忽视。因此,其能尽可能真实地反映化石居群的本来面貌。

近期,中国科学院南京地质古生物研究所的硕士研究生王骞,在导师黄冰研究员的指导,以及加拿大布兰登大学李荣玉教授的帮助下,分别对来自四川布拖观音桥层的Hirnantia动物群和来自云南镇雄尾坝层的Edgewood-Cathay动物群,两套硅化腕足动物标本的优势分子居群进行了详细研究。相关研究成果发表在《远古世界》(Palaeoworld)上。

研究结果发现,布拖观音桥层的Hirnantia动物群主要以德姆贝类(奥陶纪优势类型)Dalmanella testudinaria占主导,其相关分析显示了相对正常的居群结构与生存曲线(图1左,图2上)。而镇雄尾坝层的E-C动物群中的无洞贝类(志留纪优势类型)Eospirigerina putilla却展示了极为显著的小个体死亡率(图1右,图2下);这一结果可能暗示出大灭绝第二幕的生态影响较第一幕强,但仍需要更多的证据支持。

此外,通过对Eospirigerina putilla的形态空间分析(图3),结果表明该化石居群可能存在异时发育现象:即表现为小个体壳体轮廓较大个体更为纵长,小个体的主区(cardinal area)即壳喙部(图3a-c)较大个体的相对比例(图3d-f)明显偏大;研究者认为这可能与第二幕后的环境压力有一定关联。

论文相关信息:

Wang Qian, Huang Bing*. 2022. An ontogenetic study of Eospirigerina putilla (Brachiopoda). Palaeoworld. http://dx.doi.org/10.1080/14772019.2022.2145920.

Wang Qian, Huang Bing* and Li Rongyu, 2022. A low-diversity, silicified Hirnantia fauna from butuo, southwestern sichuan, on the western margin of Yangtze platform. Palaeoworld. https://doi.org/10.1016/j.palwor.2021.12.005.

1 四川布拖乌科Hirnantia动物群优势分子Dalmanella testudinaria(左,Wang et al., 2022),云南镇雄大嘎啦E-C动物群优势分子Eospirigerina putilla(右,Wang and Huang, 2022

2 Hirnantia动物群优势分子Dalmanella testudinaria的生存曲线与回归分析(上,Wang et al., 2022),该E-C动物群优势分子Eospirigerina putilla的生存曲线与回归分析(下,Wang and Huang, 2022

 

3 E-C动物群优势分子Eospirigerina putilla的形态空间分析(Wang and Huang, 2022


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