約2.52億年前，地球上發生了一次最大規模的生命滅絕事件，此后海洋中古生代類型的生物被現代型生物所取代，其中雙殼類貝殼動物取代腕足類，全面接管了海洋生物群落。
這兩類生物的“統治之爭”緣何發生？中國地質大學（武漢）陳中強教授團隊聯合國內外合作者，利用高性能計算機進行古生態模擬分析，發現大滅絕事件與環境因素是導致這兩類生物在海洋生物群落的統治地位上發生取代的根本原因，相關研究成果近日發表于國際學術期刊《自然·通訊》。
“化石記錄顯示，腕足類是古生代海洋中最常見的底棲生物，無處不在，雙殼類在古生代海洋中則為邊緣成員。大滅絕之后，兩者的地位發生了對調。更為神奇的是，這兩類生物的取代事件與大滅絕同時，似乎發生在‘一夜之間’。”陳中強說，早在一個多世紀前科學家就關注此現象，但關于生物取代的驅動力一直懸而未決。
近5億年來腕足類與雙殼類的多樣性變化。大滅絕前腕足類的多樣性遠高于雙殼類，大滅絕后則相反。（陳中強教授團隊供圖）
研究團隊利用高性能計算機，對近5億年來的近33萬條化石記錄進行了貝葉斯模擬分析，計算出這兩類生物的長時間尺度的新生與滅絕速率。結果表明，兩者在侏羅紀之前具有彼此相似的多樣性速率演化趨勢，證明兩者均受到主要環境事件的影響。
此外，研究團隊還利用多變量生滅模型，模擬不同生物與非生物因素對兩者多樣性演化速率的相關程度，發現大滅絕后整個海洋生物多樣性的銳減促進了兩者新生率上升，而雙殼類與腕足類并不存在顯著的競爭關系。值得注意的是，在轉折的關鍵時期，即大滅絕后，急劇升高的海水溫度限制了腕足動物的生存與復蘇，但雙殼類沒有受到影響。
研究結果表明，2.52億年前的大滅絕事件對腕足類造成了災難性打擊，從而導致兩類動物多樣性的轉換；雙殼與腕足對外界環境耐受程度上的差異進一步加速了這一轉變的發生。
“此研究強調了環境因素對生物宏演化歷史的塑造作用，面對如今全球快速變化的氣候環境，如何進行生物保護，避免腕足類悲劇的發生是迫切需要考慮的問題。”文章第一作者郭鎮說。
記者：李偉、熊翔鶴
鏈接：遠古發現|科學家揭秘2.52億年前的海洋生物“統治之爭” - 新華社客戶端 (xinhuaxmt.com)
（原載于新華社客戶端2023年9月11日）
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