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解析“大滅絕事件”之后物種如何恢復生態(tài)食物鏈

新浪科技 2021-04-09

  目前,研究人員通過了解遠古生命對環(huán)境壓力的反應,對現(xiàn)代物種如何生存產(chǎn)生了更深刻的認知。在地球的演變歷程中,曾出現(xiàn)過幾次大規(guī)模物種滅絕事件,期間地球生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴重破壞,并且大量物種徹底滅絕消失,例如:0.66億年前恐龍滅絕事件,但沒有任何物種滅絕事件比發(fā)生在2.52億年前二疊紀末期的“大滅絕事件”更具破壞性。

  3月17日發(fā)表在《皇家學會會報B刊》的一篇最新研究稱,與兩次較小的物種滅絕事件相比,2.52億年前發(fā)生的“大滅絕事件”之后地球生態(tài)系統(tǒng)恢復速度較慢。來自中國地質(zhì)大學、美國加州科學院、英國布里斯托大學、美國密蘇里科技大學、中國科學院的一支國際研究團隊首次表示,由于多樣性生態(tài)系統(tǒng)崩潰因素,導致二疊紀物種滅絕事件比其他滅絕事件造成的生態(tài)平衡破壞性更大。

  為了更好地描述“大滅絕事件”,該研究團隊試圖理解為什么生態(tài)種群沒有迅速恢復,主要原因是二疊紀末期的物種滅絕更嚴重,地球95%物種滅絕消失,生態(tài)系統(tǒng)遭到毀滅性破壞,這意味著生態(tài)種群必須從頭開始重新組合。

  研究報告首席作者、中國地質(zhì)大學研究員黃元耕(Yuangeng Huang)重建了跨越二疊紀和三疊紀的14種生物組成的食物鏈,這些從中國北方地區(qū)采集的樣本提供了地球上單個地區(qū)如何應對危機的大致情況,他說:“通過研究遠古滅絕物種牙齒、胃內(nèi)未消化食物和糞便的化石樣本和相關證據(jù),我能確定是誰吃了誰,如果我們想洞察這些古老的生態(tài)系統(tǒng),重建恢復準確的遠古食物鏈是非常重要的?!?/p>

  該食物鏈是由植物、軟體動物、生活在池塘和河流中的昆蟲,以及它們吞食的魚類、兩棲動物和爬行動物構(gòu)成,這些爬行動物的體型各異,從現(xiàn)代蜥蜴到半噸重的草食動物,它們的頭部很小,身體龐大,長著厚重的骨鱗保護。當時的劍齒虎也在四處游蕩,它們像獅子一樣擁有巨大的力量,長著犬齒,能夠刺穿獵物的厚皮膚。當這些動物在二疊紀末期大滅絕中逐漸消亡時,沒有任何物種取代它們的生態(tài)龕位,導致生態(tài)系統(tǒng)失衡長達1千多萬年。然后,第一批恐龍和哺乳動物在三疊紀時期開始進化形成,最早期的恐龍是體型較小的兩足食蟲動物,身高大約1米多,但它們很快便進化得非常龐大,變成了食肉和食草動物。

  美國加州科學院地質(zhì)學館館長彼特·魯普納林說:“黃元耕在我的實驗室里工作了一年時間,他應用了生態(tài)建模的方法,使我們能夠觀察到遠古食物鏈,并確定該食物鏈是否穩(wěn)定,從本質(zhì)上講,該模型破壞了遠古食物鏈,淘汰了許多物種,并測試了食物鏈的整體穩(wěn)定性?!?/p>

  英國布里斯托大學邁克·本頓教授說:“我們發(fā)現(xiàn)二疊紀末期大滅絕事件的兩個獨特方面,首先,物種多樣性崩潰程度要嚴重得多,而在其他兩次大規(guī)模物種滅絕中,在物種最終崩潰之前,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差;其次,生態(tài)系統(tǒng)恢復需要很長的時間,可能需要1000萬年或者更長的時間,而在前兩次危機之后,物種恢復速度很快。”

  最終,研究人員對物種群落(尤其是那些成功恢復的群落)進行特征分析,為了解人類將地球推向毀滅邊緣時現(xiàn)代物種的生存狀況提供了寶貴見解。

  中國地質(zhì)大學洪漢烈(Zhong-Qiang Chen)教授說:“這是一個令人震驚的研究結(jié)論,在此之前我們能夠描述遠古食物鏈,但我們無法測試它們的穩(wěn)定性,從中國北方長巖石截面獲得的大量新數(shù)據(jù)與尖端的計算方法相結(jié)合,使我們能夠以同樣的方式研究現(xiàn)代自然界的食物鏈,洞察與遠古食物鏈之間的相似之處?!保ㄈ~傾城)

責任編輯:王超

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