生环国重宋海军教授团队发表早三叠世生物复苏新进展
首页 > 科研成果 > 正文

近日,美国科学杂志子刊《Science Advances》刊出了我校地学院和生环国重宋海军教授团队的研究成果——Decoupled taxonomic and ecological recoveries from the Permo-Triassic extinction。论文第一作者和通讯作者为宋海军。

2.52亿年前的二叠纪-三叠纪之交,发生了显生宙最大的一次生物灭绝事件。这次灾难事件在不到10万年的时间里,灭绝了90%以上的海洋物种。在大灭绝之后的长达5百万年的早三叠世,生物多样性下降到极低的水平。关于这次灾难事件对海洋生态系统的破坏程度,特别是灾后的恢复和重建,是研究人员当前最为关心的问题。

宋海军等通过对全球5万多条化石记录进行系统搜集、统计和分析,发现在灭绝前的二叠纪海洋生态系中,非移动型(固着型)动物占据主导地位,而在灭绝后的早三叠世海洋,游泳型动物占据主导地位,使得生态金字塔出现倒转。

大灭绝后生态金字塔出现倒转

该研究发现,自游生物在二叠纪末期占动物总量的16%,三叠纪早期则增长到52%,到三叠纪末期才回落到20%;而固着生物则从二叠纪末期的68%下降到三叠纪早期的31%,三叠纪末期才恢复到65%。

该发现与很多古环境条件的变化相吻合。已有研究发现在二叠纪-三叠纪之交大气温度剧烈升高,海洋水质变差,出现缺氧、硫化、酸化、毒化等特征。在这种恶劣的生存条件下,游泳型动物因其强大的运动能力,可以在海洋中快速移动,短时间内转移到条件稍好的环境(如避难带)中残存下来,成为早三叠世海洋中的主导类型。这一发现支持宋海军等在2014年提出的避难带假说。

移动能力不同的三类生物(游泳型、移动型、非移动型)在灭绝和复苏中的表现

该研究还发现,在三叠纪的海洋中,处于食物链顶端的动物复苏比底端的更快,导致海洋生态金字塔的重建过程是自上而下的。生物多样性在灭绝事件发生5百万年后就恢复到了灭绝前的水平,而生态系统的恢复时间要长一个数量级,需要5千万年,直到三叠纪末期才恢复到灭绝前的水平。这表明大灭绝事件对生态系统的破坏程度,要比我们当前的认识更为严重,破坏后的恢复和重建时间远长于生物多样性的恢复时间。

生物多样性变化(B)与生态系结构变化(D)的解耦

 

该研究得到国家重点研发计划、中科院先导项目,国家自然科学基金等资助。

论文信息:

Title: Decoupled taxonomic and ecological recoveries from the Permo-Triassic extinction

Authors: Haijun Song*, Paul B. Wignall, Alexander Dunhill

Source: Science Advances (2018)

DOI: 10.1126/sciadv.aat5091

Published: October 10, 2018

全文链接http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaat5091