近日，我校地学院2018级博士生代旭为第一作者的研究论文“Morphological selectivity of ­­the Permian-Triassic ammonoid mass extinction”在地质学国际著名期刊《Geology》上发表，通讯作者为宋海军教授。

哪些物种更容易灭绝是地史时期生物大灭绝研究领域中的一个意义深远的科学问题。该问题的解答不仅可以揭示生物灭绝的模式，同时可为我们了解当前可能正在发生的第六次生物大灭绝提供重要参考。

二叠纪-三叠纪之交（距今约2.52亿年）发生了显生宙最大的一次生物灭绝事件。菊石是古生代海洋中常见的游泳动物，在这次灭绝事件中遭受了严重的打击，多样性急剧下降，古地理结构也发生了明显改变。前人研究认为菊石的形态多样性在这次灭绝中并没有明显下降，说明菊石的灭绝不具有选择性，即不同形态类型的菊石灭绝率不存在明显差异。

该团队通过多年的野外和室内研究，发现在灭绝线上下的菊石形态具有显著的差异（图 1），这与前人的研究结果有矛盾。为了解决这一矛盾，该团队对全球晚二叠世长兴期和早三叠世格里斯巴赫期共127种菊石的形态进行编码。利用非参数多维矩阵度量方法，基于欧氏距离和Gower距离对这些菊石的形态特征矩阵进行形态分析。             

图 1. 晚二叠世长兴期和早三叠世早期常见的菊石类型及其形态特征

该研究结果发现：1. 菊石的形态多样性在二叠纪-三叠纪之交生物大灭绝中出现了严重下降；2. 菊石在这次灭绝中表现出明显的形态选择性，即弱壳饰的菊石更容易残存；3. 灭绝后新生的菊石也具有弱壳饰的特点 (图 2)。为了进一步验证菊石形态选择性灭绝这一结论的可靠性，作者对比了零模型（即随机灭绝）的结果和实际的化石记录，发现实际化石记录和零模型具有显著差异（p = 0.031）。因而进一步证实了形态选择性灭绝模式的可靠性。

图 2. 二叠纪-三叠纪之交菊石形态空间的演变

该研究表明形态选择性灭绝是大灭绝事件中一种重要形式，至少在部分生物类别上是存在的。这为我们进一步探索其他生物灭绝事件（包括当今面临的第六次生物大灭绝）提供了启示。形态选择性灭绝背后的驱动机制还未能给出肯定的答案，需要开展进一步的研究。

该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院先导项目等项目资助。

论文信息：

Dai, X., Korn, D., Song, H*, 2021. Morphological selectivity of the Permian-Triassic ammonoid mass extinction. Geology, doi: 10.1130/G48788.1。

论文链接：https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/doi/10.1130/G48788.1/600700/Morphological-selectivity-of-the-Permian-Triassic?searchresult=1