生物多样性在白垩纪早期蓬勃发展,而且不仅仅是在。海洋中也充满了生命,其中包括一些与当今生物不同的可怕掠食者。
在一项新的研究中,研究人员深入研究了白垩纪早期的一个有趣的生态系统,其中像上龙这样体长的海洋爬行动物捕食其他大型食肉动物,在食物网中形成了罕见的第七营养级。
作为比较,现代海洋的最大极限为营养级五六只,以逆戟鲸、抹香鲸和大白鲨等顶级掠食者为代表。
营养级表示食物网内的位置,较低的营养级表示物种更接近底部。第一级包括藻类和植物等初级生产者,第二级包括食草动物等初级消费者。
第三级是针对吃草食动物的食肉动物,称为二级消费者,更高级别是针对捕食其他食肉动物的食肉动物。
这项新研究的重点是帕哈地层的古代居民,帕哈地层是位于现今哥伦比亚的早白垩世地质构造。当时海平面较高,大部分地区被温暖的浅海覆盖。
该研究的作者指出,那片海洋显然在所有营养级都充满了生命,这是白垩纪期间更广泛的生物多样性激增的一部分,这主要是由温暖的气候和超级大陆盘古大陆的持续分裂推动的。
需要一个多样化、健康的生态系统来支持高级捕食者,而这片史前海洋的活力让一些令人难以置信的利维坦得以进化。
帕哈生态系统是大型海豚状爬行动物(鱼龙)、鳄鱼形野兽(远龙)和长颈上龙(有些长度超过 10 米)的家园。
该研究的作者说,第七营养级的潜力说明了 1.3 亿年前帕哈生态系统一定是多么丰富和复杂。
为了揭示这个古老的栖息地,研究人员利用帕哈地层发现的所有已知动物化石的数据重建了其生态系统网络——生态系统内物种之间相互作用的模型。
他们考虑了化石动物的体型和进食适应等关键细节,并使用现代野生动物的类似物来帮助他们推断一些未化石的信息。
作者指出,这种方法主要用于研究当今的生态系统,但最近有一种趋势是将其应用于化石数据。
研究人员写道,研究人员从基于当代加勒比生态系统的现有海洋生态系统网络中汲取了灵感,并使用这个参考模型来帮助他们测试和微调他们的 Paja 网络。
作者说,完成后,他们的网络提供了对科学界已知的最活跃的海洋食物网之一的前所未有的回顾。
“我们的研究是第一个检验这些可能的生态相互作用的研究,”说麦吉尔大学生物学家迪尔利·科尔特斯。
她补充道,虽然这本身很有趣,但它也让我们对古代和现代的生态学有了更广泛的理解。
“了解这种复杂性有助于我们追踪生态系统如何随着时间的推移而演变,”科尔特斯说,“揭示支持当今生物多样性的结构。”
科尔特斯和她的同事指出,帕哈组因其雄伟的海洋爬行动物而闻名,但如果没有强大的食物网支持,这些顶级掠食者不太可能进化。
研究人员写道,人们对栖息地广泛的古生态结构知之甚少,包括许多鱼类、菊石和其他来自较低营养级的重要生物。
除了关注这个令人难以置信的白垩纪群落之外,该研究的作者表示他们的工作应该有助于回答更广泛的问题关于海洋生态系统的演变 - 包括像帕哈这样的“异常大型掠食者”的起源和影响。
“这些发现阐明了海洋生态系统如何通过激烈的营养竞争而发展并塑造了我们今天看到的多样性,”说麦吉尔大学生物学家汉斯·拉尔森。
研究人员指出,没有多少化石生态系统受到了这项研究应用于帕哈地层的那种审查,但考虑到化石记录中已有的大量数据,这种情况可能很快就会改变。
该研究发表在林奈学会动物学杂志。









