自从5.388 亿年前? 我们今天所熟悉的许多动物门是在什么时候建立的? 五次重大的大规模灭绝事件削弱了所有大大小小的生物的生物多样性。
美国研究人员发现了更早发生的证据,即大约 5.5 亿年前的埃迪卡拉纪时期。
尽管海洋中充满了海绵和水母等一些熟悉的动物,但生物历史早期的大多数生命对我们来说似乎都是陌生的。 许多有些看起来更像是粘在原处的植物叶子。 其他人则有某种形式的外壳。
弗吉尼亚理工大学的古生物学家斯科特·埃文斯(Scott Evans)及其同事收集了世界各地埃迪卡拉纪稀有动物化石的数据。 他们发现之前检测到的生物多样性突然变化不仅仅是抽样偏差。
由于较软的身体部位通常不像较硬、矿化程度较高的解剖结构那样容易形成化石,因此研究人员通常怀疑埃迪卡拉纪后期相对缺乏软体动物仅仅是未能保存的结果。
但全球化石记录表明事实并非如此。
研究小组发现,在埃迪卡拉纪的早期和中期阶段,即阿瓦隆阶段(距今575至5.6亿年前)和白海阶段(距今560至5.5亿年前)之间,生物多样性总体有所增加。
“我们发现阿瓦隆和白海组合在摄食方式、生活习惯、生态等级和最大体型方面存在显着差异,”研究小组写在他们的论文中。
在这两个时期之间,出现了更多以食物为食的小型移动动物。微生物垫统治着海底。 此前,许多动物都是固定的(无柄)滤食动物。
从白海到最后一个阶段,即纳马阶段(550 至 5.39 亿年前),进食模式并没有发生这种变化。 相反,令人震惊的是,在埃迪卡拉纪的这两个阶段之间,80% 的物种似乎消失了。
过去的研究表明,这种下降可能是移动动物挖洞或留下痕迹化石的结果,这些动物深刻地改变了环境并慢慢取代了固着的滤食动物。 这一新证据表明事实并非如此。
所有类型的摄食方式和生活习惯都经历了类似的损失,在早期白海阶段的 70 个已知类群中,只有 14 个属仍然存在于纳马河中。 如果有更多新进化的物种接管,新旧物种之间也会存在时间重叠。 研究小组认为,这一点没有被观察到,因此排除了生物替代。
埃文斯及其同事表示:“这些组合之间多样性的下降表明发生了灭绝事件,消失的属的百分比与‘五大’大规模灭绝期间海洋无脊椎动物所经历的百分比相当。”写。
许多在灭绝事件中幸存下来并保留在纳马时期的白海动物都是大型叶状生物,具有很高的表面积与体积比。 这可能表明这些动物正在适应应对海洋氧气减少的情况。
研究小组表示:“通过最大化与海水直接接触的细胞的相对比例,高表面积的类群将相对更好地适应在低氧环境中生存。”解释。
最近的地球化学证据也支持这一观点,其中2018年学习发现埃迪卡拉纪末期 20% 以上的海底存在大面积海洋缺氧的迹象。
“因此,我们的数据支持埃迪卡拉生物更替与环境变化之间的联系,类似于地质记录中的其他重大大规模灭绝,”团队得出结论。
这已经成为一个再熟悉不过的故事了。
这项研究发表于美国国家科学院院刊。