考古学家揭示有关三叠纪末大灭绝的新发现

南加州大学多恩西弗文学、艺术和科学学院的研究人员领导的研究小组揭示了地球历史上最具破坏性事件之一的灾难性影响的惊人新见解。他们的发现不仅加深了我们对三叠纪末大灭绝的理解，还为应对当今的环境挑战提供了至关重要的经验。

三叠纪晚期的早期恐龙腔骨龙的骨骼。早侏罗世陆地生态系统的长期重组与恐龙的多样化同时发生。图片来源：洛杉矶县自然历史博物馆提供

研究小组对温室气体激增和气温升高造成的剧烈变化有了重大发现，这些变化导致了大灭绝事件，为侏罗纪恐龙的出现铺平了道路。

大约 2 亿年前，地球经历了第四次大灭绝事件。由于火山活动导致温室气体剧增，引发了这次事件，导致全球迅速变暖，地球生物圈发生了重大变化，三叠纪结束，侏罗纪开始。许多科学家现在相信，地球正处于另一次大灭绝之中，其主要原因是类似的气候变化。

南加州大学多恩西弗分校的地球科学家们采用一种新颖的"生态空间框架"方法来分析这次大灭绝事件对海洋和陆地生态系统的影响。它考虑了生态角色和行为--从飞行或游泳的捕食者到吃草的食草动物，从海洋海底无脊椎动物到陆地上的土栖动物。

重建新墨西哥州幽灵牧场的晚三叠世生态系统。已发表的标本和保存在幽灵牧场的物种被纳入研究小组的全球生态数据集。图片来源：Viktor O. Leshyk/洛杉矶县自然历史博物馆

南加州大学多恩西弗分校地球科学、生物科学和环境研究教授、该研究的资深作者大卫-博特杰（David Bottjer）说："我们不仅想了解谁存活下来了，谁没有，还想了解不同物种在生态系统中扮演的角色是如何变化的。这种方法有助于我们看到更广阔的、相互关联的生态图景。"

这项研究由南加州大学多恩西弗分校和洛杉矶县自然历史博物馆的师生合作完成，最近发表在《英国皇家学会会刊 B》上。

海洋生物遭受损失，但不如陆地动物严重

研究显示，海洋生态系统和陆地生态系统受到的影响截然不同。虽然两个领域都遭受了巨大损失，但研究结果表明，陆地生态系统遭受的打击更大，经历的不稳定时间更长。

在海洋中，近 71% 的物种类别（称为"属"）消失了。令人惊讶的是，尽管物种大量消失，海洋生态系统的整体结构却表现出了恢复力。鲨鱼等捕食者、被称为"菊石"的软体动物以及海绵和腕足动物等滤食者虽然受到了严重影响，但种群最终还是反弹了回来。

研究概念和发现的图示。图片来源：C. Henrik Woolley/洛杉矶县自然历史博物馆

在陆地上，情况被证明要暗淡得多。令人震惊的是，96% 的陆地物种灭绝，极大地重塑了地球上的生命格局。像早期恐龙这样的大型食草动物和各种小型食肉动物深受其害，它们的数量和在生态系统中的作用都发生了重大变化。

共同第一作者艾莉森-克里布说："陆地和海洋之间的这种对比告诉我们生态系统应对灾难性事件的不同方式。"她今年在南加州大学多恩西夫分校获得地质科学博士学位，现在英国南安普顿大学工作。"这也提出了生物多样性和生态恢复力之间相互作用的重要问题。"

来自远古灾难的气候变化线索

这项研究的发现不仅引发了人们对历史的兴趣，还对我们当前面临的环境挑战产生了重大影响。共同第一作者基尔斯滕-福莫索（Kiersten Formoso）说："了解过去的大规模灭绝有助于我们预测并可能减轻当前和未来环境危机的影响。"

三叠纪末全球迅速变暖与当今气候变化之间的相似之处尤为突出。"我们现在看到了类似的模式--快速的气候变化、生物多样性的丧失。了解生态系统在过去是如何应对的，可以为我们今天的保护工作提供参考，"博特杰说。

他补充说，这项研究还为我们了解两亿多年前的世界提供了一个难得的窗口。"它就像一台时光机，让我们看到了一个深刻变化时期的生命。"

南加州大学多恩西弗分校地球科学系主任、地球科学教授弗兰克-科塞蒂（Frank Corsetti）说："这项研究的生态空间框架侧重于功能作用，为我们提供了一个全新的视角来认识远古生命，这不仅仅是识别化石。这是在拼凑古代生态系统的拼图，以及它们是如何运作的。"

在计划进一步研究时，科学家们的目标是探索不同物种和生态系统在大灭绝后是如何恢复的，以及这些远古事件如何与气候变化导致的当前生物多样性丧失相平行。他们还计划在未来的研究中，考察在其他深刻的环境变化时期的生态空间动态变化。

克里布说："我们只是触及了表面。"关于地球上的生命如何应对极端变化，我们还有很多东西要学习，而这个新的生态空间框架为帮助我们实现这一目标提供了巨大的潜力。"

博特杰说，这项研究的构想和大部分工作都是在 COVID-19 大流行期间完成的，当时许多其他类型的研究都受到了限制。这产生了独特的条件，促进并促成了这项研究的发展和完成，研究人员的专业知识涉及广泛的古生物学领域，从微生物到无脊椎动物到脊椎动物，从海洋环境到陆地环境，每个人都为一个目标而共同努力。

编译来源：ScitechDaily