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顯生宙海洋生物可分為三大進化動物群：（i）三葉蟲主導(dǎo)的寒武紀進化動物群，（ii）腕足類動物主導(dǎo)的古生代進化動物群，以及（iii）軟體動物主導(dǎo)的現(xiàn)代進化動物群，它們?nèi)匀辉诋?dāng)今海洋中茁壯成長。

現(xiàn)代進化動物群的崛起發(fā)生在二疊紀-三疊紀大滅絕（PTME），也稱為“大滅絕”之后，在~2.519億年前（Ma），消滅了超過80%的海洋物種。隨后的恢復(fù)是進化變化的重要時期，在此期間，不僅出現(xiàn)了現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)，而且三疊紀革命開始了。

然而，由于許多海洋類群的早三疊紀化石記錄相對稀缺，特別是缺乏保存完好的化石組合，現(xiàn)代型海洋生態(tài)系統(tǒng)興起的時間和過程仍然知之甚少。

在PTME之后，早三疊紀海洋化石群落被認為是貧乏的，多樣性差的，并且以豐富和世界性的災(zāi)難或機會主義分類群為主。之前的研究中，已經(jīng)提出了一種緩慢的，營養(yǎng)級的逐步恢復(fù)模型，從底層初級生產(chǎn)者到最頂層的捕食者，但這種模式備受爭議。復(fù)雜的海洋生態(tài)系統(tǒng)的完全重建被認為直到PTME之后~1000萬年（Myr）才發(fā)生，以羅平生物群為代表。

然而，最近的化石發(fā)現(xiàn)，多樣化和營養(yǎng)復(fù)雜的海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生在早三疊世晚期。?盡管有這些晚期早三疊紀生物群，但在PTME之后仍然存在3-Myr差距。這種差距可能是反復(fù)出現(xiàn)的環(huán)境壓力的結(jié)果，包括高海面溫度，海洋酸化事件以及缺氧事件?；蛘?，它也可能是由于保存和采樣偏差造成的，這在許多以前的工作中經(jīng)常被忽視。

成果簡介

在此，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）宋海軍教授報道了一個保存完好的化石組合，其來自于中國南方的貴陽生物群。其中，高精度鈾鉛測年法表明，貴陽生物群的年齡在25.83+0.07/–0.06億年前，這已知最古老的中生代化石。貴陽生物群是一個多樣且營養(yǎng)豐富的海洋生態(tài)系統(tǒng)，部分填補了復(fù)雜海洋動物群的3Myr空白。

研究表明，貴陽生物群至少包括至少12綱和19目，包括不同的魚類動物群和動物，從而揭示了一個營養(yǎng)復(fù)雜的海洋生態(tài)系統(tǒng)。因此，表明在二疊紀-三疊紀大滅絕后，盡管全球海面溫度仍然很高，但PTME之后現(xiàn)代型海洋生態(tài)系統(tǒng)迅速崛起。

相關(guān)論文以“A Mesozoic fossil lagerst?tte from 250.8 million years ago shows a modern-type marine ecosystem”為題發(fā)表在Science。

圖1. 貴陽生物群的地質(zhì)背景

貴陽生物群包含多樣且營養(yǎng)復(fù)雜的海洋生態(tài)系統(tǒng)，并將復(fù)雜海洋生態(tài)系統(tǒng)的出現(xiàn)擴展到PTME之后的~1 Myr。貴陽生物群表明，現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)的一些重要群體，如十足類節(jié)肢動物和放線鳥魚類，經(jīng)歷了比以前認為的更快的PTME后多樣化。較高的營養(yǎng)水平要么沒有被PTME完全消除，要么在種間競爭等生物相互作用的驅(qū)動下迅速恢復(fù)。

圖2.?來自貴陽生物群的骨魚和軟骨魚

早三疊紀經(jīng)常被描繪成一個超級溫室世界，其中生命被驅(qū)逐出熱帶，導(dǎo)致四足動物的極地移動和熱帶地區(qū)內(nèi)幾乎沒有魚類動物群。根據(jù)貴陽生物群的新數(shù)據(jù)，所謂的熱帶魚差距似乎完全是采樣偏差的產(chǎn)物。因此，這表明所謂的熱帶致命高溫至少在整個早三疊紀中并不一致，并且可能波動，一些較冷的時期對應(yīng)于海洋魚類的熱耐受性。

圖3.?貴陽生物群的無脊椎動物

圖4.?貴陽生物群的分類和生態(tài)特征及其與PTME后其他主要生物群的比較

盡管貴陽生物群的采樣仍不完全，但它強調(diào)PTME之后的緩慢和逐步恢復(fù)模式不適用。此外，它填補了PTME之后現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)興起的廣泛知識空白的一部分，記錄了魚類和十足動物的早期多樣化，這兩個群體在當(dāng)今海洋生態(tài)系統(tǒng)和中生代海洋革命期間的獵物- 捕食者相互作用中發(fā)揮著重要作用。

作者介紹

宋海軍，1983年出生，教授，博導(dǎo)，教育部長江學(xué)者-青年學(xué)者，國家優(yōu)秀青年基金獲得者。中國古生物學(xué)會理事，國際SCI刊物Frontiers in Earth Science (IF=3.5)古生物學(xué)領(lǐng)域的副主編，PeerJ (IF=3.0)和古生物學(xué)報的編委。主要從事重大地質(zhì)突變期地球生物學(xué)研究，主要包括古環(huán)境演變、生物滅絕事件、地球生物學(xué)大數(shù)據(jù)和AI應(yīng)用。

共發(fā)表論文86篇，其中SCI論文71篇，包括第一/通訊作者發(fā)表在Nature Geoscience，PNAS，Science Advances，Nature Communications，Geology等，論文被Science，PNAS, National Science Reviews?？嬖u述，其中以第一作者身份發(fā)表在Geology上的論文被Science雜志正面評述。

來源：https://grzy.cug.edu.cn/songhaijun/

文獻信息

Xu Dai, Joshua H. F. L. Davies, Zhiwei Yuan, Arnaud Brayard, Maria Ovtcharova, Guanghui Xu, Xiaokang Liu, Christopher P. A. Smith, Carrie E. Schweitzer, Mingtao Li, Morgann G. Perrot, Shouyi Jiang, Luyi Miao, Yiran Cao, Jia Yan, Ruoyu Bai, Fengyu Wang, Wei Guo, Huyue Song, Li Tian, Jacopo Dal Corso, Yuting Liu, Daoliang Chu, Haijun Song*, A Mesozoic fossil lagerst?tte from 250.8 million years ago shows a modern-type marine ecosystem, 2023, Science, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf1622

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