解析「大滅絕事件」之後物種如何恢復生態食物鏈

北京時間4月9日消息,目前,研究人員通過了解遠古生命對環境壓力的反應,對現代物種如何生存產生了更深刻的認知。在地球的演變歷程中,曾出現過幾次大規模物種滅絕事件,期間地球生態系統遭受嚴重破壞,並且大量物種徹底滅絕消失,例如:0.66億年前恐龍滅絕事件,但沒有任何物種滅絕事件比發生在2.52億年前二疊紀末期的「大滅絕事件」更具破壞性。

解析「大滅絕事件」之後物種如何恢復生態食物鏈

以植物為食的鉅頰龍是劍齒虎的獵物。這兩個種群都在二疊紀末期的「大滅絕事件」中滅絕消失

3月17日發表在《皇家學會會報B刊》的一篇最新研究稱,與兩次較小的物種滅絕事件相比,2.52億年前發生的「大滅絕事件」之後地球生態系統恢復速度較慢。來自中國地質大學、美國加州科學院、英國布里斯托大學、美國密蘇里科技大學、中國科學院的一支國際研究團隊首次表示,由於多樣性生態系統崩潰因素,導致二疊紀物種滅絕事件比其他滅絕事件造成的生態平衡破壞性更大。

為了更好地描述「大滅絕事件」,該研究團隊試圖理解為什麼生態種群沒有迅速恢復,主要原因是二疊紀末期的物種滅絕更嚴重,地球95%物種滅絕消失,生態系統遭到毀滅性破壞,這意味着生態種群必須從頭開始重新組合。

研究報告首席作者、中國地質大學研究員黃元耕(Yuangeng Huang)重建了跨越二疊紀和三疊紀的14種生物組成的食物鏈,這些從中國北方地區採集的樣本提供了地球上單個地區如何應對危機的大致情況,他說:「通過研究遠古滅絕物種牙齒、胃內未消化食物和糞便的化石樣本和相關證據,我能確定是誰吃了誰,如果我們想洞察這些古老的生態系統,重建恢復准確的遠古食物鏈是非常重要的。」

解析「大滅絕事件」之後物種如何恢復生態食物鏈

在二疊紀末期大規模物種滅絕之後,地球生態系統變得不同尋常,二齒水龍獸變得非常常見,占據地球生態系統90%的數量,物種多樣性十分匱乏

該食物鏈是由植物、軟體動物、生活在池塘和河流中的昆蟲,以及它們吞食的魚類、兩棲動物和爬行動物構成,這些爬行動物的體型各異,從現代蜥蜴到半噸重的草食動物,它們的頭部很小,身體龐大,長着厚重的骨鱗保護。當時的劍齒虎也在四處游盪,它們像獅子一樣擁有巨大的力量,長着犬齒,能夠刺穿獵物的厚皮膚。當這些動物在二疊紀末期大滅絕中逐漸消亡時,沒有任何物種取代它們的生態龕位,導致生態系統失衡長達1千多萬年。然後,第一批恐龍和哺乳動物在三疊紀時期開始進化形成,最早期的恐龍是體型較小的兩足食蟲動物,身高大約1米多,但它們很快便進化得非常龐大,變成了食肉和食草動物。

美國加州科學院地質學館館長彼特·魯普納林說:「黃元耕在我的實驗室里工作了一年時間,他應用了生態建模的方法,使我們能夠觀察到遠古食物鏈,並確定該食物鏈是否穩定,從本質上講,該模型破壞了遠古食物鏈,淘汰了許多物種,並測試了食物鏈的整體穩定性。」

解析「大滅絕事件」之後物種如何恢復生態食物鏈

二疊紀末期,副頸龍已經長得體型龐大,而且有了自我保護的盔甲,其他草食動物包括被恐龍類捕食的雙齒獸。這個復雜的生態系統在二疊紀末期大滅絕事件中崩潰了,只有少數雙齒獸倖存下來

英國布里斯托大學邁克·本頓教授說:「我們發現二疊紀末期大滅絕事件的兩個獨特方面,首先,物種多樣性崩潰程度要嚴重得多,而在其他兩次大規模物種滅絕中,在物種最終崩潰之前,生態系統的穩定性較差;其次,生態系統恢復需要很長的時間,可能需要1000萬年或者更長的時間,而在前兩次危機之後,物種恢復速度很快。」

最終,研究人員對物種群落(尤其是那些成功恢復的群落)進行特徵分析,為了解人類將地球推向毀滅邊緣時現代物種的生存狀況提供了寶貴見解。

中國地質大學洪漢烈(Zhong-Qiang Chen)教授說:「這是一個令人震驚的研究結論,在此之前我們能夠描述遠古食物鏈,但我們無法測試它們的穩定性,從中國北方長岩石截面獲得的大量新數據與尖端的計算方法相結合,使我們能夠以同樣的方式研究現代自然界的食物鏈,洞察與遠古食物鏈之間的相似之處。」(葉傾城)

來源:cnBeta