在46亿年的地球历史中,发生过至少5次重大生物灭绝事件,深刻影响了地球生物演化的历史走向,并对当前人类生存环境和应对策略具有重要启示。对这些大灾变事件来龙去脉的深入研究,通常需要完好的地层和化石记录(如“金钉子”剖面、特异埋藏化石群等)、高精度的地质时间卡尺、多学科专家联合攻关等条件,不易具备,因此具有较大难度。
发生于奥陶纪末的生物大灭绝事件(距今4.45亿年前)是显生宙以来的第一次大规模生物灭绝事件,在短时间内导致当时海洋生物的85%的物种灭绝(当时陆地生物尚未进化成型),生物群落结构瓦解,海洋生态系统遭受重创。以往研究显示,在该次事件后,海洋生物世界一片凋零,在经历残存期后,虽然陆续开始生物复苏,但不同的生态类型表现出明显的不同步现象,有的门类在数百万年后才恢复到灭绝前的丰度。由于灭绝期和残存期的时限短暂,记录残缺不全,我们往往难以发现足够证据来重建当时的场景。
最近,由中国科学院南京地质古生物研究所张元动研究员、马俊业副研究员,英国威尔士国立博物馆Botting和Muir博士,浙江省地调院汪隆武高工等组成的科研团队,在浙江安吉发现奥陶纪末的特异埋藏化石群—安吉动物群,为我们揭示了该次生物大灭绝后的奇异海洋生物世界,展现了前所未知的“劫后余生”独特场景。
安吉动物群产于浙江省北部的安吉县杭垓镇和孝丰镇,主要分布在赋石水库岸边。目前,在水库周边100平方公里范围内,从至少7个地层剖面的同期地层中发现了该动物群。该动物群以底栖固着的海绵动物占绝对优势,属种异常丰富,同时也有一些底栖生活的节肢动物(鲎类)、棘皮动物,以及死后沉落海底并一起埋藏的笔石、腹足类和鹦鹉螺等浮游、游泳生物。
据初步研究,其中海绵动物化石种类极其丰富,迄今为止已鉴定超过75个种,这一数量已明显超过著名的加拿大寒武纪布尔吉斯页岩中经过100多年采集获得的海绵属种总数,是目前已发现的地史时期最为丰富多样的海绵动物群。该动物群的海绵化石以普遍含六射海绵骨针为特征,均属硅质海绵大类,包括普通海绵、六射海绵、网针海绵、原始单轴海绵等类别。这些海绵个体体型较大,结构复杂,表明当时海绵动物通过增加露出海底的高度来增强其适应能力;此外,也发现了海绵动物通过增加海绵体壁空隙来提升适应深水生态环境的能力。
这些海绵动物化石保存精美完好,多数在埋藏过程中发生黄铁矿化,从而使部分软体组织结构也得以保存。许多个体呈聚集式、原位体势保存,总体上表现出显著的高多样性、小群落的分布特点。古生态学和生物地理学分析表明,该动物群生活在贫氧—缺氧的深水海底中。笔石生物地层学研究表明,其时代为奥陶纪末的赫南特晚期,距今约4.44亿年。
安吉动物群的发现,揭示了大灾变后的残存期海底并非以往所认为的那样沉寂和荒芜,在海洋深处仍有丰富的多门类的、多种生态的生物繁衍生息,甚至还生机蓬勃。这些海绵动物也许是劫后余生,抑或更可能是海绵并未遭受大灭绝事件的影响----在浅水区域它们也可能同样繁荣,只是死后生物体解体、骨针散落而未完整保存而已。在其他时期的生物大灭绝事件(如二叠纪末)后的残存期也同样出现丰富的海绵化石,表明在显生宙灾变期海洋生态系统全面崩溃后,海绵动物所受影响较小,在残存期的海底快速发展,并通过底栖固著的生活方式,扮演“生态系统工程师”的角色,帮助固定海底表面沉积物,提供栖息生境,从而为其他滤食生物(如腕足动物、珊瑚、苔藓虫等)的快速复苏创造了有利条件。
该成果于2017年2月9日在线发表在国际知名学术杂志《当代生物学》(Current Biology)。该项研究得到了中国科学院科技先导专项、中国科学院院长国际学者基金和国家自然科学基金的资助。
论文相关信息:Botting, J. P., Muir, L. A., Zhang Y-D.*, Ma, X., Ma, J-Y., Wang, L-W., Zhang, J-F., Song, Y-Y., Fan, X., 2017. Flourishing sponge-based ecosystems after the End-Ordovician mass extinction. Current Biology. http://dx.doi.org/10. 1016/j.cub.2016.12.061.
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
奥陶纪末生物大灭绝后的独特海洋生态系统——安吉动物群_南京地质古生物研究所
南京地质古生物研究所 免费考研网/2018-05-14
相关话题/动物 生物 海洋 中国科学院 生态
中越边境云南绿春发现晚志留世陆生植物隐孢子和三缝孢_南京地质古生物研究所
中越边境云南绿春县小米角附近出露了一套厚度约4066米的黑绿色千枚状粉砂质板岩。由于缺少相应化石证据,对于其地层时代至今仍有争议。 通过与云南地质调查队合作,中国科学院南京地质古生物研究所刘锋副研究员在该段地层的中上部发现了大量碳化程度很高的孢型化石。由于这些高成熟度化石在生物显微镜下一般不透光, ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14新元古代晚期古海洋仍存在海水分层和间歇氧化_南京地质古生物研究所
大气含氧量的增加和古海洋的氧化与早期生命起源和多细胞生物演化联系密切。地质历史时期公认的大氧化事件有两次:第一次大气游离氧的显著增加发生在约24亿年前,被称为大氧化事件(GreatOxygenationEvent)。第二次氧化事件发生在新元古代的晚期(约8-5.4亿年前),称为新元古代氧化事件(Ne ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14华南石炭纪生物礁的分布和演化研究取得新进展_南京地质古生物研究所
晚泥盆世弗拉期-法门期之交(F-F)和泥盆纪-石炭纪之交(Hangenberg)的生物灭绝事件分别造成层孔虫-珊瑚礁生态系统的崩溃和消失。而石炭纪发生的显著冰期和间冰期事件导致全球海平面频繁变化,它们均对石炭纪生物礁的发展演化造成重要影响。泥盆纪和二叠纪是生物礁发育的繁盛期,而石炭纪则是生物礁发育的 ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14澄江生物群中新发现多种大型食肉动物奇虾化石_南京地质古生物研究所
奇虾(anomalocaridids)是一类体型巨大、身体造型奇特的化石节肢动物,具有大而精细的复眼、特化的捕食前附肢、口锥和游泳桨状肢,表现出对捕食行为的高度适应。因口锥呈放射状,奇虾又被称为射口类(Radiodonta)。奇虾体长最大可达2米,被认为是显生宙海洋生态系统中最早的顶级捕食者,也是“ ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14泥盆纪末生物大灭绝之后全球微生物碳酸盐岩复苏_南京地质古生物研究所
泥盆纪-石炭纪之交(距今大约3.59亿年)发生了一次严重的生物灭绝事件,导致海洋无脊椎生物45%的属和21%的科灭绝。由于显著的海水缺氧和全球海平面变化,德国西部莱茵地区发育了典型的在全球广泛分布的沉积类型,从下向上为:Hangenberg黑色页岩,Hangenberg页岩和Hangenberg砂岩 ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14南京古生物所GBDB地层古生物大数据计算获得突破_南京地质古生物研究所
近日,由中国科学院南京地质古生物研究所自主开发建设的GBDB地层古生物数据库及其并行计算软件,在全球排名第二的超级计算机“天河二号”上成功完成了晚古生代海洋无脊椎生物9000物种数据集的计算工作。该进展表明,南京古生物所在定量地层学的软件开发与应用方面,已经达到世界领先水平。 经过近十年的快速发展 ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14植硅体研究证实5600年前海南已种植水稻_南京地质古生物研究所
稻作起源与传播是农业考古研究关注的热点科学问题,也是难题之一。总体而言,我国华南地区浮选获得的水稻大植物遗存物贫乏,因此很难获得植物大化石证据来探索这个难题。而植物的微体化石,比如花粉与植物硅酸体(简称植硅体),尤其是植硅体具有耐腐蚀和易保存的特征,大量保存于野生植物居群与分布区,或者保存于被古人类 ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14辽西发现最早的银杏植物木材化石_南京地质古生物研究所
近日,由中国科学院南京地质古生物研究所王永栋研究员领衔的一个中法科学家研究小组在辽宁西部北票地区侏罗纪地层中发现了一种新的银杏木材化石,被命名为“辽宁银杏木”(新种)(Ginkgoxylonliaoningensesp.nov.)。这项研究工作由中国地质科学院高级工程师蒋子堃博士、中国科学院南京地质 ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14原隐翅虫揭示白垩纪昆虫与真菌相互关系_南京地质古生物研究所
昆虫与真菌之间存在漫长的相互关系。在众多昆虫与真菌的互作关系中,菌食性在昆虫中广泛存在,而在某些具备真菌“种植”能力的白蚁或切叶蚁中尤为显著。菌食性在鞘翅目昆虫(甲虫)中较为常见,包括多种取食真菌的方式,如刮食孢子、咀嚼菌丝和经口前消化的流质吸食等。菌食习性在多数原始甲虫类群中广泛存在表明取食真菌是 ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14木化石揭示四川盆地两亿年前存在降温事件_南京地质古生物研究所
近期,由中国科学院南京地质古生物研究所王永栋研究员领导的一个中法科学家团队在四川盆地北部广元地区晚三叠世地层发现了一种新的松柏类木化石--广元异木(新种),并揭示了距今两亿年左右存在着短暂的降温事件。这项成果由沈阳师范大学田宁博士、南京古生物所王永栋研究员、李丽琴博士、法国里昂第一大学菲利普博士以及 ...南京地质古生物研究所 南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14