这个远古“避难所”首次给出关键证据
日期:01-30



综合新华社电、央视新闻报道 5亿多年前的寒武纪生命大爆发孕育出地球几乎所有动物门类,但紧随其后的辛斯克大灭绝事件导致无数早期动物消亡。
因为缺乏相对完整的化石证据,有关这次大灭绝事件对全球海洋生态系统的真实影响如何,学界并不清楚。中国科学院南京地质古生物研究所等相关团队,在湘西发现寒武纪花垣生物群,在国际上首次为揭开此次灭绝事件的神秘面纱提供了关键证据。相关成果于北京时间1月29日发表于国际学术期刊《自然》。
花垣生物群有何特别之处?
发现大量新物种 保存多种软组织和器官
花垣生物群位于湖南省湘西土家族苗族自治州花垣县境内,自2020年发现以来,目前累计采集到的化石标本超过5万块。
研究团队发现花垣生物群属于辛斯克灭绝事件之后的寒武纪第四期,价值非凡。团队果然打开了“盲盒”中多个“隐藏款”:他们从早期阶段采集的8681件动物化石个体中识别出了153个动物物种,其中59%代表了新物种。
花垣生物群的独特之处在于它的时代紧随辛斯克大灭绝事件之后,为研究辛斯克事件对地球生命系统的影响提供了宝贵证据。国际特异埋藏化石群研究专家罗伯特·盖恩斯评价道,花垣生物群展现了高化石丰富度、高物种多样性、高软躯体保真度,填补了大灭绝后关键时段顶级软躯体化石群的空白。
花垣生物群中不仅发现了地球上最早的巨型动物和顶级捕食者——奇虾类动物,还发现了丰富的类似樽海鞘那样的浮游动物。
花垣生物群属于软躯体特异埋藏化石群,不仅保存了许多完整的全身软躯体动物个体,还保存了多种软组织和器官。其中,很多化石上能清晰看到肠道等消化系统、以鳃为代表的呼吸器官,甚至视神经组织这样精细的结构,为复原早期动物身体结构提供了宝贵证据。
特异埋藏化石群大部分都是快速埋藏,保存在细颗粒的沉积物里,隔绝氧气的能力强,因此生物死后的降解减缓,就像“水泥封浆”一样被“封存”于岩层之中。
花垣生物群有何重要发现?
寒武纪海洋动物存在长距离跨洋扩散
作为地球上最早的巨型动物和顶级捕食者,多样的奇虾类动物在花垣生物群中的发现,表明存在一个具有复杂捕食关系的食物网。
花垣生物群大量的深水动物群落的发现也表明,辛斯克灭绝事件对浅水软躯体生物群造成了重大影响,而对深水生物群的影响有限。
通过研究,团队发现花垣生物群是一个在外大陆架深水环境的生物群,这在同时期的软躯体生物群中极为少见。
通过对比分析,团队发现浅水环境的软躯体生物群中,许多物种在大灭绝后消失不见。然而,在花垣生物群所处的深水环境中,一些代表性物种如纳罗虫、原始管虫等,却从灭绝事件之前延续到灭绝之后。这表明深水环境在灭绝事件中扮演了“生物避难所”的角色,不仅保存了大量古老类群,还可能成为演化创新的发源地与扩散地。
此外,花垣生物群中还意想不到地产出了一些寒武纪中期远在北美的布尔吉斯页岩生物群中的代表性分子。在寒武纪时期,华南板块与北美劳伦大陆被泛大洋分开,距离超过半个地球,这些运动能力、生态类型、生活史等不同的动物在花垣生物群中的存在,表明该时期寒武纪海洋动物存在长距离跨洋扩散的机制。
研究团队指出,受全球环境变化和人类活动的影响,当今地球可能正在发生“第六次生物大灭绝”事件。地球生命史上的每一次灭绝事件,都标志着生物多样性的巨大损失和生态系统的重大转变。研究地球历史上的这些灾难事件,不仅能揭示生物多样性的演化规律,也为我们科学审视当今人类活动可能引发的生态变化提供重要参考。
名词
辛斯克事件
地球漫长的生命期分为隐生宙和显生宙阶段,大约在5.39亿-4.87亿年前,开启了显生宙的第一个纪元“寒武纪”,这次地球-生命系统演化史上的伟大创新事件就是“寒武纪生命大爆发”。在大约5.13亿年前,寒武纪生命大爆发被显生宙第一次生物大灭绝事件打断,这次大灭绝事件被称为辛斯克事件。
花垣生物群
花垣生物群发现于湖南省湘西土家族苗族自治州花垣县境内,化石主要产出于深约12米、长约30米、宽8米的采坑内,目前累计采集化石标本超5万块,科研团队已经分类鉴定出153个动物物种,其中59%为新物种,涵盖了16个动物门类。这些化石展现了一个具有复杂食物网和生物碳循环机制的深水动物群落。
据央视新闻