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新研究揭示古代海洋生物的生存智慧

2025-06-29 17:26:38 来源: 中国科学报

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近日,中国地质大学(武汉)地质微生物与环境全国重点实验室宋海军教授团队的研究成果《腕足动物和有孔虫在大灭绝事件中通过形态简化来降低钙化成本》在《自然—生态与进化》杂志发表。3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

火山喷发导致腕足动物与有孔虫的形态简化示意图。中国地质大学(武汉)供图

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该研究团队试图解答一个地球科学领域的经典问题:像腕足动物和有孔虫这样的古代海洋生物,是如何在全球环境灾难中幸存下来的?这项研究聚焦于地球历史上的两次重大事件:约2.52亿年前的二叠纪—三叠纪大灭绝和约1.83亿年前的早侏罗世大洋缺氧事件。这两次事件均由剧烈的火山活动引发,释放出大量二氧化碳进入大气,从而导致全球变暖、海洋酸化和缺氧等变化,对依赖碳酸钙构建壳体的海洋生物来说是极大挑战。3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

有孔虫和腕足是古生代海洋中常见的动物,主要壳体成分是碳酸钙。这两类动物在现代海洋中也存在。该研究发现,应对环境压力,有孔虫、腕足等海洋生物通过一种极具智慧的“节能”策略——简化壳体结构。3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

以腕足动物为例,它们通常拥有复杂精致的壳饰(称为壳褶),在正常条件下可用于防御或调节生理。但在大灭绝时期,这些壳褶大幅减少,许多物种甚至演化出完全光滑的壳体。基于3225个标本、1061个腕足物种的全球化石数据库,研究团队分析发现,壳褶的数量和比例分别下降了36.4%和60%。3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

而有孔虫则选择了另一种生态策略:“瘦身”。通过对757个标本、12个物种的分析显示,在两次灭绝事件中,有孔虫的壳体厚度平均减少了20%至60%。3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

壳体对这些生物来说,是一个“高耗能工程”。研究团队结合数学建模与海水化学模拟,估算了它们在不同环境下建造壳体所需的能量。研究结果表明:在严重的海洋酸化背景下,如果不改变原有壳体结构,钙化所需能量会翻倍;而通过减少壳饰或减薄壳体,这些生物成功地将钙化能耗降低超过一半(腕足动物)或降低约20%至60%(有孔虫)。3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

据介绍,这种简化壳体的策略不仅仅是短期的生存手段,它还重塑了生态系统结构。例如,失去复杂壳饰可能让这些生物在生态互动中变得更脆弱,甚至更易受捕食。但长远来看,这种变化可能催生新的物种,重新设定演化轨迹。更重要的是,这种策略并不局限于这两次灭绝事件——在从古生代到新生代的多个大灭绝事件中,海百合、珊瑚、浮游生物等类群也都出现了类似的壳体简化现象。这表明,这种“结构退化”或许是生物在压力下普遍而有效地应对方式。3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

论文链接:https://doi.org/10.1038/s41559-025-02749-w3g3速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:新研究揭示古代海洋生物的生存智慧http://www.sushuapos.com/show-11-22668-0.html

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