早期動(dòng)物形成復雜生態(tài)群落 為寒武紀大爆發(fā)奠定基礎

據英國劍橋大學(xué)研究人員17日在開(kāi)放獲取期刊《科學(xué)公共圖書(shū)館·生物學(xué)》上發(fā)表的一項研究，早期動(dòng)物在5.5億多年前形成了復雜的生態(tài)群落，為寒武紀大爆發(fā)奠定了基礎。

第一批動(dòng)物在大約5.8億年前的埃迪卡拉紀末期進(jìn)化而來(lái)。然而，化石記錄顯示，在經(jīng)歷了最初的繁榮之后，多樣性在近4000萬(wàn)年后的“寒武紀大爆發(fā)”中生物多樣性急劇萌芽的準備階段卻下降了?？茖W(xué)家們認為，這種多樣性下降是大約5.5億年前大規模滅絕事件的證據，可能是由環(huán)境災難引起的，但之前的研究并未調查這些古老生態(tài)群落的結構。

為了評估埃迪卡拉紀大滅絕的證據，研究人員分析了三個(gè)化石組合的元群落結構，這些化石組合跨越了這個(gè)地質(zhì)時(shí)期的最后3200萬(wàn)年(5.75億到5.43億年前)。他們使用已發(fā)表的古環(huán)境數據，如海洋深度和巖石特征，來(lái)尋找表明環(huán)境特異化和物種間相互作用的元群落結構。該分析揭示了后期化石組合中日益復雜的群落結構，這表明物種在埃迪卡拉紀末期變得更加特異化并參與更多的物種間相互作用，這是生態(tài)演替過(guò)程中經(jīng)常出現的趨勢。

研究結果表明，競爭排斥而非大規模滅絕，導致埃迪卡拉紀晚期多樣性下降。分析表明，通常與寒武紀大爆發(fā)相關(guān)的生態(tài)和進(jìn)化動(dòng)力學(xué)特征，例如群落復雜性和生態(tài)位適應，是由埃迪卡拉紀晚期的第一批動(dòng)物群落建立的。埃迪卡拉紀是點(diǎn)燃寒武紀大爆發(fā)的導火索。

總編輯圈點(diǎn)

寒武紀生命大爆發(fā)，公認的“十大科學(xué)難題”之一。這也是自達爾文時(shí)期以來(lái)就一直困擾著(zhù)學(xué)術(shù)界的懸案：幾乎所有重大物種都是在距今5億多年前的一段時(shí)間里，不約而同“集體亮相”、共現繁榮，而并非逐漸進(jìn)化出現的，這一點(diǎn)在古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域均無(wú)法解釋?zhuān)踔磷屵M(jìn)化論頗受質(zhì)疑。但現在的研究表明，一切并非毫無(wú)征兆，可能在更早時(shí)期，第一批巨大而復雜的生態(tài)群落已經(jīng)建立，這為寒武紀大爆發(fā)的出現提供了科學(xué)支撐。不過(guò)，該問(wèn)題尚缺乏時(shí)間線(xiàn)清晰、證據確鑿、令人信服的解釋?zhuān)磺芯嗌w棺定論尚早，對于生命從何而來(lái)、自己從何而來(lái)，人類(lèi)仍然在探索求知的路上。(科技日報記者 張夢(mèng)然)

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