远古海洋无脊椎动物的多样性没有想象中那么具有爆炸性

2020-08-20 138无脊椎动物

据一个国际研究小组称,蛤蜊、沙美人和龙虾等海洋生物祖先的多样性仅在1.44亿年前开始出现温和上升,之后没有明显的趋势。远古海洋无脊椎动物的多样性没有想象中那么具有爆炸性。这与先前的研究结果相矛盾,即从2.48亿年前开始就出现了巨大的增长,并可能对未来的多样性有所启示。

远古海洋无脊椎动物的多样性没有想象中那么具有爆炸性

宾州州立大学地球科学博士生乔斯林·塞萨说:“过去的一些时间段与今天全球变暖的情况类似。”了解过去生物多样性所发生的变化有助于我们预测现代生物的生存状况。如果我们知道我们已经到了哪里,我们就知道它将走向何方。”

研究人员在7月4日出版的《科学》(Science)杂志上发表报告称,利用当代统计方法和古生物学数据库,一条新的多样性曲线表明,大多数无脊椎动物的早期传播发生在晚白垩世之前,并且自那以后,无脊椎动物的数量净增加,与过去的6500万年相比,这个比例很小。

研究内容

新曲线的一个关键是古生物学数据库(http://periodb.org)位于加州大学圣巴巴拉分校国家生态分析与综合中心。以前的研究是基于海洋无脊椎动物化石数据库,只记录了有机体的第一次出现和最后一次出现。在这两者之间没有关于该生物体的信息。

地球科学副教授马克•E•帕特兹科夫斯基(Mark E.Patzkowsky)说:“30多年前,研究人员观察了他们的曲线,认为也许多样性根本没有增加。”研究人员看到的是多样性曲线在相当长一段时间内趋于平稳,然后呈指数增长。然而,多样性结果受到采样技术的严格控制。”

新的数据库使研究人员能够标准化样本大小,因为它包含了每种化石的多次出现。研究人员可以从相同的时间跨度中随机选择相同的样本来创建他们的多样性曲线。这条新的曲线使用了1100万年的分段,但研究人员希望将时间间隔缩短到500万年,以匹配上一条被称为Sepkoski的曲线的间隔。

这项研究的数据包含了284816个18702属的化石,相当于来自5384个文献来源的340万个标本。由J.JohnSepkoski Jr.开发的旧曲线使用的数据库仅包含大约60000个事件。

研究人员还研究了多样性的均匀性。如果有100个试样分为10个时间间隔,则每个间隔可分为10个单独的试样;或者91个试样可以在一个间隔内,其余各一个试样。分布越均匀,均匀度越高。

研究意义

帕茨科夫斯基说:“均匀度说明了资源分配的一些情况。”许多无脊椎动物的多样性都归因于热带地区多样性的增加,但曲线并不是完全由这种变化驱动的。远古海洋无脊椎动物的多样性没有想象中那么具有爆炸性。似乎4.5亿年前和今天没什么不同,因为它也包含了热带地区更多的多样性。”

塞普科斯基曲线的主要点仍然可以在新曲线中看到。一些看不到的东西,比如6500万年前白垩纪-第三纪(KT)灭绝导致的多样性减少,因为所用间隔的规模是不可见的。KT的灭绝和恢复用了不到1100万年的时间,所以没有显示出来。一些在塞普科斯基曲线上看不到的东西包括二叠纪的一个高峰。同样出乎意料的是,侏罗纪(2.06亿年前至1.44亿年前)的多样性低于三叠纪(2.48亿至2.06亿年前)的多样性,表明多样性曲线呈下降和上升趋势。然后曲线在白垩纪上升,之后基本保持平坦。以前认为的多样性指数增长并不存在。

“通过时间比较多样性是关于我们的世界是如何运作的,关于物种的起源以及多样性如何随温度变化,”塞萨说如果我们认为随着时间的推移,净增长不会变得更大,那么与多样性指数级增长的情况大不相同。”

引用

Penn State. "Ancient Marine Invertebrate Diversity Less Explosive Than Thought." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 July 2008. www.sciencedaily.com/releases/2008/07/080703140718.htm.

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