近日，記者從中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）獲悉，由該校宋海軍教授團隊主導(dǎo)，多個國內(nèi)和國際科研機構(gòu)聯(lián)合研究成果《中生代一個新的特異埋藏化石庫——貴陽生物群，揭示現(xiàn)代類型海洋生態(tài)系統(tǒng)》在《Science》（《科學(xué)》）雜志發(fā)表。

貴陽生物群發(fā)現(xiàn)于我國貴州省貴陽市及其周邊，埋藏時期距今2.508億年，是目前全球中生代最古老的一個特異埋藏化石庫，距離地球歷史上最大的一次生物大滅絕事件：二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物大滅絕僅過去了約1百萬年的時間。該重大發(fā)現(xiàn)為我們理解最大規(guī)模滅絕之后的生命恢復(fù)速度和模式提供了新的認(rèn)識。

在漫長的生命演化歷史中，古生物學(xué)家將顯生宙（約5.4億年前至今）的海洋生物分為三大演化類群，分別是以三葉蟲為主導(dǎo)的寒武紀(jì)演化生物群；以固著生物如腕足動物，四射珊瑚為主的古生代演化生物群；以及以軟體動物，魚類等移動型生物為主的現(xiàn)代演化生物群。如今我們餐桌上常見的海鮮基本都屬于現(xiàn)代演化生物群。從古生代演化生物群轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代演化生物群就發(fā)生在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物大滅絕前后。但是由于化石記錄的不完備性，我們對于這次轉(zhuǎn)變的過程和機制認(rèn)識尚淺。

顯生宙三大演化類群和五次大滅絕

顯生宙一共發(fā)生過五次生物大滅絕事件，其中二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物大滅絕事件是最為嚴(yán)重的一次。這次生物大滅絕不僅造成了超過80%海洋生物物種滅絕，同時還促使海洋生態(tài)系統(tǒng)從古生代類型向現(xiàn)代類型轉(zhuǎn)變，并伴隨著現(xiàn)代類型海洋中多個主要類群的起源或者多樣化，如輻鰭魚類、十足目。在大滅絕之后的早三疊世（2.519–2.476億年前），海洋環(huán)境異常惡劣，出現(xiàn)多次缺氧、酸化事件；全球氣候異常，出現(xiàn)極端高溫現(xiàn)象，赤道地區(qū)年均溫度可能超過35℃。因此，在這樣異常的氣候和環(huán)境條件下，生物復(fù)蘇通常被認(rèn)為非常緩慢，這一觀點得到了大部分早三疊世海洋化石記錄的證實。當(dāng)時的海洋生物通常以低多樣性和高豐度，且個體較小的機會種或者災(zāi)難種為主。前人認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)復(fù)蘇是從初級消費者到頂級捕食者逐級緩慢完善的一個過程，完整的海洋生態(tài)系統(tǒng)直到中三疊世（大滅絕后約8百萬年）才出現(xiàn)。但是，這一觀點仍有爭議。

為了揭示二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交這一特殊且重要時期生物與環(huán)境協(xié)同演化關(guān)系，宋海軍教授領(lǐng)導(dǎo)的三疊紀(jì)地球生物學(xué)團隊在我國華南多省長期堅持開展了近15年的野外工作，并取得了一系列重要研究成果，如揭示了二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物的滅絕模式。而這次貴陽生物群這一重要發(fā)現(xiàn)可以追溯到2015年春天的一次野外踏勘工作。當(dāng)時宋海軍教授帶隊在貴陽附近進行野外踏勘工作，尋找早三疊世海洋生物化石。其指導(dǎo)的學(xué)生代旭在一塊黑色頁巖發(fā)現(xiàn)了一枚非常奇特的化石碎片（圖1），后來經(jīng)鑒定為龍蝦化石碎片。而這樣的化石在早三疊世海相地層中是非常罕見的，因為通常我們發(fā)現(xiàn)的都是一些以異常富集且物種單一雙殼類化石為主。因此這一枚龍蝦化石碎片的發(fā)現(xiàn)引起了團隊的重點關(guān)注。之后，由代旭博士等人帶隊從2015年至2022年每年都在該地區(qū)開展野外工作，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大量多門類化石，由此便開始揭開了貴陽生物群的冰山一角。

貴陽生物群中發(fā)現(xiàn)的第一枚化石，龍蝦碎片（拍攝：代旭）

化石采集（拍攝：代旭）

用來確定地層時代的菊石（拍攝：代旭）

用來確定地層的牙形石化石（拍攝：白若雨）

貴陽生物群結(jié)核中精美保存的魚化石（拍攝：代旭）

腔棘魚化石（拍攝：代旭、袁志偉）

有孔蟲、海綿骨針、放射蟲（拍攝：代旭、劉雨婷）

截至目前，貴陽生物群中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了包括硬骨魚、軟骨魚、牙形動物、海綿動物、雙殼、菊石、腹足、蝦類、原蟹、放射蟲、有孔蟲等十幾個大類，總計達40種不同的生物。從生態(tài)上看，貴陽生物群的營養(yǎng)金字塔已經(jīng)很完整，從大到近1米長的頂級捕食者腔棘魚，到小到100微米左右的初級消費者有孔蟲，各個營養(yǎng)級均有代表。此外還有發(fā)現(xiàn)有大量糞便化石，表明當(dāng)時的食物網(wǎng)已經(jīng)較為復(fù)雜，生態(tài)結(jié)構(gòu)已經(jīng)很完善。

三疊紀(jì)生物群多樣性和物種組成對比

貴陽生物群生態(tài)復(fù)原圖（楊定華繪）

貴陽生物群中大量出現(xiàn)了魚類和蝦類化石，其中一些蝦類，如龍蝦，是目前已知的最老化石記錄。這兩個主要類別是現(xiàn)代海洋中最為豐富和重要的類群，同時這兩大類在中生代海洋革命中作為捕食者扮演重要的角色。因此貴陽生物群的發(fā)現(xiàn)表明現(xiàn)代類型的海洋生態(tài)系統(tǒng)在大滅絕之后約1百萬年的時間內(nèi)就已經(jīng)初具雛形，并且指示中生代海洋革命的時間可能也比以往的認(rèn)識更為提前。

貴陽生物群對理解早三疊世生物古地理也提供了新認(rèn)識。早三疊世是一個異常高溫的時期，高溫迫使陸地上的四足動物向兩極遷移，同時期海洋中也存在一個赤道地區(qū)魚類化石記錄的空缺。貴州省在早三疊世位于古赤道地區(qū)，因此貴陽生物群中大量的魚類化石表明當(dāng)時赤道地區(qū)的溫度在魚類的耐受限度之內(nèi)，這會讓我們重新認(rèn)識當(dāng)時的古氣候狀況、生物生理耐受性，以及極端氣候條件下生物與環(huán)境之間的相同演化關(guān)系。

（中國日報湖北記者站 周荔華 劉坤）