大滅絕事件后 陸地上的生命是如何恢復的?

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在地球的歷史進程中,有幾次大規模的滅絕事件破壞了生態系統,包括一次著名的消滅恐龍的事件。但沒有一次像
"大滅絕"那樣具有毀滅性,它發生在2.52億年前的二疊紀末期。2021年3月17日,發表在《英國皇家學會論文集》(Proceedings of
the Royal Society B)上的一項新研究,詳細展示了與兩次較小的滅絕事件相比生命是如何恢復的。

這個國際研究團隊–由中國地質大學、加州科學院、布里斯托爾大學、密蘇里科技大學和中國科學院的研究人員組成–首次展示了二疊紀末期大滅絕比其他事件更為嚴酷,原因是物種多樣性的大崩潰。

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為了更好地描述 "大滅絕 "的特徵,研究小組試圖了解為什麼社區沒有像其他大規模滅絕那樣迅速恢復。主要原因是二疊紀末期危機比其他任何大規模滅絕都要嚴重得多,每20個物種中就有19個被消滅。只有5%的物種存活,生態系統已經被破壞,這意味著生態群落必須從頭開始重新組合。

主要作者、現任職於武漢中國地質大學的Yuangeng Huang研究員為一系列跨越二疊紀和三疊紀的14個生命組合重建了食物鏈。這些組合物從華北地區取樣,提供了地球上一個地區如何應對危機的快照。"通過研究化石和他們的牙齒,胃內容物和排泄物的證據,我能夠確定誰吃了誰,"黃說。"如果我們想了解這些古老的生態系統,建立一個準確的食物鏈很重要。"

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這些食物鏈是由生活在池塘和河流中的植物、軟體動物和昆蟲,以及以它們為食的魚類、兩棲類和爬行類動物組成的。爬行動物的大小從現代蜥蜴到半噸重的食草動物都有,它們的頭很小,通常會有巨大的桶狀身體,還有厚厚的骨質鱗片保護。有些像獅子一樣大而有力,長長的犬齒可以刺穿獵物厚厚的皮膚。當這些動物在二疊紀末期的大滅絕中消亡后,沒有任何東西取代它們的位置,使生態系統失衡了1000萬年。然後,第一批恐龍和哺乳動物在三疊紀開始進化。第一批恐龍是長約一米的小型雙足食蟲動物–但它們很快就變得更大、更多樣化,成為食肉和食植物的動物。

"我們發現二疊紀末期事件在兩個方面是特殊的,"布里斯托爾大學的Mike Benton教授說。"首先,多樣性的崩潰要嚴重得多,而在其他兩次大規模滅絕中,在最終崩潰之前一直存在低穩定性的生態系統。其次,生態系統需要很長的時間才能恢復,可能是1000萬年或更久,而在其他兩次危機后,恢復得很快。"

最終,描述群落的特徵,尤其是那些成功恢復的群落為包括人類在內的現代物種走上統治性地位提供了寶貴的見解。

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"這是一個驚人的新成果,"武漢中國地質大學的Zhong-Qiang Chen教授說。"直到現在,我們可以描述食物鏈,但我們無法測試它們的穩定性。來自華北地區的新數據與尖端計算方法的結合,使我們能夠以現代研究食物鏈的同樣方式進入這些古老的例子。"

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