2017 年古生物學熱點回眸（3）——奧陶紀末生物大絕滅後的獨特海洋生態系統

2017年全球古生物學研究依然朝氣蓬勃。早期生命研究、琥珀特異保存化石群、脊椎動物演化等研究仍然非常活躍，特別在澄江生物群、古植物學、古人類學和應用古生物學等領域出現了值得關注的研究熱點。新技術（如高解析度同步輻射X射線斷層掃描顯微、3D列印、MicroCT）、新方法（如計算機數字模擬）的應用越來越迅速和普及。中國科學家依然在若干方向上引領國際古生物學研究。蔡華偉、楊群兩位研究員應本刊之邀遴選了2017年古生物學研究領域的一些具有代表性的重要成果，以反映該領域的研究進展情況。本文為該稿件第3 部分，主要介紹奧陶紀末生物大絕滅後的獨特海洋生態系統。

發生於奧陶紀末的生物大絕滅事件（距今4.45億年前）是顯生宙以來的第一次集群生物絕滅事件，在短時間內導致當時海洋生物的85%的物種滅絕，生物群落結構瓦解，海洋生態系統遭受重創。以往研究顯示，在該次事件後，海洋生物世界一片凋零，在經歷殘存期後，雖然陸續開始生物復甦，但不同的生態類型表現出明顯的不同步現象，有的門類在數百萬年後才恢復到滅絕前的丰度。由於滅絕期和殘存期的時限短暫，記錄殘缺不全，往往難以重建當時的生態結構。

英國和中國科學家組成的科研團隊，在浙江安吉發現奧陶紀末的特異埋藏化石群——安吉動物群，揭示了該次生物大滅絕後的奇異海洋生物世界，展現了前所未知的「劫後餘生」獨特場景（圖6）。該動物群以底棲固著的海綿動物占絕對優勢，屬種異常豐富，同時也有一些底棲生活的節肢動物（鱟類）、棘皮動物，以及死後沉落海底並一起埋藏的筆石、腹足類和鸚鵡螺等浮游、游泳生物。

圖6 奧陶紀末安吉動物群（大約4.4億年前）化石標本（Botting, et al.《Current Biology》, 2017）

安吉動物群中海綿動物化石種類極其豐富，迄今為止已鑒定超過75個種，這一數量已明顯超過著名的加拿大寒武紀布爾吉斯頁岩中經過100多年採集獲得的海綿屬種總數，是目前已發現的地史時期最為豐富多樣的海綿動物群。該動物群的海綿化石以普遍含六射海綿骨針為特徵，個體體型較大，結構複雜，表明當時海綿動物通過增加露出海底的高度來增強其適應能力；此外，也發現了海綿動物通過增加海綿體壁空隙來提升適應深水生態環境的能力。

這些海綿動物化石保存精美完好，古生態學和生物地理學分析表明，該動物群生活在貧氧-缺氧的深水海底中。生物地層學研究表明，其時代為奧陶紀末的赫南特晚期，距今約4.44億年。

安吉動物群的發現，揭示了大災變後的殘存期海底並非以往所認為的那樣沉寂和荒蕪，在海洋深處仍有豐富的多門類的、多種生態的生物繁衍生息，甚至還生機蓬勃。這些海綿動物也許是劫後餘生，抑或更可能是海綿動物並未遭受大滅絕事件的影響。在其他時期的生物大滅絕事件（如二疊紀末）後的殘存期也同樣出現豐富的海綿化石，表明在顯生宙災變期海洋生態系統全面崩潰後，海綿動物所受影響較小，在殘存期的海底快速發展，並通過底棲固著的生活方式，扮演「生態系統工程師」的角色，幫助固定海底表面沉積物，提供棲息生境，從而為其他濾食生物的快速復甦創造了有利條件。

文 /蔡華偉，楊群

作者簡介：蔡華偉，中國科學院南京地質古生物研究所，研究員，研究方向為古無脊椎動物學；楊群（通信作者），中國科學院南京地質古生物研究所，研究員，研究方向為微體古生物學和分子古生物學。

注：本文節選自《科技導報》2018 年第1期《2017 年古生物學熱點回眸》一文，敬請關注。

（責任編輯 陳廣仁）

《科技導報》

中國科協學術會刊

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