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研究將古老的生態系統拼湊在一起，揭示三疊紀末大滅絕的新細節

生態系統


研究將古老的生態系統拼湊在一起，揭示三疊紀末大滅絕的新細節


晚三疊世早期恐龍的骨骼化石 。早侏羅世陸地生態系統的長期重組與恐龍的多樣化相吻合 。鳴謝:洛杉磯縣自然歷史博物館
據南加州大學：南加州大學多恩西夫文學、藝術和科學學院的研究人員領導的一個小組揭示了地球歷史上最具破壞性的事件之一的災難性影響的驚人新見解 。他們的發現不僅加深了我們對三疊紀末大滅絕的理解，還為今天的環境挑戰提供了重要的教訓 。
大約2億年前 ， 地球經歷了第四次大滅絕事件 。由于火山活動導致溫室氣體急劇上升，這一事件引發了全球快速變暖和地球生物圈的重大轉變，結束了三疊紀并啟動了侏羅紀 。許多科學家現在認為，地球正在經歷另一次大滅絕，很大程度上是由類似的氣候變化造成的 。
USC Dornsife的地球科學家采用了一種獨特的方法來分析這一滅絕事件對海洋和陸地生態系統的影響 ， 使用了一種新穎的“生態空間框架”方法，將動物分類，不僅僅是它們的物種 。它解釋了生態角色和行為——從飛行或游泳的捕食者到食草動物，從海洋海底無脊椎動物到陸地上的土壤動物 。
“我們不僅想了解誰幸存了，誰沒有，還想了解不同物種在生態系統中扮演的角色是如何變化的，”南加州大學多恩西夫分校地球科學、生物科學和環境研究教授、該研究的高級作者大衛·博特杰爾說 。"這種方法有助于我們看到更廣闊的、相互聯系的生態圖景."
這項研究由南加州大學多恩斯費分校和洛杉磯縣自然歷史博物館的師生合作完成，發表在《皇家學會學報b》上 。
海洋生物遭受了痛苦，但沒有陸地動物那么多
該研究揭示了對海洋和陸地生態系統的影響存在明顯差異 。雖然這兩個領域都遭受了巨大的損失，但研究結果表明，陸地生態系統受到的沖擊更大，經歷了更長時間的不穩定 。
在海洋中，近71%的物種類別(稱為屬)消失了 。令人驚訝的是，盡管損失巨大，但海洋生態系統的整體結構顯示出了復原力 。像鯊魚這樣的食肉動物，被稱為菊石的軟體動物和像海綿和腕足動物這樣的濾食動物，雖然受到嚴重影響，但最終還是反彈了 。

研究將古老的生態系統拼湊在一起，揭示三疊紀末大滅絕的新細節


新墨西哥州Ghost Ranch晚三疊世生態系統的重建 。公布的標本和保存在幽靈牧場的物種被納入研究小組的全球生態數據集 。鳴謝:維克多·o·萊希克/洛杉磯縣自然歷史博物館
在陸地上 ， 這種情況被證明要黯淡得多 。令人震驚的是，96%的陸生物種滅絕了 ， 極大地改變了地球上的生物景觀 。像早期恐龍和各種小型食肉動物這樣的大型食草動物遭受了巨大的痛苦，它們的數量和在生態系統中的作用發生了重大變化 。
“陸地和海洋之間的這種對比告訴我們生態系統對災難性事件做出反應的不同方式，”共同首席作者艾莉森·克里布說 ， 她今年在南加州大學多恩西夫分校獲得了地質科學博士學位 ， 現在在英國南安普頓大學工作 ?！斑@也提出了關于生物多樣性和生態恢復力之間相互作用的重要問題 。”
來自古代災難的氣候變化線索
這項研究的發現不僅激發了歷史興趣，還對我們當前面臨的環境挑戰產生了重大影響 ?！傲私膺^去的大滅絕有助于我們預測并可能減輕當前和未來環境危機的影響，”合著者Kiersten Formoso說，她正在南加州大學Dornsife完成脊椎動物古生物學的博士研究 ， 并將很快轉移到羅格斯大學 。
三疊紀末的快速全球變暖和今天的氣候變化之間的相似之處尤其引人注目 ?！拔覀儸F在看到了類似的模式——快速的氣候變化 ， 生物多樣性的喪失 。了解生態系統在過去是如何反應的，可以為我們今天的保護工作提供信息 。
他補充說，這項研究還提供了一個了解2億多年前世界的罕見窗口 ?！八拖褚慌_時間機器 ， 讓我們得以一瞥深刻變革時期的生活 。”
這項研究的生態空間框架，其重點是功能作用 ， 提供了一個新的視角來看待古代生命，據地球科學教授兼南加州大學多恩西弗地球科學系主任弗蘭克·科瑟蒂說 。“這不僅僅是識別化石 ， ”他說 。"它是關于拼湊古代生態系統的拼圖以及它們是如何運作的."
未來的風險投資將深入研究過去的教訓
隨著他們計劃進一步的研究，科學家們的目標是探索不同的物種和生態系統如何在滅絕后恢復，以及這些古老的事件如何與當前由于氣候變化導致的生物多樣性損失相類似 。

研究將古老的生態系統拼湊在一起，揭示三疊紀末大滅絕的新細節


研究概念和發現的圖示 。鳴謝:c . Henrik wool ley/洛杉磯縣自然歷史博物館
還計劃開展進一步的研究，以考察其他深層環境變化時期的生態空間動態變化 。
“我們只是觸及了表面 ， ”克里布說 。“關于地球上的生命是如何應對極端變化的，還有很多需要了解 ， 這個新的生態空間框架為幫助我們做到這一點提供了巨大的潛力 ?！?br>疫情火花獨特的合作項目
Bottjer說，這項研究是在新冠肺炎疫情期間構思的 ， 大部分工作是在那個時候完成的，當時許多其他類型的研究都受到限制 。“這產生了獨特的條件，促進并導致了這項研究的發展和完成，這項研究涉及在海洋和陸地環境中從微生物到無脊椎動物到脊椎動物的廣泛古生物學領域具有專業知識的個人，每個人都為一個目標而共同努力，”他說 。
Bottjer說，Cribb和Formoso最初是在his和Corsetti的指導下，并在該研究的其他合著者的重要貢獻下設計出這項合作的 。