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由南加州大学多恩西夫文学、艺术与科学学院的研究人员领导的一个团队,对地球历史上最具破坏性的事件之一的灾难性影响揭示了令人震惊的新见解。他们的发现不仅加深了我们对三叠纪末大规模灭绝的理解,还为当今的环境挑战提供了重要的教训。
大约2亿年前,地球经历了第四次大规模灭绝事件。由于火山活动导致温室气体急剧增加,这一事件导致全球迅速变暖和地球生物圈的重大转变,结束了三叠纪并启动了侏罗纪。许多科学家现在认为,地球正处于另一场大规模灭绝之中,这在很大程度上是由类似的气候变化驱动的。
南加州大学多恩西夫分校的地球科学家采用了一种独特的方法来分析这一灭绝事件对海洋和陆地生态系统的影响,他们使用了一种新颖的“生态空间框架”方法,该方法不仅对物种进行了分类。它解释了生态角色和行为——从飞行或游泳的掠食者到食草动物,从海洋海底无脊椎动物到陆地上的土壤动物。
地球科学、生物科学和生物科学教授戴维·博特耶尔 (David Bottjer) 表示:“我们不仅想了解谁幸存下来,谁没有幸存,还想了解不同物种在生态系统中所扮演的角色如何变化。” 环境研究 南加州大学多恩西夫分校的教授,也是该研究的资深作者。“这种方法帮助我们看到更广泛、相互关联的生态图景。”
这项研究是南加州大学多恩西夫分校和洛杉矶县自然历史博物馆的学生和教师合作完成的,发表在 英国皇家学会会刊 B.
海洋生物受到影响,但没有陆地动物那么严重
研究表明,对海洋和海洋的影响存在明显差异。 陆地生态系统. 。尽管这两个领域都遭受了巨大损失,但研究结果表明,陆地生态系统受到的打击更严重,并且经历了更长时间的不稳定。
在海洋中,近 71% 的物种类别(称为属)消失了。令人惊讶的是,尽管损失巨大,海洋生态系统的整体结构却表现出了恢复力。鲨鱼、菊石等软体动物以及海绵和腕足类等滤食性动物虽然受到严重影响,但最终都恢复了过来。
在陆地上,情况证明更加黯淡。令人震惊的是,96% 的陆地物种灭绝了,极大地改变了地球上的生命面貌。早期恐龙等大型食草动物和各种小型食肉动物遭受了巨大的损失,其种群数量和在生态系统中的作用发生了重大变化。
“陆地和海洋之间的对比告诉我们生态系统应对灾难性事件的不同方式,”共同主要作者艾莉森·克里布(Alison Cribb)说,她获得了博士学位。今年在南加州大学多恩西夫分校获得地质科学博士学位,现就读于英国南安普顿大学。“它还提出了有关生物多样性和生态恢复力相互作用的重要问题。”
来自古代灾难的气候变化线索
该研究的发现不仅激发了历史兴趣,还对我们当前的环境挑战产生了重大影响。“了解过去的大规模灭绝有助于我们预测并可能减轻当前和未来环境危机的影响,”共同主要作者 Kiersten Formoso 说,她正在南加州大学多恩西夫完成脊椎动物古生物学的博士研究,并将很快调到罗格斯大学。
三叠纪末期的全球迅速变暖与当今的气候变化之间的相似之处尤其惊人。“我们现在看到了类似的模式——气候快速变化、生物多样性丧失。了解生态系统过去的反应可以为我们今天的保护工作提供信息,”博特耶说。
他补充说,这项研究还提供了一个了解两亿多年前世界的罕见窗口。“这就像一个 时间机器, ,让我们一睹深刻变革时期的生活。”
地球科学教授兼南加州大学多恩西夫地球科学系主任 Frank Corsetti 表示,该研究的生态空间框架重点关注功能作用,为古代生命提供了全新的视角。“这不仅仅是识别化石,”他说。“这是关于拼凑古代生态系统之谜及其运作方式的问题。
未来的企业将深入研究过去的教训
在计划进一步研究时,科学家们的目标是探索不同物种和生态系统在灭绝后如何恢复,以及这些古代事件如何与当前气候变化导致的生物多样性丧失相媲美。
未来的研究还计划检查其他深刻环境变化时期的生态空间动态变化。
“我们只是触及了表面,”克里布说。“关于地球上的生命如何应对极端变化,还有很多东西需要了解,而这个新的生态空间框架为帮助我们做到这一点提供了巨大的潜力。”
大流行引发了独特的合作项目
Bottjer 表示,这项研究的构思和大部分工作都是在 COVID-19 大流行期间完成的,当时对许多其他类型的研究都实施了限制。“这创造了独特的条件,促进并导致了这项研究的发展和完成,涉及具有广泛古生物学领域专业知识的个人,从微生物到无脊椎动物到脊椎动物,在海洋和陆地环境中,每个人都为一个目标共同努力,”他说。
来源 : 物理层