远古生命的痕迹讲述了早期海洋生态系统多样性的故事

©Luis Buatois

奥陶纪生物多样性大事件中的三叶虫遗迹化石

如果你可以潜水到海底近5.4亿年前刚刚过去的波就开始瓦解,你会发现生命的爆炸,大量的蠕虫动物和其他海洋生物隧道复杂的洞和结构前的泥土和沙子——环境主要是贫瘠的。

由于研究发表在科学进步的萨斯喀彻温省(USask)主导国际大学的研究团队,这种快速增加生物多样性——两个这样的重大事件在1亿年的时间间隔560至4.43亿年前,是一个清晰的一部分新兴的地球远古海洋和生命。

该文章的第一作者、USask古生物学家路易斯·布阿托伊斯(Luis Buatois)说:“我们可以从化石遗迹中看到,动物留下的足迹、足迹、钻孔和洞穴,这种海底、近海的特殊环境是生命的‘熔炉’。”“在接下来的数百万年里,生命从这一地区向外扩展到更深的水域,向内扩展到更浅的水域。”

这项研究是Buatois和他的团队20多年工作的成果,他们研究了遍布各大洲的数百种岩层。

“到目前为止,这两个事件——寒武纪大爆炸和奥陶纪生物多样化大事件——大部分都是通过研究身体化石——古代海洋生物的贝壳、甲壳和骨头,”Buatois说。“现在我们可以自信地说,这些事件也反映在化石记录中,这些化石记录揭示了那些软体动物的工作,它们的肉组织腐烂得很快,所以很少被保存下来。”

该团队首次展示了动物积极“工程”其生态系统的证据——通过在古代世界海洋的海底建造丰富多样的洞穴。

“永远不要低估动物的能力,”美国古生物学家Gabriela Mángano说,她是这篇论文的合著者。“它们可以改变自身的物理和化学环境,排除其他动物,或通过创造新资源让它们茁壮成长。他们肯定是在这些古老的海洋里做这些事情的。”

这些制造化石的动物的工程可能为海洋生物的多样性奠定了基础。研究人员发现了一个2000万年的时滞的寒武纪大爆发(当时最主要的群体动物首先出现在化石记录中)之间多元化痕迹化石和体内动物化石,表明后动物利用变化使他们更加多样化。

这项研究还帮助解决了地球化学记录中的一个大问题,即古代海洋的大部分是缺氧的,不适合生命存在。就像今天的海洋一样,寒武纪的海洋在某些区域充满了生命,而在其他区域则缺乏维持生命的必要条件。

“生痕化石分布表明,有场所生活繁荣相邻对他人缺乏动物活动在寒武纪早期是个有力的论点赞成认为区域有足够的氧气维持动物的多样性共存与贫氧水域在更深的领域,”曼格诺说。“这与现代海洋中发生的情况类似,大陆架外层和大陆斜坡上部的氧气最小带,但含氧区域在较浅的水域。”

这项研究可以从进化的角度提供新的见解,让人们认识到在加拿大和其他地方发现的大量类似年代的岩层的重要性,并帮助社会为即将到来的挑战做好准备。

Buatois说:“了解地球历史早期发生的变化可能有助于我们面对现代海洋中目前的挑战,特别是关于氧气的变化。”

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该团队的其他成员包括:美国博士生周凯、朴茨茅斯大学研究员Nic Minter、森肯伯格米尔研究所(汉堡)研究员Max Wisshak、伍斯特学院(俄亥俄州)古生物学家Mark Wilson和美国地质调查局的统计学家Ricardo Olea。

这项研究是由加拿大自然科学和工程研究委员会授予Buatois和Mángano的拨款资助的。

天体生物学

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