浙江安吉发现奥陶纪末的特异埋藏化石群—安吉动物群
2017-02-11 09:33:55   来源:化石网   评论:0 点击:

聚集式埋藏的海绵体(至少包括7个海绵种)。右上方黑色页岩中的2个化石为笔石(化石网报道)据中国科学院南京地质古生物研究所:在46亿年的地球历史中,发生过至少5次重大生物灭绝事件,深刻影响了地球生物演化的


聚集式埋藏的海绵体(至少包括7个海绵种)。右上方黑色页岩中的2个化石为笔石
 
(化石网报道)据中国科学院南京地质古生物研究所:在46亿年的地球历史中,发生过至少5次重大生物灭绝事件,深刻影响了地球生物演化的历史走向,并对当前人类生存环境和应对策略具有重要启示。对这些大灾变事件来龙去脉的深入研究,通常需要完好的地层和化石记录(如“金钉子”剖面、特异埋藏化石群等)、高精度的地质时间卡尺、多学科专家联合攻关等条件,不易具备,因此具有较大难度。

发生于奥陶纪末的生物大灭绝事件(距今4.45亿年前)是显生宙以来的第一次大规模生物灭绝事件,在短时间内导致当时海洋生物的85%的物种灭绝(当时陆地生物尚未进化成型),生物群落结构瓦解,海洋生态系统遭受重创。以往研究显示,在该次事件后,海洋生物世界一片凋零,在经历残存期后,虽然陆续开始生物复苏,但不同的生态类型表现出明显的不同步现象,有的门类在数百万年后才恢复到灭绝前的丰度。由于灭绝期和残存期的时限短暂,记录残缺不全,我们往往难以发现足够证据来重建当时的场景。

最近,由中国科学院南京地质古生物研究所张元动研究员、马俊业副研究员,英国威尔士国立博物馆Botting和Muir博士,浙江省地调院汪隆武高工等组成的科研团队,在浙江安吉发现奥陶纪末的特异埋藏化石群—安吉动物群,为我们揭示了该次生物大灭绝后的奇异海洋生物世界,展现了前所未知的“劫后余生”独特场景。

安吉动物群产于浙江省北部的安吉县杭垓镇和孝丰镇,主要分布在赋石水库岸边。目前,在水库周边100平方公里范围内,从至少7个地层剖面的同期地层中发现了该动物群。该动物群以底栖固着的海绵动物占绝对优势,属种异常丰富,同时也有一些底栖生活的节肢动物(鲎类)、棘皮动物,以及死后沉落海底并一起埋藏的笔石、腹足类和鹦鹉螺等浮游、游泳生物。

据初步研究,其中海绵动物化石种类极其丰富,迄今为止已鉴定超过75个种,这一数量已明显超过著名的加拿大寒武纪布尔吉斯页岩中经过100多年采集获得的海绵属种总数,是目前已发现的地史时期最为丰富多样的海绵动物群。该动物群的海绵化石以普遍含六射海绵骨针为特征,均属硅质海绵大类,包括普通海绵、六射海绵、网针海绵、原始单轴海绵等类别。这些海绵个体体型较大,结构复杂,表明当时海绵动物通过增加露出海底的高度来增强其适应能力;此外,也发现了海绵动物通过增加海绵体壁空隙来提升适应深水生态环境的能力。

这些海绵动物化石保存精美完好,多数在埋藏过程中发生黄铁矿化,从而使部分软体组织结构也得以保存。许多个体呈聚集式、原位体势保存,总体上表现出显著的高多样性、小群落的分布特点。古生态学和生物地理学分析表明,该动物群生活在贫氧—缺氧的深水海底中。笔石生物地层学研究表明,其时代为奥陶纪末的赫南特晚期,距今约4.44亿年。

安吉动物群的发现,揭示了大灾变后的残存期海底并非以往所认为的那样沉寂和荒芜,在海洋深处仍有丰富的多门类的、多种生态的生物繁衍生息,甚至还生机蓬勃。这些海绵动物也许是劫后余生,抑或更可能是海绵并未遭受大灭绝事件的影响----在浅水区域它们也可能同样繁荣,只是死后生物体解体、骨针散落而未完整保存而已。在其他时期的生物大灭绝事件(如二叠纪末)后的残存期也同样出现丰富的海绵化石,表明在显生宙灾变期海洋生态系统全面崩溃后,海绵动物所受影响较小,在残存期的海底快速发展,并通过底栖固著的生活方式,扮演“生态系统工程师”的角色,帮助固定海底表面沉积物,提供栖息生境,从而为其他滤食生物(如腕足动物、珊瑚、苔藓虫等)的快速复苏创造了有利条件。

该成果于2017年2月9日在线发表在国际知名学术杂志《当代生物学》(Current Biology)。该项研究得到了中国科学院科技先导专项、中国科学院院长国际学者基金和国家自然科学基金的资助。

论文相关信息:Botting, J. P., Muir, L. A., Zhang Y-D.*, Ma, X., Ma, J-Y., Wang, L-W., Zhang, J-F., Song, Y-Y., Fan, X., 2017. Flourishing sponge-based ecosystems after the End-Ordovician mass extinction. Current Biology. http://dx.doi.org/10. 1016/j.cub.2016.12.061.

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