科學家揭開腕足動物2.5億年來多樣性衰退之謎

　　7月25日，中國地質大學（武漢）教授陳中強團隊與英國布里斯托大學、英國開放大學研究人員合作，在《自然-生態與演化》雜志在線發表題為《形態創新沒有導致中—新生代腕足動物多樣化》的研究成果。該項研究利用全新的形態特征數據揭示了二疊紀末大滅絕后中—新生代腕足動物的形態演化模式，為理解其多樣性衰退提供了新的認識。

　　據了解，腕足動物是一類生活在海洋中的具有貝殼的動物，它們在地球動物演化歷史的前一半時間內統治海洋，在底棲生物群落中占據絕對主導地位。但在2.5億年前的二疊紀末大滅絕中遭受巨大打擊，之后其多樣性一直維持在低水平。

　　以往人們對于腕足動物衰落的認識和解釋主要基于多樣性這一方面。但動物的形態創新與變革往往會帶來功能與生態的突破，為生物多樣性的增加提供機會。生物的形態—生態—多樣性這三者的聯系及其隨時間的變化，也是生物學家與古生物學家長期以來關注的關鍵科學問題。因此，闡明動物的形態演化規律對認識其多樣性演變有重要意義。

　　研究團隊通過編碼中—新生代四個主要腕足動物目的形態特征，編制了包含一千余屬的特征矩陣，分析了形態空間和差異度的變化。

　　 中—新生代部分腕足動物生態恢復圖。石順義繪制

　　研究發現，中—新生代腕足類的形態演化并沒有停滯，也沒有受到“現代型演化生物群”（如雙殼類、腹足類）的限制，腕足類的形態演化模式復雜且多變。盡管形態演化復雜多變，但高滅絕率和低新生率使得腕足動物的多樣性維持在低水平，無法重回古生代的統治地位。

　　研究還對比了二疊紀末、三疊紀末和白堊紀末三次大滅絕事件對腕足動物形態演化的影響，揭示了大滅絕事件對生物影響的異質性和復雜性。

　　這項研究表明，形態特征的創新并不能保證整個門類在多樣性演化上的成功，新形態類型的適應性輻射和已有形態類型的保持對于多樣性的維持與上升都十分關鍵。同時，這項研究也凸顯了形態演化研究對于認識生物宏演化歷史的重要作用。