中外学者揭示古代壳类海洋生物躲避大灭绝秘诀

以腕足动物和有孔虫为代表的古代壳类海洋生物，是如何在全球环境灾难中幸存下来的？一项于近日发表于国际期刊《自然-生态与进化》(Nature Ecology& Evolution)的论文，给出新答案——简化壳体结构。

这项成果由中国地质大学(武汉)与美国加州大学、澳大利亚伍伦贡大学等高校学者联合开展。论文通讯作者、中国地质大学(武汉)地球科学学院教授宋海军20日受访时表示，该研究对于理解地球历史上生物如何躲过大灭绝事件具有重要意义。

宋海军介绍，有孔虫和腕足动物是古代海洋中常见的动物，壳体主要成分为碳酸钙。它们均经历了地球上发生的五次生物大灭绝事件，并得以幸存。

为探究原因，研究团队选取二叠纪-三叠纪大灭绝、早侏罗世大洋缺氧事件开展研究。这两次事件均由剧烈火山活动引发，释放出大量二氧化碳，导致全球变暖、海洋酸化和缺氧，这些变化对依赖碳酸钙构建壳体的海洋生物来说是极大挑战。

结果发现，当灾难来临时，有孔虫、腕足动物等海洋生物通过简化壳体结构来保命。

以腕足动物为例，其通常拥有复杂精致的壳褶，可用于防御或调节生理。但在大灭绝时期，这些壳褶大幅减少，许多物种甚至演化出完全光滑的壳体。团队基于3225个标本、1061个腕足物种的全球化石数据库分析发现，壳褶的数量和比例分别下降了36.4%和60%。

有孔虫同样选择“瘦身”。团队对757个标本、12个物种的分析显示，在两次灭绝事件中，有孔虫的壳体厚度平均减少了20%至60%。

“这种简化壳体的策略不仅是短期的生存手段，还重塑了生态系统结构。”宋海军指出，失去复杂壳饰可能让这些生物在生态互动中变得更脆弱，甚至更易受捕食。但长远来看，这种变化可能催生新物种，重新设定演化轨迹。

宋海军表示，这种策略并不局限于这两次灭绝事件——在从古生代到新生代的多个大灭绝事件中，海百合、珊瑚、浮游生物等类群均出现类似壳体简化现象，表明这种结构退化或许是生物在压力下普遍而有效的应对方式。