研究發現寒武紀大爆發前的動物已經形成了複雜的生態群落
根據英國劍橋大學的瑞貝卡·艾登、埃梅里·米切爾及其同事於5月17日發表在開放性期刊PLOS Biology上的一項研究,早期動物在5.5億多年前發展了複雜的生態群落,為寒武紀大爆發創造了進化的條件。第一批動物大約在5.8億年前進化,接近埃迪卡拉紀的尾聲。
一組來自加拿大紐芬蘭省Mistaken Point生態保護區”E”面的埃迪卡拉紀的Fractofusus和Plumeropriscum標本。
然而,化石記錄顯示,在最初的繁榮之後,多樣性在近4000萬年後所謂的”寒武紀大爆發”中的生物多樣性急劇增長的過程中出現了下降。科學家們認為這種多樣性的下降是大約5.5億年前大規模滅絕事件的證據–可能是由環境災難引起的–但是以前的研究並沒有研究這些古代生態群落的結構。
米切爾博士激光掃描E表面,Mistaken Point。在前景中可以看到Ediacaran生物,如Fractofusus。由於化石的微妙特徵,它們只有在陽光的特定角度下才能清晰可見,如圖所示。
為了評估埃迪卡拉大滅絕的證據,科學家們分析了三個化石群的元群結構,這些化石群跨越了這個地質時期的最後3200萬年(5.75億到5.43億年前)。他們使用已公佈的古環境數據,如海洋深度和岩石特徵,來尋找表明環境特化和物種間相互作用的元群落結構。分析顯示,在後來的化石組合中,群落結構越來越複雜,表明在埃迪卡拉紀末期,物種變得更加專業化,並參與更多的物種間互動,這是生態演替期間經常看到的趨勢。
據作者說,這些結果表明,競爭性排斥,而不是大規模滅絕是埃迪卡拉時代後期多樣性下降的原因。該分析表明,通常與寒武紀爆炸有關的生態和進化動態特徵–如專業化和生態位收縮–是由埃迪卡拉晚期的第一個動物群落建立的。
米切爾補充說:”我們發現,這一爆炸背後的因素,即群落的複雜性和生態位的適應性,實際上是在埃迪卡拉紀開始的,比以前認為的要早得多。埃迪卡拉紀是點燃寒武紀爆炸的導火線”。