南加州大學多恩西弗文學、藝術和科學學院的研究人員領導的研究小組揭示了地球歷史上最具破壞性事件之一的災難性影響的驚人新見解。他們的發現不僅加深了我們對三疊紀末大滅絕的理解，也為應對當今的環境挑戰提供了至關重要的經驗。

三疊紀晚期的早期恐龍腔骨龍的骨骼。早侏羅紀陸地生態系的長期重組與恐龍的多樣化同時發生。圖片來源：由洛杉磯縣自然歷史博物館提供

研究小組對溫室氣體激增和氣溫升高造成的劇烈變化有了重大發現，這些變化導致了大滅絕事件，為侏羅紀恐龍的出現鋪平了道路。

大約2 億年前，地球經歷了第四次大滅絕事件。由於火山活動導致溫室氣體劇增，引發了這次事件，導致全球迅速變暖，地球生物圈發生了重大變化，三疊紀結束，侏羅紀開始。許多科學家現在相信，地球正處於另一次大滅絕之中，主要原因是類似的氣候變遷。

南加州大學多恩西弗分校的地球科學家們採用一種新穎的”生態空間框架”方法來分析這次大滅絕事件對海洋和陸地生態系統的影響。它考慮了生態角色和行為–從飛行或游泳的掠食者到吃草的草食動物，從海洋海底無脊椎動物到陸地上的土棲動物。

重建新墨西哥州幽靈牧場的晚三疊紀生態系。已發表的標本和保存在幽靈牧場的物種被納入研究小組的全球生態資料集。圖片來源：Viktor O. Leshyk/洛杉磯縣自然歷史博物館

南加州大學多恩西弗分校地球科學、生物科學和環境研究教授、該研究的資深作者大衛-博特傑（David Bottjer）說：”我們不僅想了解誰存活下來了，誰沒有，還想了解不同物種在生態系統中扮演的角色是如何變化的。這種方法有助於我們看到更廣闊的、相互關聯的生態圖景。”

這項研究由南加州大學多恩西弗分校和洛杉磯縣自然歷史博物館的師生合作完成，最近發表在《英國皇家學會會刊B》上。

海洋生物遭受損失，但不如陸地動物嚴重

研究顯示，海洋生態系和陸地生態系所受到的影響截然不同。雖然兩個領域都遭受了巨大損失，但研究結果表明，陸地生態系統遭受的打擊更大，經歷的不穩定時間更長。

在海洋中，近71% 的物種類別（稱為”屬”）消失了。令人驚訝的是，儘管物種大量消失，但海洋生態系的整體結構卻表現出了復原力。鯊魚等捕食者、被稱為”菊石”的軟體動物以及海綿和腕足動物等濾食者雖然受到了嚴重影響，但種群最終還是反彈了回來。

研究概念和發現的圖示。圖片來源：C. Henrik Woolley/洛杉磯縣自然歷史博物館

在陸地上，情況被證明要暗淡得多。令人震驚的是，96% 的陸地物種滅絕，大大重塑了地球上的生命格局。像早期恐龍這樣的大型草食動物和各種小型食肉動物深受其害，它們的數量和在生態系統中的作用都發生了重大變化。

共同第一作者艾莉森-克里布說：「陸地和海洋之間的這種對比告訴我們生態系統應對災難性事件的不同方式。」她今年在南加州大學多恩西夫分校獲得地質科學博士學位，現在英國南安普敦大學工作。”這也提出了生物多樣性和生態恢復力之間相互作用的重要問題。”

來自遠古災難的氣候變遷線索

這項研究的發現不僅引發了人們對歷史的興趣，也對我們當前面臨的環境挑戰產生了重大影響。共同第一作者基爾斯汀-福莫索（Kiersten Formoso）說：”了解過去的大規模滅絕有助於我們預測並可能減輕當前和未來環境危機的影響。”

三疊紀末全球迅速暖化與當今氣候變遷之間的相似之處尤其突出。「我們現在看到了類似的模式–快速的氣候變遷、生物多樣性的喪失。了解生態系統在過去是如何應對的，可以為我們今天的保育工作提供參考，」博特傑說。

他補充說，這項研究也為我們了解兩億多年前的世界提供了一個難得的窗口。”它就像一台時光機，讓我們看到了一個深刻變化時期的生命。”

南加州大學多恩西弗分校地球科學系主任、地球科學教授弗蘭克-科塞蒂（Frank Corsetti）說：「這項研究的生態空間框架側重於功能作用，為我們提供了一個全新的視角來認識遠古生命，這不僅僅是識別化石。這是在拼湊古代生態系統的拼圖，以及它們是如何運作的。”

在計劃進一步研究時，科學家的目標是探索不同物種和生態系統在大滅絕後是如何恢復的，以及這些古代事件如何與氣候變遷導致的當前生物多樣性喪失相平行。他們也計劃在未來的研究中，考察在其他深刻的環境變化時期的生態空間動態變化。

克里布說：『我們只是觸及了表面。”關於地球上的生命如何應對極端變化，我們還有很多東西要學習，而這個新的生態空間框架為幫助我們實現這一目標提供了巨大的潛力。”

博特傑說，這項研究的構想和大部分工作都是在COVID-19 大流行期間完成的，當時許多其他類型的研究都受到了限制。這產生了獨特的條件，促進並促成了這項研究的發展和完成，研究人員的專業知識涉及廣泛的古生物學領域，從微生物到無脊椎動物到脊椎動物，從海洋環境到陸地環境，每個人都為一個目標而共同努力。

編譯來源：ScitechDaily