科學家發現，與海洋生態系統相比，陸地生態系統更容易因大量動物死亡而崩潰，陸地生態系統受到的影響持續時間更長。發表在《英國皇家學會會刊B》上的一項新研究顯示，陸地生態系統受到三疊紀末大滅絕的影響比海洋生態系統更為嚴重。

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

此外，與海洋環境相比，這些陸地環境的恢復期更長，這項發現出乎意料。這項發現對正在發生的全球生物大滅絕事件具有重要意義，而這一事件主要是由人類引起的氣候變遷所造成的。

恐龍研究所的合著者、美國國家科學基金會博士後研究員漢克-伍利（Hank Woolley）博士說：”如果你從陸地生態系統中移除大量的小動物，這些生態系統就會分崩離析，比海洋中的生態系統更容易崩潰。其次，陸地生態系從大規模滅絕事件中恢復過來所需的時間要比海洋生態系長。”

合作研究工作和方法

該計畫由伍利和許多其他來自國家衛生研究院及其他機構的古生態學家和地質學家共同完成，是第一個深入研究三疊紀末大滅絕事件對陸地和海洋生態系統影響的有據可查的科學研究。除了伍利之外，NHM恐龍研究所的博士生保羅-伯恩（Paul Byrne）和基爾斯滕-福莫索（Kiersten Formoso，後者現在是羅格斯大學新晉的總統博士後研究員）以及博士後貝基-吳（Becky Wu）博士也與南加州大學的同事共同撰寫了這項研究報告。

Kiersten Formoso 博士說：「這項研究工作還結合了南加州大學和自然歷史博物館的古生物學、古生態學和地球生物學研究人員的專業知識。能有這麼多跨學科的作者一起解決關於過去和自然世界的有趣問題，真是令人興奮”。

早起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

“傳統的海洋生態空間框架確實非常有效，並被廣泛應用於海洋古生態學。因此，雖然有很多關於海洋生態系統在大滅絕中變化的重建，但我們從未能以同樣的方式研究陸地生態系統的變化。我們希望這個新的陸地生態空間框架將為未來的研究打開一扇門，比較海洋和陸地群落如何對快速氣候變化事件做出相似或不同的反應，”共同作者、現任南安普敦大學1851研究員的艾莉森-克里布博士（Dr. Alison Cribb）說。

伍利說：”作為一個研究海洋和陸地生命古生物學的研究小組，我們的研究系統涵蓋了從億萬年前的疊層石到恐龍，我們認為這將是一個獨特的機會，可以將我們廣泛的專業知識結合在一起，以一種新的方式解決一個引人入勝的緊迫課題–大滅絕。”

最早的恐龍是在2.3億多年前的三疊紀時期首次出現並擴散的，而在2.015億年前，一場由二氧化碳引發的災難性全球暖化導致了三疊紀末期的大滅絕事件，約76%的海洋和陸地生物因此滅絕。大滅絕事件對海洋環境的影響已經透過創造生態空間–根據動物的進食和移動方式以及生活地點對動物進行分類的三維表示–得到了很好的研究，但這種技術從未應用於陸地生態系。

直到現在，這種技術才被應用於陸地生態系。

研究結果和意義

新科學家團隊從古生物學資料庫中整理了一千多筆記錄，首次建立了橫跨三疊紀末大滅絕的陸地生態空間。接下來，他們對每種動物在三個軸線上的出現情況進行了分類，以了解不同類群的動物在生存方式上的代表性–例如，主要生活在樹上而吃昆蟲，或者在地面上撿拾大型動物的食物。研究人員隨後將這一新框架與三疊紀末大滅絕的海洋生態空間進行了比較。

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

“我們的研究結果表明，在三疊紀末大滅絕之後，陸地和海洋的恢復情況不同，陸地生態系統經歷的滅絕嚴重程度更高，而且需要比海洋更長的時間才能恢復起某些生態作用的群體。”福莫索說：”這是因為陸地生態系統中扮演這些角色的類群較少，而在海洋中，許多分類群可能在做相同或類似的事情。”

他們的發現可能會對我們的現代陸地生態系統提出嚴酷的警告，因為我們正在與人類造成的氣候變遷所導致的日益嚴重的物種滅絕作鬥爭。首先，三疊紀末期的物種滅絕事件涉及火山爆發二氧化碳。研究結果的另一個啟示是，任何大滅絕事件都不會對不同的生態系統產生相同的影響。陸地上的生命有明顯的差異–開花植物只是三疊紀期間不存在的一類植物，但如果知道這些生態系統可能比以前想像的更加脆弱，就應該敲響警鐘。

更廣泛的影響和未來方向

“了解生命在過去是如何應對氣候變遷的，是古生物學的一個主要目標，也為我們解決現代生物多樣性危機提供了洞察力和工具。然而，這需要對各種生物、生態系統和環境有詳細的了解。我們在國家衛生研究院和南加州大學合作開展的古生物學計畫的一個獨特之處在於，它結合了一批具有跨物種、跨系統和跨時間專業知識的古生物學家–所有這些都使得像本文這樣的大視野研究成為可能。因此，我們對古生物學的影響要大於古生物學家的總和！」國家哈姆雷特博物館恐龍研究所館長、伍利的博士和博士後導師內森-史密斯（Nathan Smith）博士說。

為這項研究開發的新框架還可以幫助科學家更好地理解歷史上的大規模滅絕。這可能包括我們正在面臨的危機，並可能為更有效的緩解和保護工作提供資訊。這項合作計畫也展示了化石和化石記錄在了解恐龍世界和我們快速變化的氣候方面所具有的價值。研究與收藏高級副總裁路易斯-奇亞佩博士和恐龍研究所所長格雷琴-奧古斯汀說：”洛杉磯縣自然歷史博物館收藏了數以百萬計的化石，涵蓋了整個生命史。我們的藏品非常適合解決與過去和現在的物種滅絕有關的大量問題”。

編譯自/ scitechdaily