科学家揭示生物在史上最大灭绝事件中形态演变过程
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相关成果于近日发表于国际期刊《自然·生态与进化》。
地球曾发生过五次大规模生物灭绝事件,其中最严重的一次发生在距今约2.52亿年的二叠纪—三叠纪之交,不仅导致大量物种消失,更影响了生物形态的多样性。
形态多样性即不同物种在形态上的差异,是衡量 生物多样性的重要指标之一。在没有大规模灭绝事件期间,物种多样性和形态多样性通常是同步演化。然而,大规模灭绝事件却可能打破这种同步性,导致两者脱耦。
宋海军团队开发一种名为DeepMorph的自动化方法,并利用该方法对599个属、六个海洋生物门类的化石图像进行分析,揭示了大灭绝期间形态多样性的动态变化。
研究发现,二叠纪—三叠纪大灭绝期间,大部分门类,包含菊石类、腕足动物、介形类、双壳类和腹足类,经历了对复杂和装饰性形态的选择性灭绝,那些大型、复杂和强烈纹饰的形态类型灭绝更严重;而牙形动物则没有表现出形态选择性灭绝的迹象。
研究还发现,菊石类、腕足类、介形类、双壳类、腹足类、牙形石六个海洋生物类群在经历灭绝事件时,表现出四种不同的形态演变模式。这种灭绝的选择性和强度可能是由复杂的多因素影响所致,反映出不同演化枝和形态类型对环境耐受阈值的差异。