約2.52億年前，地球上發(fā)生了一次最大規(guī)模的生命滅絕事件，此后海洋中古生代類型的生物被現(xiàn)代型生物所取代，其中雙殼類貝殼動物取代腕足類，全面接管了海洋生物群落。

這兩類生物的“統(tǒng)治之爭”緣何發(fā)生？中國地質大學（武漢）陳中強教授團隊聯(lián)合國內外合作者，利用高性能計算機進行古生態(tài)模擬分析，發(fā)現(xiàn)大滅絕事件與環(huán)境因素是導致這兩類生物在海洋生物群落的統(tǒng)治地位上發(fā)生取代的根本原因，相關研究成果近日發(fā)表于國際學術期刊《自然·通訊》。

“化石記錄顯示，腕足類是古生代海洋中最常見的底棲生物，無處不在，雙殼類在古生代海洋中則為邊緣成員。大滅絕之后，兩者的地位發(fā)生了對調。更為神奇的是，這兩類生物的取代事件與大滅絕同時，似乎發(fā)生在‘一夜之間’。”陳中強說，早在一個多世紀前科學家就關注此現(xiàn)象，但關于生物取代的驅動力一直懸而未決。（記者李偉、熊翔鶴）

近5億年來腕足類與雙殼類的多樣性變化。大滅絕前腕足類的多樣性遠高于雙殼類，大滅絕后則相反。（陳中強教授團隊供圖）

研究團隊利用高性能計算機，對近5億年來的近33萬條化石記錄進行了貝葉斯模擬分析，計算出這兩類生物的長時間尺度的新生與滅絕速率。結果表明，兩者在侏羅紀之前具有彼此相似的多樣性速率演化趨勢，證明兩者均受到主要環(huán)境事件的影響。

此外，研究團隊還利用多變量生滅模型，模擬不同生物與非生物因素對兩者多樣性演化速率的相關程度，發(fā)現(xiàn)大滅絕后整個海洋生物多樣性的銳減促進了兩者新生率上升，而雙殼類與腕足類并不存在顯著的競爭關系。值得注意的是，在轉折的關鍵時期，即大滅絕后，急劇升高的海水溫度限制了腕足動物的生存與復蘇，但雙殼類沒有受到影響。

研究結果表明，2.52億年前的大滅絕事件對腕足類造成了災難性打擊，從而導致兩類動物多樣性的轉換；雙殼與腕足對外界環(huán)境耐受程度上的差異進一步加速了這一轉變的發(fā)生。

“此研究強調了環(huán)境因素對生物宏演化歷史的塑造作用，面對如今全球快速變化的氣候環(huán)境，如何進行生物保護，避免腕足類悲劇的發(fā)生是迫切需要考慮的問題。”文章第一作者郭鎮(zhèn)說。