解析“大灭绝事件”之后物种如何恢复生态食物链

以植物为食的钜颊龙是剑齿虎的猎物。这两个种群都在二叠纪末期的“大灭绝事件”中灭绝消失

3月17日发表在《皇家学会会报B刊》的一篇最新研究称，与两次较小的物种灭绝事件相比，2.52亿年前发生的“大灭绝事件”之后地球生态系统恢复速度较慢。来自中国地质大学、美国加州科学院、英国布里斯托大学、美国密苏里科技大学、中国科学院的一支国际研究团队首次表示，由于多样性生态系统崩溃因素，导致二叠纪物种灭绝事件比其他灭绝事件造成的生态平衡破坏性更大。

为了更好地描述“大灭绝事件”，该研究团队试图理解为什么生态种群没有迅速恢复，主要原因是二叠纪末期的物种灭绝更严重，地球95%物种灭绝消失，生态系统遭到毁灭性破坏，这意味着生态种群必须从头开始重新组合。

研究报告首席作者、中国地质大学研究员黄元耕（Yuangeng Huang）重建了跨越二叠纪和三叠纪的14种生物组成的食物链，这些从中国北方地区采集的样本提供了地球上单个地区如何应对危机的大致情况，他说：“通过研究远古灭绝物种牙齿、胃内未消化食物和粪便的化石样本和相关证据，我能确定是谁吃了谁，如果我们想洞察这些古老的生态系统，重建恢复准确的远古食物链是非常重要的。”

在二叠纪末期大规模物种灭绝之后，地球生态系统变得不同寻常，二齿水龙兽变得非常常见，占据地球生态系统90%的数量，物种多样性十分匮乏

该食物链是由植物、软体动物、生活在池塘和河流中的昆虫，以及它们吞食的鱼类、两栖动物和爬行动物构成，这些爬行动物的体型各异，从现代蜥蜴到半吨重的草食动物，它们的头部很小，身体庞大，长着厚重的骨鳞保护。当时的剑齿虎也在四处游荡，它们像狮子一样拥有巨大的力量，长着犬齿，能够刺穿猎物的厚皮肤。当这些动物在二叠纪末期大灭绝中逐渐消亡时，没有任何物种取代它们的生态龛位，导致生态系统失衡长达1千多万年。然后，第一批恐龙和哺乳动物在三叠纪时期开始进化形成，最早期的恐龙是体型较小的两足食虫动物，身高大约1米多，但它们很快便进化得非常庞大，变成了食肉和食草动物。

美国加州科学院地质学馆馆长彼特·鲁普纳林说：“黄元耕在我的实验室里工作了一年时间，他应用了生态建模的方法，使我们能够观察到远古食物链，并确定该食物链是否稳定，从本质上讲，该模型破坏了远古食物链，淘汰了许多物种，并测试了食物链的整体稳定性。”

二叠纪末期，副颈龙已经长得体型庞大，而且有了自我保护的盔甲，其他草食动物包括被恐龙类捕食的双齿兽。这个复杂的生态系统在二叠纪末期大灭绝事件中崩溃了，只有少数双齿兽幸存下来

英国布里斯托大学迈克·本顿教授说：“我们发现二叠纪末期大灭绝事件的两个独特方面，首先，物种多样性崩溃程度要严重得多，而在其他两次大规模物种灭绝中，在物种最终崩溃之前，生态系统的稳定性较差；其次，生态系统恢复需要很长的时间，可能需要1000万年或者更长的时间，而在前两次危机之后，物种恢复速度很快。”

最终，研究人员对物种群落（尤其是那些成功恢复的群落）进行特征分析，为了解人类将地球推向毁灭边缘时现代物种的生存状况提供了宝贵见解。

中国地质大学洪汉烈（Zhong-Qiang Chen）教授说：“这是一个令人震惊的研究结论，在此之前我们能够描述远古食物链，但我们无法测试它们的稳定性，从中国北方长岩石截面获得的大量新数据与尖端的计算方法相结合，使我们能够以同样的方式研究现代自然界的食物链，洞察与远古食物链之间的相似之处。”（叶倾城）