
来自麦吉尔大学(McGill University)和古生物研究中心(Centro de Investigaciones Paleontológicas, CIP)的科学团队在研究哥伦比亚帕哈组(Paja Formation)的化石时,发现了一种不同寻常的生态模式。这片古老的海洋生态系统保存了幸存的侏罗纪谱系与新兴的白垩纪类群的非凡混合体,为理解地球生物学发生深刻变革的时期提供了罕见的窗口。
基于这些发现,麦吉尔大学生物学教授汉斯·拉尔森(Hans Larsson)与博士毕业生迪雷·科尔特斯(Dirley Cortés)共同提出了一个名为“生物拐点”(Biotic Inflection)的新概念。该术语描述了一个演化转折点:在此期间,濒临灭绝的古老生物类群与开始扩张并呈多样化发展的新兴谱系得以同时共存。
古海洋生物多样性的“完美风暴”
研究人员认为,一系列异常的环境条件促成了这种非凡的共存现象。温暖的温室气体气候、升高的海平面以及营养丰富的沿海海水,可能支持了异常丰富的海洋生物多样性。
另一个重要因素是东太平洋与早期大西洋之间新型海洋通道的出现,其位置横跨现今的哥伦比亚地区。这些条件的共同作用,很可能为不同的动物群落在同一生态系统中繁衍生息创造了机遇。许多此类环境影响至今仍在塑造着全球的生物多样性。
拉尔森教授指出:“帕哈组记录了生命历史上一个非凡的过程。当时,我们已知能够促进生态复杂性的多种环境因素构成了‘完美风暴’,与即将消失的古老谱系巧合地交织在一起,而与此同时,新的生物类群开始繁荣发展。”
巨型海洋爬行动物与掠食者的失落世界
这一证据来自于哥伦比亚莱瓦镇(Villa de Leyva)附近的早白垩世帕哈组。这个化石丰富的地区保存了令人惊叹的史前海洋动物多样性,为科学家勾勒出了一幅异常详细的古代海洋生态系统图景。该地质组采集的大部分化石现均保存在CIP中。
科尔特斯解释说:“这个地质建造产生了极其丰富的化石记录,包括长颈蛇颈龙、海生鳄鱼亲缘种,以及海龟、鲨鱼、甲壳类动物等。这些动物共同构成了帕哈生物群(Paja Biota),是迄今为止发现的生态最复杂的海洋群落之一。”
在先前的一项研究中,研究人员重建了帕哈生物群中动物之间的捕食关系。他们的分析揭示了一个异常错综复杂的食物网,生态系统最高层级分布着数量惊人的顶级掠食者。
这种显著的复杂性,使得帕哈组对于研究生态系统如何在旧演化类群衰退、新类群建立的过程中发生演变具有极高的价值。
这一发现将如何改变科学家对演化的理解?
研究所提出的“生物拐点”为理解地球生物多样性的重大变化提供了一个潜在的重要新视角。某些演化过渡期可能并非由大灭绝事件驱动,而是表现为一段非凡的多样性时期,期间衰退的谱系与新兴的类群得以共存。
然而,研究人员强调,需要更多证据来确凿这种模式的普遍性。未来更多的化石发现、更准确的化石年代测定,以及与全球其他地区地质建造的对比,将有助于判定类似的演化过渡是否也发生在地球历史的其他时期。
拉尔森表示:“我认为我们发现了一种全球生物多样性变化的新模型。接下来我们需要弄清楚这一现象在地球历史中究竟有多普遍,以及我们该如何量化其影响。”
这项研究获得了加拿大自然科学和工程研究委员会、史密森尼热带研究所、安德斯基金会、1923基金会、格雷戈里·D·与詹妮弗·沃尔斯顿·约翰逊基金会、魁北克自然与技术研究基金,以及麦吉尔大学生物系2024-2025年度写作奖的资助。