4.65亿年前，到底是什么促进了地球物种的迅速多样化？学术资讯

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近5亿年前，包括全球变冷、大气中的氧气增多以及海洋中的营养物质增加在内的复杂因素驱动了地球上物种的迅速多样化。但美国俄亥俄大学地质学教授Alycia Stigall博士的一项新研究显示，许多全球环境和构造变化同时发生并相互整合，才导致了新物种的快速形成。

Alycia Stigall与其他研究人员将焦点缩小在一个被称为奥陶纪辐射的特定时期，他们认为，奥陶纪生物大辐射事件发生在大约4.65亿年前的达瑞威尔阶 (Darriwilian Stage)，这表明新物种形成的时间比之前所认为的要短得多。相关论文发表在《古地理、古气候学、古生态学》杂志上。

新的数据集显示，人们以前认为的物种大范围内随时间推移的发展，实际上是一个多样化的脉冲。想象一下，在大陆现有格局形成以前，大部分陆地都在赤道以南，热带地区的浩瀚海洋中只有较小的大陆和海岛，而南极洲的冰盖正在逐渐形成。海洋逐渐消退，岛屿和大陆周围的海洋形成了局部、孤立的环境。在这些浅海生境中，新物种不断出现。然后，想象冰盖融化，海洋再次上升，这些新物种乘着全球多样化的浪潮，在新的地区繁衍生息。整个过程周而复始，不断产生新的物种、新的扩散。

地球上动物生命的早期进化是一个复杂而迷人的课题。Stigall指出，寒武纪大爆发 (大约在5.4亿到5.1亿年前) 产生了一系列令人惊叹的身体构造，却少有独立的物种。但在近4000万年后的奥陶纪时期，物种和属在奥陶纪大辐射事件中快速多样化。

奥陶纪大辐射事件的诱因及促进物种多样化的过程一直备受争议，但大多数地球科学家还没有充分考虑全球变冷或氧气增加等变化将如何促进物种多样化。

Stigall和一个国际合作团队最近发表了一篇综述文章，试图澄清这些问题。在这项研究中，Stigall与Cole Edwards (阿巴拉契亚州立大学)、Christian Mac Ørum Rasmussen (哥本哈根大学) 和Rebecca Freeman (肯塔基大学) 共同分析了奥陶纪期间地球物理系统的变化如何促进物种多样性的快速增加。

他们证实了奥陶纪大辐射事件中多样化的主要脉冲具有时间限制，且发生在中奥陶世达瑞威尔阶 (Middle Ordovician Darriwilian Stage，约4.65亿年前)。此时的地球物理系统发生了许多变化，包括海洋降温、养分有效性增加以及大气氧气积聚增加。

这些物质上的变化是必要的，但还不足以点燃多样化的星火。所缺失的是一种可以通过地理隔离和扩散的周期变化，使各种群交替地实现隔离和连接的途径。这种火花最终出现在达瑞威尔阶，即奥陶纪地球南极形成冰盖的时候。这些冰盖的增减导致海平面上升和下降(类似于更新世)，这为促进物种多样性的快速积累提供了最后的必要条件。

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编译：灯丝

审稿：西莫

责编：张梦

期刊来源：《古地理、古气候学、古生态学》

期刊编号：0031-0182

原文链接：

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190815180633.htm