近日，美国科学杂志子刊《Science Advances》刊出了我校地学院及生物地质与环境地质国家重点实验室宋海军教授团队的研究成果——Decoupled taxonomic and ecological recoveries from the Permo-Triassic extinction。论文第一作者和通讯作者为宋海军教授。
2.52亿年前的二叠纪-三叠纪之交，发生了显生宙最大的一次生物灭绝事件。这次灾难事件在不到10万年的时间里，灭绝了90%以上的海洋物种。在大灭绝之后的长达5百万年的早三叠世，生物多样性下降到极低的水平。关于这次灾难事件对海洋生态系统的破坏程度，特别是灾后的恢复和重建，是研究人员当前最为关心的问题。
宋海军等通过对全球5万多条化石记录进行系统搜集、统计和分析，发现在灭绝前的二叠纪海洋生态系中，非移动型（固着型）动物占据主导地位，而在灭绝后的早三叠世海洋，游泳型动物占据主导地位，使“生态金字塔”出现倒转。
大灭绝后“生态金字塔”出现倒转
该研究发现，自游生物在二叠纪末期占动物总量的16％，三叠纪早期则增长到52％，到三叠纪末期才回落到20％；而固着生物则从二叠纪末期的68％下降到三叠纪早期的31％，三叠纪末期才恢复到65％。
该发现与很多古环境条件的变化相吻合。已有研究发现在二叠纪-三叠纪之交大气温度剧烈升高，海洋水质变差，出现缺氧、硫化、酸化、毒化等特征。在这种恶劣的生存条件下，游泳型动物因其强大的运动能力，可以在海洋中快速移动，短时间内转移到条件稍好的环境（如避难带）中残存下来，成为早三叠世海洋中的主导类型。这一发现支持宋海军等在2014年提出的“避难带”假说。
移动能力不同的三类生物（游泳型、移动型、非移动型）在灭绝和复苏中的表现
该研究还发现，在三叠纪的海洋中，处于食物链顶端的动物复苏比底端的更快，导致海洋生态金字塔的重建过程是自上而下的。生物多样性在灭绝事件发生5百万年后就恢复到了灭绝前的水平，而生态系统的恢复时间要长一个数量级，需要5千万年，直到三叠纪末期才恢复到灭绝前的水平。这表明大灭绝事件对生态系统的破坏程度，要比我们当前的认识更为严重，破坏后的恢复和重建时间远长于生物多样性的恢复时间。
生物多样性变化(图B)与生态系结构变化(图D)的解耦
该研究得到国家重点研发计划、中科院先导项目、国家自然科学基金等资助。
论文信息：
Title: Decoupled taxonomic and ecological recoveries from the Permo-Triassic extinction
Authors: Haijun Song*, Paul B. Wignall, Alexander Dunhill
Source: Science Advances (2018)
DOI: 10.1126/sciadv.aat5091
Published: October 10, 2018
全文链接：http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaat5091
