
6600万年前,一颗直径超过6英里的小行星在尤卡坦半岛附近与地球相撞,白垩纪以一场爆炸结束。由此导致的陆地、海洋和大气栖息地的巨大环境变化最终导致了著名的恐龙灭绝,但也敲响了其他有魅力的化石群体的丧钟,比如鹦鹉螺软体动物。
菊石以其美丽的、珠光状的盘绕壳而闻名,它们在地球海洋中繁荣的时间比标志性的恐龙要长得多,在它们灭绝前的3.5亿多年就出现了。

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在白垩纪晚期的阳光下晒太阳艺术家:Callum Pursall (@cpursall on X)
然而,一些古生物学家认为,菊石物种的数量和多样性实际上在白垩纪末期灭绝之前就在下降,它们的灭绝是不可避免的。为了验证这一点,布里斯托尔大学的古生物学家和新墨西哥大学副教授科琳·迈尔斯领导的研究表明,这种可怕的命运并不是一成不变的。相反,菊石进化史的最后一章更为复杂。
首席作者约瑟夫·弗兰纳里-萨瑟兰说:“理解生物多样性如何以及为什么随着时间的推移而变化是非常具有挑战性的。”“化石记录告诉了我们一些故事,但它往往是一个不可靠的叙述者。多样性的模式只能反映采样的模式,基本上是我们在何时何地发现了新的化石物种,而不是实际的生物历史。分析现有的晚白垩世菊石化石记录,就好像它是一个完整的、全球性的故事,这可能是以前的研究人员认为它们处于长期生态衰退的原因。”
为了解决这个问题,研究小组建立了一个新的晚白垩纪菊石化石数据库,以帮助填补它们记录中的采样空白。该数据库不仅利用了科学出版物中的化石记录,还大量利用了博物馆藏品,包括新墨西哥大学地球和行星科学系的古生物学藏品。利用他们的数据库,研究小组随后分析了鹦鹉螺的种类——不同新物种的形成——以及在全球不同地区的灭绝率是如何变化的。如果菊石在晚白垩纪一直在减少,那么无论研究小组在哪里观察,它们的灭绝速度通常都会高于它们的物种形成速度。相反,研究小组发现,物种形成和灭绝的平衡在地质时期和不同地理区域之间都发生了变化。
伦敦自然历史博物馆的资深作者詹姆斯·威茨说:“世界各地氨类生物多样性的差异是人们误解白垩纪晚期故事的关键原因。”“它们在北美部分地区的化石记录是非常好的样本,但如果你只看这一点,你可能会认为它们在挣扎,而它们实际上在其他地区繁盛。它们的灭绝确实是一个偶然事件,而不是必然的结果。”科琳·迈尔斯补充说:“我们的研究结果也有力地证明了维护博物馆藏品作为生命历史的独特记录的重要性。如果没有这些藏品,我们对生物多样性的了解就会严重不完整。”
那么,为什么菊石在晚白垩纪如此成功呢?为了回答这个问题,研究小组研究了可能导致它们多样性随时间变化的潜在因素。他们特别感兴趣的是,它们的物种形成和灭绝速度主要是由海洋温度和海平面等环境条件驱动的,还是由捕食者的压力和菊石之间的竞争等生物过程驱动的。

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没用的人
迈尔斯说:“我们发现,鹦鹉螺物种形成和灭绝的原因在地理上和速度本身一样不同。”“例如,你不能只看它们的全部化石记录,就说它们的多样性完全是由温度变化驱动的。实际情况比这要复杂得多,而且取决于他们生活在世界上的哪个地方。”
弗兰纳里·萨瑟兰(Flannery Sutherland)总结说:“古生物学家经常热衷于银弹式的叙述,以解释是什么推动了一个群体的化石多样性的变化,但我们的工作表明,事情并不总是那么简单。”“我们不一定相信全球化石数据集,需要在区域尺度上分析它们。通过这种方式,我们可以更细致地了解多样性是如何在空间和时间上变化的....”
由Joseph flannry - sutherland、Cameron Crossan、Corinne Myers、Austin Hendy、Neil Landman和James Witts撰写的论文《晚白垩纪菊石显示多样性的驱动因素是区域异质性的》最近发表在《自然通讯》杂志上。