为什么三叶虫会灭绝?

为什么三叶虫会灭绝?

三叶虫是怪异的生物-它们看起来就像戴着头盔的巨型游泳马铃薯虫,在地球上生活了长达2.7亿年。这些装甲无脊椎动物的物种曾经成千上万,它们在清理和挖掘食物的过程中在海洋中蓬勃发展,甚至设法生存了两次大灭绝。

但是大约2.52亿年前,三叶虫从化石记录中消失了。最终消灭了这类有弹性的底层居民的原因是什么?

三叶虫的消失与二叠纪末期灭绝(也称为二叠纪-三叠纪灭绝)同时发生,这是第三次也是最具破坏性的大规模灭绝事件。纽约市美国自然历史博物馆古生物学副馆长梅拉妮·霍普金斯(Melanie Hopkins)说,西伯利亚的火山喷发在大约200万年的时间里喷出了大量熔岩。根据2010年发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文,这些炽热的喷发将数万亿吨二氧化碳排入大气,引发了海洋酸化,进而使海洋动物难以生存。。高达95%的海洋物种死于二叠纪末期的灭绝,也包括三叶虫灭绝。

但是,到那时,三叶虫已经开始向灭绝的方向盘旋。霍普金斯对《生命科学》说:“到这种大灭绝的时候,周围的三叶虫就不多了。” 那是因为环境和进化的改变削弱了这类生物。

霍普金斯研究了三叶虫的体形和大小随时间的变化,以及这些因素如何影响其生存。霍普金斯说,当三叶虫在寒武纪初期(5.41亿到4.85亿年前)首次出现时,它们的多样性非常大,这可能是因为竞争对手不多。寒武纪早期的三叶虫适应主要与生长和发育有关,例如它们具有多少个节段或四肢。

但是在大约4.85亿年前的奥陶纪时期,竞争和掠夺比以前更加重要。霍普金斯说,目前,“ [三叶虫]的许多适应性显然与生态有关。” 一些三叶虫的眼球定位,外骨骼变硬或滚动成球的能力不同。古生物学家怀疑,这些适应使三叶虫在竞争日益激烈的海床上更加成功。从长远来看,这些压力可能会限制三叶虫从即将到来的大灭绝中的恢复。

随后出现了世界上第一个大规模灭绝:约4.44亿年前的奥陶纪-西鲁扬灭绝,是由于全球变冷和海平面下降而引起的,据南加州大学地球科学系称。根据美国自然历史博物馆的资料,三叶虫的数量曾经成千上万,后来下降到了数百。霍普金斯说,尽管食物网和生态系统仍然完好无损,但三叶虫“从未完全多样化或达到他们先前获得的数量。” 他们海洋栖息地竞争的加剧可能使他们无法全面反弹。

大约在3.75亿年前,第二次大规模灭绝是晚泥盆纪,袭击了三叶虫。泥盆纪晚期的灭绝速度较慢,且灭绝的原因不如其前后。霍普金斯说,这很难研究,因为它发生的时间间隔很长,但是很可能导致进化和多样化的速度变慢。尽管直接原因尚不清楚,但是第二次灭绝对三叶虫的影响是深远的。整个秩序-在生物学上被分为秩序,家庭,群体,最后是物种-已灭绝。在第二次灭绝之后,三叶虫类中只剩下一个家族:Proetidae。

尚不清楚什么使Proetidae如此具有韧性。与已经存在的一些更大,更可怕的三叶虫相比,它们是相对简单的生物。到第三次灭绝时,二叠纪末期,竞争,掠食者和环境变化使人们对古老的Proetida的可能性翻了个倍。他们无法承受火山爆发引发的全球变暖事件。

关于使三叶虫如此具有韧性和脆弱性的细节仍在研究中。霍普金斯说,一种更多地了解为什么它们灭绝的方法是“弄清楚为什么他们再也没有以相同的程度多样化。但是这个问题仍然没有答案。”

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