新研究揭示华北板块苗岭世至芙蓉世海洋生物多样性高分辨率演化模式

作者:2026/03/20 10:33

寒武纪是地球生命演化史上的关键阶段,但位于寒武纪生命大爆发奥陶纪生物大辐射之间的苗岭世至芙蓉世,其海洋生物多样性演化模式尚未形成一致认识。以往研究常将该时期视为相对稳定的平台期,甚至提出芙蓉世间断。然而,最新研究表明,这一传统认识可能低估了该时期生物多样性的动态变化特征。

本项研究从区域尺度出发,系统整合了华北板块307条苗岭世至芙蓉世地层剖面数据,涵盖2152个物种。基于约束最优化法(CONOP),对物种首现与末现进行排序。在此基础上,建立了时间分辨率约为22.2千年的海洋物种丰富度变化曲线,并结合新生率与灭绝率的变化,对生物多样性的动态过程进行分析。

研究结果显示,苗岭世芙蓉世期间海洋生物多样性并非持续稳定,而是表现为三个显著的脉冲式变化阶段,由多次快速增长与明显下降交替构成。其中,古丈期末灭绝事件被识别为该时期最为突出的生物危机。

与此同时,多样性波动往往伴随着关键类群的更替和生态类群组成的变化,表明海洋生态系统在这一时期经历了重要重组。此外,多样性下降阶段与碳同位素异常事件(如SPICE正异常与TOCE负异常)之间具有良好对应关系,指示环境扰动可能在驱动海洋生物多样性变化中发挥了重要作用。

研究还通过对比华北与华南板块发现,苗岭世至芙蓉世海洋生物多样性在不同区域之间存在显著差异,表明空间异质性在生物多样性演化过程中具有重要控制作用。这一结果进一步说明,基于全球汇总数据得到的平均趋势可能掩盖区域尺度上的关键信号。

相关成果发表于《Global and Planetary Change》,我中心硕士生施玉洁为第一作者,史宇坤教授、杨爱华副教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、“GeoX”交叉项目、江苏省国际科技合作项目等资助,并得到深时数字地球大科学计划和 OneStratigraphy 数据库的支持。

 

文章信息:Shi, Y. J., Shi, Y. K., Yang, A. H., Huang, H. H., Deng, Y. Y., Lu, Z. B., Zhou, X. H., Cui, Y. C., Yuan, J. L., Fan, J. X., 2026. Miaolingian-Furongian (Cambrian) high-resolution marine species richness patterns of the North China Block. Global and Planetary Change 259, 105346.

https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105346


苗岭世—芙蓉世海洋物种丰富度及其动态变化


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