80多种远古海洋生物 诉说3亿年前生物礁的秘密往事

2020-09-16 02:00:04黑帽廉颇

三亿年前,八十多种古代海洋生物讲述了生物礁的秘密

在3.85亿年前的泥盆纪中期 ,在今天的贵州独山大河口地质公园下 ,曾经有一个温暖的浅海,各种海洋生物聚集在此,在珊瑚礁之间穿梭...

这是一个平静的一天。海水在海滩上轻轻拍打 。离海岸线不远,有一个巨大的礁石系统 ,绵延数千公里。

水下潜水就像在海底总动员世界中。簇簇的珊瑚和有孔的有孔虫在波浪中翩翩起舞,打招呼。各种海洋生物穿梭并生活在珊瑚礁中 。

这不是澳大利亚著名的大堡礁,而是中国南部的养鸡场。在3.85亿年前的中泥盆纪,在贵州独山大河口的吉窝寨地区,有一处温暖的浅海孕育了多种生物。中国科学院南京地质与古生物研究所副研究员梁坤告诉《科学技术日报》记者 。

8月中旬,中英两国学者在国际地质杂志“三姑”上发表了一篇论文,指出他们在九窝寨珊瑚礁化石群中新发现了80多种古代海洋化石。

中泥盆纪珊瑚礁的特征是什么 ?这个时期物种间生态关系的未解之谜是什么?九窝寨礁的最新研究揭示了这一时期生物之间的生态关系是什么 ?作为这项研究的负责人之一,梁坤在9月7日接受了记者的采访,并介绍了这项研究的重要进展。

泥盆纪地球迎来生命进化的重要阶段

站在脚下的贵州独山大河口地质公园内,这片脚下的土地经历了亿万年的地质运动,生活,海洋和岩石风云变幻 。

在4.19亿到3.58亿年前的泥盆纪时期 ,地球迎来了生命进化的重要阶段。在此期间,裸蕨开始在陆地上繁衍生息,海洋更加令人兴奋:除了珊瑚,腕足动物和层孔以及原始的am虫之外 ,无脊椎动物也继续繁盛。脊椎动物中鱼类的空前发展使泥盆纪人称为“鱼类时代”。在泥盆纪晚期,原始的两栖动物开始出现。

然后  ,我们将注意力转向了当时仍是海洋的华南地区 。那时,自生命起源以来,在地球海洋中发展出最大的后生礁系统。世界上有12条巨型礁带,长度超过1500公里 ,而华南就是其中之一 。

“Jiwozhai礁石的多样性可与澳大利亚的大堡礁相媲美,全球旅行爱好者都渴望今天 。梁坤说 ,在泥盆纪中纪纪时期 ,地球海洋是自古生代以来最大的生代。动物礁系统 。

珊瑚礁包含海洋中最复杂多样的生态系统,也是地球生命进化中最重要的基因宝藏,具有最高水平的物种多样性 ,栖息地多样性,群落结构和功能多样性。

从吉维的中后期开始,后生礁的规模迅速减小,到碎片时期结束时,后生礁的生态系统完全崩溃。经过数亿年的地质运动,古代生物礁石保存的条件各不相同。幸运的是,华南地区的生物礁得到了很好的保存,包括广西,贵州和湖南  。较著名的有广西南丹的大丹场龙头山礁,贵州的布寨礁和湖南新邵的菊口铺生物礁。与独特的当地地形和气候条件有关的珊瑚礁等  。

“3.85亿年前,华南是一个浅海平台 ,可以理解为'海中高原',其深度较浅,形状平坦,风浪不大 ,非常适合让海洋动物生存。”梁坤说,特殊的墓葬特征和地质构造背景使这些生物化石保存完好 。正是因为如此,科学家们才有足够的原位样本来进行生态统计和古代的生物礁恢复 。

“战争与和平”通常在不同物种之间上演

如今 ,构成礁石的珊瑚和有孔虫似乎是相对低水平的动物。但是,通过科研团队的研究,发现这些低层生物在3亿多年前就一直在不断地繁殖。战争与和平”。

过去,由于缺乏相应的化石证据 ,在此期间,仍然缺乏对珊瑚礁生物多样性,生物之间复杂的生态关系以及珊瑚礁群落建设的详细研究。因此 ,在关键地质时期对生物礁和生物多样性演化模式的进一步了解也受到一定程度的限制。

“这项研究主要针对吉沃寨当地的生物礁化石,并新发现了80多种古代海洋化石。化石的数量 ,保存完好和丰富的多样性在该国乃至全国都是最好的。世界 。”梁坤告诉记者。

梁坤介绍,科研团队采用精细采样方法,在该生物礁石化石群的7平方米范围内选择了28个样地,就地采样了665个,并生产了2804个化石切片。基于大量的系统数据,进行了高精度的生物多样性和社区古生态统计。

“截至目前,我们已在九窝寨礁石化石群中鉴定出83种古代海洋生物 ,分别属于四足类珊瑚,有孔虫层 ,水平板珊瑚和苔藓动物,属于8个门 ,44个属。”梁坤说,鱼类更多在当时的海洋中 ,最大的鱼长超过十米 ,但是由于保护原因 ,很难在礁石中看到它们的化石 。

通过进一步的研究,他们发现该化石群不仅包含各种物种,而且具有复杂的生态关系。例如 ,不同的物种不仅会“争夺领土”,而且还将相互依赖并共同生活。许多生物经常可以看到内部其他生物的骨骼,这为研究古代海洋生态学提供了重要参考 。

“我们的研究发现 ,当时的生态关系主要分为三种类型 :空间竞争,共生和寄生 。”梁坤说,空间竞争主要体现在珊瑚和有孔虫层上,以抢占生存空间和相互拥挤 ,经常在有孔虫层上占上风 。珊瑚和有孔虫层可以以友好,共生的关系生活在一起 。蠕虫也加入了这个繁荣的生态系统 ,通常生活在层孔中。但是蠕虫并不对所有人都友好。研究发现 ,在与珊瑚相处的过程中  ,它们是典型的寄生关系,这将延迟珊瑚的生长。

珊瑚礁是矿产资源的“导向标志”

珊瑚礁不仅是地球上生命进化的最重要的基因宝库,还是人类探索矿产资源的“指南”。

梁昆介绍说,珊瑚礁的发展,分布和演化与造礁生物的演替以及气候和环境变化密切相关。在泥盆纪时期 ,全球发生了20多次生物或环境事件  。产生了重大影响 。

例如,在泥盆纪中期的吉维中晚期,发生了一次全球范围内的重要灭绝事件 。此事件导致全球海平面迅速上升  ,并导致生物礁石数量下降 。其中 ,约有50%的四方珊瑚和水平珊瑚消失了 ,约有16%的层孔已灭绝。世界各地的许多珊瑚礁带也开始褪色。

在泥盆纪晚期弗拉芒期和法门期时期之交,F/F大规模灭绝事件是五种古生代大规模灭绝事件之一 ,全球范围内都发生了,其余的后生珊瑚礁也不幸灭绝了 。珊瑚层有孔虫后生礁生态系统完全崩溃。

我国的珊瑚礁从寒武纪发展到现在,已经发现的珊瑚礁遍布西北,西南和华北  。其中,珊瑚礁是泥盆纪 ,二叠纪和新近纪时期最发达和数量最多的珊瑚礁。

“生物礁不仅在空间上与油气储集层和金属矿床相连,而且在遗传上也有联系。”梁坤说 ,近年来,我国南海北部大陆架上礁型油气藏的勘探成果表明 ,对生物礁油气藏的勘探。巨大的潜力 。同时,古生物礁也已成为寻找矿床的重要新领域。研究证实,生物礁-白云石化-石膏盐油与气态金属沉积物之间存在着密切的关系 。例如,陕南振勋盆地泥盆纪地层的分层铅锌矿床和广西的大厂锡铁矿多金属硫化物矿床就是受碳酸盐台地边缘礁控制的典型例子。

因此,加强对我国生物礁的形成,成因和分布的研究具有重要的科学意义 ,可以为促进自然资源利用的生产实践提供理论指导 。同时,可持续的社会发展将进一步促进对现代珊瑚礁保护等领域的深入研究 。

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