萨斯喀彻温大学 寒武纪时期的一条蜿蜒的牧道化石
荣誉:路易斯·巴托伊斯 如果你能潜到大约5.4亿年前的海底，刚刚越过波浪开始破碎的地方，你会发现生命的爆发——数十种蠕虫状动物和其他海洋生物在泥土和沙子中挖掘出复杂的洞和结构——而在此之前，这里的环境大多是贫瘠的
由于萨斯喀彻温大学(USask)领导的国际研究小组今天在《科学进展》杂志上发表的研究，这种生物多样性的快速增长——5.6亿至4.43亿年前1亿年时间跨度内的两次重大事件之一——是地球古代海洋和其中生命的更清晰图景的一部分
“我们可以从留下的遗迹化石——足迹、足迹、钻孔和穴居动物——中看到，海底和近海的这种特殊环境对生命来说是一个‘熔炉’”，这篇文章的主要作者、美国地质勘探局古生物学家路易斯·巴托伊斯说
“在接下来的几百万年里，生命从这个区域向外扩展到更深的水域，向内扩展到更浅的水域
" 这项研究是布阿托斯和他的团队20多年工作的结晶，他们研究了遍布各大洲的数百个岩层
巴托伊斯说:“到目前为止，这两个事件——寒武纪大爆发和奥陶纪生物多样性大事件——主要是通过研究身体化石——古代海洋生物的外壳、甲壳和骨骼——来理解的。”
“现在我们可以自信地说，这些事件也反映在化石记录中，这些记录揭示了那些软体动物的工作，它们的肉质组织腐烂得非常快，因此很少被保存
" 美国地质勘探局的古生物学家加布里埃拉·曼加诺和路易斯·布阿托斯(从左到右)在摩洛哥的野外检查4.78亿年前的海洋岩石
信用:马 该团队首次展示了动物积极“改造”生态系统的证据——在这个古老的时代，通过在世界海洋的海底建造丰富多样的洞穴
“永远不要低估动物的能力，”该论文的合著者、USask古生物学家加布里埃拉·曼甘诺说
“它们可以改变自身的物理和化学环境，排除其他动物，或者通过创造新的资源让它们繁衍生息
他们肯定在这些古老的海洋里做着这些事情
" 产生化石的动物的工程努力可能为海洋生物的更大多样性奠定了基础
研究人员发现，在寒武纪大爆发期间(大多数主要动物群体首次出现在化石记录中的时间)，遗迹化石和动物身体化石的多样化之间存在2000万年的时间延迟，这表明后来的动物利用了变化，使它们能够更加多样化
这项研究也有助于解决地球化学记录中的一个大问题，该记录表明古代海洋的大部分氧气已经耗尽，不适合生命生存
像今天的海洋一样，寒武纪海洋的某些区域充满了生命，而其他区域则缺乏支持生命的必要条件
奥陶纪生物多样性事件中的三叶虫遗迹化石
信用:路易斯·巴托伊斯 曼加诺说:“化石分布的痕迹表明，在整个寒武纪早期，生命在邻近没有动物活动的地方蓬勃发展，这一事实有力地支持了这样一种观点，即有足够氧气来维持动物多样性的地区与更深地区缺氧的水域共存。”
“这种情况类似于现代海洋中发生的情况，在大陆架的外部和大陆坡的上部有氧气最少的区域，但在较浅的水中有含氧的区域
" 这项研究可以从进化的角度对加拿大和其他地方发现的类似年份的大量岩层的重要性提供新的见解，并帮助社会为即将到来的挑战做好准备
布阿托斯说:“了解地球历史早期发生的变化可能有助于我们应对现代海洋面临的挑战，尤其是氧气的变化。”
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