記者5日從中國地質(zhì)大學(武漢)獲悉，該校宋海軍團隊與法國、德國等國家學者聯(lián)合完成的一項研究發(fā)現(xiàn)，形態(tài)復雜的菊石具有更高演化速率，為理解形態(tài)復雜度在宏觀進化中的作用提供新視角。相關成果于近日發(fā)表在國際期刊《Current Biology》。
生物演化速率的快慢是宏觀進化中的一個關鍵問題。地球歷史上，生物新生和滅絕速率不僅受氣候、地理等環(huán)境因素影響，也與生物內(nèi)在因素有關，比如生物形態(tài)特征。
菊石作為一種復雜的海洋動物類群，具有極高演化速率，且其復雜形態(tài)的分支往往多樣化顯著，是研究形態(tài)與演化速率關系的理想對象。
此項研究中，宋海軍團隊利用一種新度量方法——二維殼飾指數(shù)，研究了菊石的形態(tài)復雜度與新生、滅絕速率的關系，揭示了形態(tài)復雜度在菊石進化過程中的作用。
研究發(fā)現(xiàn)，相較于光滑或簡單形態(tài)，具有復雜形態(tài)的菊石同時具有更高的新生和滅絕速率。特別是在地質(zhì)歷史時期發(fā)生的海洋缺氧事件中，復雜形態(tài)的菊石更容易滅絕，表明復雜度在生物演化中可能既是推動力，也是一種負擔。
“復雜形態(tài)菊石具有較高滅絕率，可能與其高能量需求和生存環(huán)境有關。”宋海軍認為，復雜形態(tài)的菊石需要更多能量來維持其復雜的外殼結構，因此更容易在資源貧乏的環(huán)境中滅絕。此外，復雜形態(tài)物種在形態(tài)分化方面具有更高變異性，從而加快其進化速率，但在極端環(huán)境變化下，多樣形態(tài)也更容易被篩選淘汰遭到滅絕。
據(jù)介紹，這項研究不僅探究了生物形態(tài)復雜度與演化速率的關系，加深了對地球生命演化規(guī)律的認識，也為理解現(xiàn)代生物在氣候變化和環(huán)境污染壓力下的生態(tài)策略提供借鑒。
