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堪比“大堡礁”,3亿年前华南竟然也有一片美丽的生物礁

来源:实事新闻头条 编辑:李丽 时间:2020-09-08

科技日报记者 张 晔

这是一个风平浪静的日子,碧蓝的海水轻轻拍打着沙滩,距离海岸线不远处,是一片绵延上千公里的庞大生物礁体系。

潜入水下,就像是置身于海底总动员的世界,一簇簇随着海浪翩翩起舞的珊瑚和层孔虫,招手打着招呼,各种海洋生灵在礁石中穿梭往来、生息不止……

这不是著名的澳大利亚大堡礁,而是我国华南地区的鸡窝寨。“3.85亿年前,在贵州独山的大河口鸡窝寨地区,曾有一片温暖的浅海,孕育了种类丰富的生物。”中国科学院南京地质古生物研究所副研究员梁昆告诉记者。

近日,中、英学者在我国贵州的鸡窝寨生物礁化石群中,新发现80多种远古海洋生物化石。相关研究成果已于近日发表在国际地质学期刊《三古》上。

中泥盆世的生物礁有什么特点,这个时期的物种间生态关系还有哪些未解之谜?鸡窝寨生物礁的最新研究揭开了这一时期生物间哪些生态关系?作为此次研究的带头人之一,梁昆向科技日报记者详细讲述这项研究的重要进展。

堪比“大堡礁”,3亿年前华南竟然也有一片美丽的生物礁

贵州独山的大河口鸡窝寨地区

这里埋藏了3亿年前的“秘密”

站在群山环绕的贵州独山大河口地质公园,脚下的这片土地,经过数亿年的地质运动,已是沧海桑田、海枯石烂。

在4.19亿-3.58亿年前的泥盆纪,地球迎来了生命演化的重要阶段。这一时期,陆地上裸蕨类植物开始繁茂,海洋中更是精彩纷呈:无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫等继续繁盛外,还出现了原始的菊石。脊椎动物中鱼类空前发展,让泥盆纪获得“鱼类时代”之称。到了泥盆纪晚期,原始两栖类动物开始出现。

我们再将目光转移到华南地区,那时,这里还是一片海洋。当时地球的海洋中发育了生命起源以来最大规模的后生动物礁体系。全球共有12个长度达1500公里以上的巨型生物礁带,而华南地区就是其中之一。

“鸡窝寨生物礁的多样性程度堪比今天全球旅游爱好者向往的澳大利亚大堡礁”,据梁昆介绍,在中泥盆世吉维特期,地球海洋中发育了显生宙以来最大规模的后生动物礁体系。

生物礁包含海洋中最为复杂多样的生态系统,也是地球生命演化中最为重要的基因宝库,拥有最高级别的物种多样性、生境多样性、群落结构和功能多样性。

从吉维特中晚期开始, 后生动物礁的规模迅速减少, 到弗拉期末,后生动物生物礁生态系统彻底崩溃。经过数亿年的地质运动,远古的生物礁保存状况不尽相同,幸运的是,我国华南地区的生物礁得到较好的保存,包括广西、贵州和湖南,比较著名的有广西南丹大厂龙头山生物礁、贵州布寨生物礁、湖南新邵巨口铺生物礁等,这与当地独特的地形地貌与气候条件有一定的关联。

“在3.85亿年前,华南是一片浅海台地,可以理解成‘海中的高原’,这里深度较浅、形状平坦,风浪不大,适合海洋动物生存。”梁昆说,特殊的埋藏特征与地质构造背景使得这些生物化石被良好地保存了下来。也正因如此,科学家才有足够的原位样本开展远古时期生物礁的生态统计与复原工作。

堪比“大堡礁”,3亿年前华南竟然也有一片美丽的生物礁

科研人员在野外考察

不同物种之间的“战争与和平”

今天看来,构成生物礁的珊瑚与层孔虫都是较为低等的动物,但是,通过科研团队的研究发现,在3亿多年前,这些“低等”生物之间,却也在不断上演“战争与和平”。

过去,由于相应的化石证据不多,这一时期生物礁的生物多样性、生物之间的复杂生态关系以及生物礁群落的构建等方面尚缺少较为细致的研究工作。因此,对关键地质时期的生物礁及生物多样性演化模式的进一步认识也受到一定程度的限制。

“这次研究主要针对鸡窝寨当地的生物礁化石群,新发现了80多种远古海洋生物化石。其化石其数量之多、保存之完好、多样性之丰富,在全国乃至世界范围内都名列前茅。”梁昆告诉记者。

据梁昆介绍,科研团队运用精细采样的方法,在这一生物礁化石群中的7平方米范围内选取28个样方,原位采样665块,制得化石薄片2804张,基于大量系统数据,开展了高精度的生物多样性和群落古生态统计工作。

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