寒武纪生物古地理格局与多样性演变的耦合关系

[本刊讯] 中国科学院南京地质古生物研究所那琳博士、李启剑副研究员，与德国埃朗根—纽伦堡大学合作，基于PBDB數据库（https：//paleobiodb. org）4万余条寒武纪无脊椎动物化石产出记录数据，结合网络分析法，对此时期的生物古地理格局进行深入剖析，探讨了寒武纪大爆发及随后若干次生物灭绝事件如何在全球尺度对上述格局造成影响。成果2022年12月在线发表于《古生物学》（Paleobiology）。

寒武纪是海洋生物与环境协同演化的关键时期，这一时期几乎所有动物门类相继出现，并在相对较短的时期内发生了快速的生态分化和扩张，奠定了显生宙以来海洋生态系统的基础。这一生物事件已被深入研究，并通过其多样性被分解为alpha、beta和gamma三个尺度；一些研究还揭示寒武纪大爆发本质上主要是由群落间多样性在第二阶向第三阶过渡期间的快速增长所驱动。但对此过程中地区间不同群落的分化如何表现在地理空间上，即生物古地理的具体演变模式，一直缺乏基于多门类古生物数据的定量化评估。

该研究发现，基于种级分类单元的网络组成显示，寒武系前三阶表现为全球生物地理有地区性逐渐加强的趋势，并在第四阶达到辐射期峰值；海洋生物平均分布范围则随着时间推移逐渐收缩，移动能力较强的古生物化石产出记录比例亦在此期显著增加。这不但从生物古地理角度验证了寒武纪大爆发全球多样性增长主要是由beta多样性驱动的假说，且详细勾勒出每阶生物区演变的细节，暗示生物地理区域性增强可能进一步加速全球多样性增长。在古杯动物灭绝事件发生后，伴随着全球生物区的高周转率，乌溜期的生物古地理格局也几乎被完全重置，表明灭绝事件能对生物古地理格局产生至关重要的影响。

（晓 工）