新研究显示生物多样性丧失导致大死亡后的生态崩溃

地球上的生命历史被几次大规模灭绝所打断，其中最大的是二叠纪-三叠纪灭绝事件，也称为大灭绝，发生在252.<>亿年前。虽然科学家们普遍同意其原因，但这次大规模灭绝究竟是如何展开的 - 以及随之而来的生态崩溃 - 仍然是一个谜。

在今天发表在《当代生物学》上的一项研究中，研究人员分析了大灭绝之前、期间和之后的海洋生态系统，以更好地了解导致生态不稳定的一系列事件。在这样做的过程中，由加州科学院，中国地质大学(武汉)和布里斯托尔大学的研究人员组成的国际研究小组揭示了生物多样性丧失可能是更具破坏性的生态崩溃的预兆，这是一个令人担忧的发现，因为今天的物种丧失速度超过了大灭绝期间。

“二叠纪 - 三叠纪灭绝是研究当今地球上生物多样性丧失的模型，”地质学学院馆长Peter Roopnarine博士说，“在这项研究中，我们确定物种丧失和生态崩溃发生在两个不同的阶段，后者发生在最初的生物多样性崩溃后约60，000年。

这一事件本身消灭了地球上95%的生命，即每19个物种中约有20个。可能是由火山活动的增加和随后的大气二氧化碳激增引发的，它造成的气候条件类似于今天看到的人类驱动的环境挑战，即全球变暖，海洋酸化和海洋脱氧。

为了进行这项研究，研究人员检查了来自中国南部的化石 - 二叠纪 - 三叠纪过渡期间的浅海 - 以重现古代海洋环境。通过将物种分类为行会，或以类似方式开发资源的物种群，该团队能够分析猎物 - 捕食者的关系并确定古代物种执行的功能。这些模拟的食物网提供了灭绝事件之前、期间和之后生态系统的合理表示。

“中国的化石遗址非常适合进行这种研究，因为我们需要丰富的化石来重建食物网，”布里斯托大学的迈克尔·本顿教授说。“岩石序列也可以非常精确地确定日期，因此我们可以按照分步时间表来跟踪灭绝过程和最终恢复。

“尽管在灭绝的第一阶段失去了超过一半的地球物种，但生态系统仍然相对稳定，”现就职于中国地质大学的研究院研究员黄元庚博士说。物种之间的相互作用在灭绝的第一阶段仅略有减少，但在第二阶段显着下降，导致生态系统不稳定。“生态系统被推到了无法恢复的临界点。

当有多个物种执行类似的功能时，整个生态系统对环境变化的抵抗力更强。如果一个物种灭绝，另一个物种可以填补这个生态位，生态系统保持完整。这可以与几家公司或公司提供相同服务的经济进行比较。一家公司的消亡仍然使服务和经济完好无损，但如果服务被单一实体垄断，则会发生相反的情况。

“我们发现，在灭绝的第一阶段，生物多样性的丧失主要是这种功能冗余的丧失，留下足够数量的物种来执行基本功能，”Roopnarine说。“但是，当全球变暖或海洋酸化等环境干扰后来发生时，生态系统缺少了增强的抵抗力，从而导致生态突然崩溃。

对于研究小组来说，他们的研究结果强调了在评估现代保护策略时考虑功能冗余的重要性，并提醒他们迫切需要采取行动来解决当今人为驱动的生物多样性危机。

“我们目前正在以比地球过去任何灭绝事件更快的速度失去物种。我们很可能正处于另一个更严重的大规模灭绝的第一阶段，“黄说。“我们无法预测将使生态系统完全崩溃的临界点，但如果我们不扭转生物多样性的丧失，这是一个不可避免的结果。

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