华南奥陶纪末大灭绝后腕足动物个体发育研究新进展

华南奥陶纪末大灭绝后腕足动物个体发育研究取得新进展

华南奥陶纪末大灭绝后腕足动物个体发育研究取得新进展

大灭绝事件对生物不同级别分类单元的影响不同。以腕足动物为例，其中“科”等较高级分类单元的变化（如多样性或相对优势的变化）能反映灭绝事件较大尺度的影响。而低级分类单元，如属、种级的多样性，乃至具体到某一居群的个体发育过程，由于受灭绝事件的作用最直接，因而它们的变化更能反映灭绝事件细节的生态影响。特别是对灭绝事件后的生物进行个体发育研究，对于理解灾变事件后生物对生态环境的响应有较重要的意义。

最近，国际地学刊物Lethaia发表了中国科学院南京地质古生物研究所黄冰副研究员和英国Durham大学David Harper教授合作完成的华南奥陶纪末大灭绝后生物复苏期的腕足动物的形态学及个体发育研究成果。该文章主要对一具有特殊形态的腕足动物Dicoelosia属的一个新种进行了个体发育研究。

传统研究中，该腕足动物的壳体轮廓（主要表现在双叶的大小与形态）是其系统古生物研究的主要依据。而本研究在华南奥陶纪末大灭绝后新发现了该分子，但在壳体轮廓上存在较大程度的“变异”。为了认识这一形态变异的来源，本研究对其基本形态测量参数进行了主成份分析，得出该变异与体型大小的相关性，表明该“变异”主要来源于其个体发育过程，暗示奥陶纪末大灭绝后的复苏期生态环境已经好转。应用界点（Landmark）分析的结果不仅证实了该结论，其薄板样条曲线（Thin-plate splines）进一步展示了该分子双叶的形态主要由其中央凹陷（Emargination）的发育所控制（插图1），为该分子的系统古生物研究提供了新认识。本研究还首次使用区域变形（Field Morphing）这一新技术（原理见插图2），动态模拟了该腕足的个体发育过程，也为相关的古生物研究提供了新的手段。(中国科学院南京地质古生物研究所)