列夕動物群揭示奧陶紀生物大輻射早期面貌

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列夕動物群生態復原圖（孫捷繪制）

近期，中國科學院南京地質古生物研究所（以下簡稱南京古生物所）聯合湖南博物院、中南大學的合作團隊，在湖南永順發現早奧陶世特異埋藏化石庫——列夕動物群，揭示了奧陶紀生物大輻射早期的海洋生態面貌。7月13日，相關研究成果在線發表于英國《皇家學會會刊B輯》（Proceedings of the Royal Society B）。

20世紀80年代，進化古生物學家Sepkoski教授提出了全球顯生宙以來的海洋動物多樣性演變曲線，識別了顯生宙三大海洋演化動物群，并首次提出了奧陶紀輻射的概念。進入奧陶紀，海洋生物開啟了“大輻射”的歷程，表現為“目”“科”“屬”級生物類群的爆發，以及對部分原有生物類群的演替。

南京古生物所研究員黃迪穎介紹，奧陶紀生物大輻射構建了古生代演化動物群的基本框架，同時也使以濾食生物和造礁生物為主的古生代動物群完成了對以節肢動物為主的寒武紀動物群的全面替代。

此前對于奧陶紀生物大輻射的研究通常都是建立在“礦化”標本的基礎之上，而對于“未礦化”的化石則涉及較少。特異埋藏化石庫則可以更加完整的反應當時海洋生物面貌，為全面認識奧陶紀海洋世界提供窗口。

黃迪穎告訴《中國科學報》：“不同于眾多寒武紀特異埋藏化石庫，迄今為止，全球范圍內僅發現少量奧陶紀的特異埋藏生物群，特別是早奧陶世。”

此次發現的列夕動物群產出于湖南省永順縣列夕鄉，化石出自下奧陶統馬刀堉組上部的鈣質泥巖中。研究人員根據牙形刺和筆石生物組合判斷該動物群的時代為距今4.75億年的早奧陶世弗洛階中期，時代稍晚于著名的摩洛哥的Fezouata生物群和威爾士的Afon Gam生物群等。

前人報道的早奧陶世特異埋藏化石庫集中于奧陶紀高緯度地區，例如Fezouata生物群在古南極附近，Afon Gam動物群在古緯度60°S地區等，并且往往保存于局限的或缺氧的環境。而列夕動物群所在的華南板塊在早奧陶世通常被認為位于赤道附近的低緯度區域，湘西地區則位于揚子臺地邊緣，是淺水開闊臺地環境。

目前，研究人員在列夕動物群中已發現環節動物、節肢動物、海綿動物、棘皮動物、鰓曳動物、刺胞動物、軟體動物、腕足動物、苔蘚動物、半索動物和脊索動物11個門一級生物類群。列夕動物群保存了多種生態位的生物類群，包括內底棲、底棲固著、底棲游移、游泳和漂浮等類型，反映了一個復雜和完整的海洋生態系統。

黃迪穎表示，早奧陶世是研究古生代動物群起源和奧陶紀生物大輻射早期機制的關鍵時段。列夕動物群的時代比奧陶紀生物大輻射的主幕早5~10個百萬年，其中保存的特異埋藏化石，既包括寒武紀的孑遺類群（如古蠕蟲類、奧托蟲、球接子三葉蟲等），還有大量奧陶紀的新生類群（苔蘚蟲、多毛類等），復雜的化石組合為從寒武紀動物群到古生代動物群的演替提供了新的證據，揭示了奧陶紀生物大輻射早期面貌。