早二疊世至中三疊世甲蟲系統發育樹（A）和蛀食類群佔比生態變化曲線（B）。 研究團隊 供圖
中新網北京11月10日電 (記者 孫自法)作為現今地球上多樣性最高的生物，昆蟲自石炭紀開始繁盛，二疊紀已成為陸地生態系統中重要角色。距今約2.5億年的二疊紀末大滅絕事件導致了陸地生態系統的崩潰，這一時期對昆蟲的演化過程有何影響，長期以來備受學界關注也頗具爭議。
來自中國科學院的最新訊息說，中科院南京地質古生物研究所碩士研究生趙顯燁在王博研究員指導下，與中科院古脊椎動物與古人類研究所博士研究生餘逸倫以及俄、美等國科研人員合作，依託南京地質古生物所大資料中心，建立全球甲蟲(昆蟲綱鞘翅目)化石形態資料庫。在此基礎上，合作團隊研究發現，二疊紀末大滅絕事件(特別是去森林化)明顯影響了甲蟲的早期演化過程，為昆蟲對大滅絕事件的響應提供出新的見解。
早二疊世至中三疊世甲蟲多樣性變化曲線。 研究團隊 供圖
昆蟲早期演化領域這項重要研究成果論文，近日在國際專業學術期刊《電子期刊-生命科學》(eLife)上發表。合作團隊利用多種數學模型對早二疊世至中三疊世甲蟲的分類多樣性、形態歧異度、系統發育和生態習性進行綜合分析，重建甲蟲早期演化歷史，釐定甲蟲部分關鍵類群，並構建早期甲蟲的系統發育樹。
最新研究結果表明，隨著早、中二疊世甲蟲幹群的輻射，其多樣性與形態歧異度同步增加；晚二疊世其多樣性的增加並未伴隨著形態歧異度的顯著變化。二疊紀末大滅絕事件後，甲蟲蛀食性幹群近乎完全滅絕，多樣性、形態歧異度皆明顯降低。
早期甲蟲形態歧異度對比分析。 研究團隊 供圖
早三疊世蛀食性甲蟲化石記錄的空白，與森林生態系統的崩潰(即煤層缺失帶)時間一致，表明蛀食性甲蟲滅絕可能源於去森林化作用所造成的棲息環境的消失。中三疊世甲蟲類群明顯恢復，新的蛀食性甲蟲類群再次廣泛出現，這也與森林生態系統的恢復時間相一致。此時期，甲蟲類群也逐漸完成從古生代類群(基幹類群為主)到中生代類群(多食亞目為主)的轉換。
合作團隊指出，現代自然界中，昆蟲在陸地碳迴圈中扮演著重要的角色。森林是陸地生態系統中最大的碳儲庫，植食性昆蟲透過分解木質組織，將光合作用固定的碳以二氧化碳形式返回於大氣。然而，地質歷史時期昆蟲對全球碳迴圈及氣候的影響被長期忽略，古生代陸生植物大輻射伴隨著巨量碳儲存和氧氣釋放，這被認為是同期大氣氧含量上升的主導因素。
二疊紀甲蟲代表性化石及復原圖。 研究團隊 供圖
近期，新的地球化學模型提出二疊紀陸地植食性動物對碳埋藏的限制可能是大氣氧含量下降的主要驅動力。在二疊紀，相對於甲蟎、脊椎動物等植食性生物，蛀食性甲蟲是更為重要的木材分解者，這些甲蟲透過與真菌等微生物的相互作用顯著提高木材降解速率。因此，二疊紀蛀食性甲蟲的輻射可能是二疊紀大氣氧含量下降的一個主要驅動力。
此次研究首次利用形態歧異度等指標對昆蟲化石進行分析，結果表明基於大資料以及多指標、多種模型的聯合分析，有助於學界更好揭示地質歷史時期生物的演化規律和可能的驅動力。
“當今，人類造成的全球變暖與毀林事件導致森林昆蟲多樣性不斷下降，與二疊紀末期滅絕事件十分相似。本研究或許有助於我們更好地瞭解未來昆蟲將如何響應全球氣候的變化。”合作團隊強調說。(完)
來源：中國新聞網
