科学家在北极发现了30,000块化石,他们改写了恐龙时代的曙光
2.49 亿年前最早的海洋四足动物生态系统。这些古老的海洋爬行动物和两栖动物的化石如今保存在斯瓦尔巴群岛的北极斯匹次卑尔根岛上。图片来源:uux.cn罗伯特·巴克
(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻:北极似乎不太可能找到古老热带海洋遗迹的地方,但在斯匹次卑尔根岛的寒风和锯齿状的山峰下,隐藏着一个跨越深远时间的故事。这是一个关于灾难和重生的故事,关于海洋被清空和海洋复活的故事,以及早在恐龙统治陆地之前就已经返回水中的生物的故事。
在这个拥有 2.49 亿年历史的繁荣海洋群落的 30,000 多颗牙齿、骨骼、鳞片和化石被发现在这个偏远的岛屿上,该岛屿是挪威斯瓦尔巴群岛的一部分。这些发现保存了三叠纪早期的一个消失的世界——当时地球最大的灾难刚刚发生,当时生命正处于永久崩溃的边缘。化石所揭示的内容令人惊讶,几乎令人震惊:生命的反弹速度比科学家预期的要快得多,爆炸性也大得多。
这座化石宝库是近十年艰苦挖掘、准备和分析的结果。它来自奥斯陆大学自然历史博物馆和瑞典自然历史博物馆的斯堪的纳维亚古生物学家国际团队,他们的发现现在发表在《科学》杂志上。他们的工作不仅仅是描述灭绝的生物,它还挑战了古生物学中关于地球如何从历史上最大的大规模灭绝中恢复过来的最悠久的观点之一。
通往重生世界海洋的窗口
斯匹次卑尔根岛已经在古生物学家中享有盛誉。它的山脉拥有在三叠纪海底形成的岩层,曾经位于广阔的潘塔拉萨超级海洋边缘的中高纬度地区。几十年来,这些岩石产生了标志性的化石:早期鱼龙、奇怪的两栖动物和其他海洋掠食者,它们代表了第一批完全适应远离海岸生活的陆地动物。
然而,新描述的沉积物却有所不同。它不是零星的孤立发现堆积。它是一个密集、连续的骨床——一层物质密集,以至于明显风化出山体。细小的鱼鳞与鲨鱼牙齿并列,旁边还有人臂大小的爬行动物骨骼。如此丰富的资源表明生态系统繁荣,是一块复杂的捕食者与猎物金字塔,时间凝固。
地层测年表明,这种骨架大约有 2.49 亿年的历史。这个时机至关重要,因为它将生态系统定位在毁灭性的二叠纪末大灭绝事件发生后仅约 300 万年——这场“大灭绝”消灭了 90% 以上的海洋物种并永远重塑了地球的生物圈。
几十年来,科学家们一直认为生命的恢复缓慢、谨慎、犹豫。主流模型认为,海洋爬行动物和两栖动物重新殖民开放海洋环境需要八百万年甚至更久。根据这一观点,海洋在灭绝后很长一段时间内依然贫瘠且不稳定。
但斯匹茨卑尔根的化石讲述了不同的故事。
生活反弹的速度比任何人想象的都要快
遗址的细致发掘包括绘制并收集1平方米网格中的化石,覆盖36平方米区域。共收集了800多公斤化石材料——这是一项需要多年准备工作的巨大工程。发现物包括粪石(化石粪便)、微小骨片、大型脊椎骨、精致的鲨鱼牙齿以及大型海洋爬行动物的头骨碎片。
这些遗迹共同描绘了一幅繁荣而复杂的生态系统的生动图景。掠食性爬行动物和两栖动物在海洋中占据主导地位,这表明食物链已经将自己重建成复杂的网络。鱼龙——著名的“鱼蜥蜴”——已经是多样化的,而且完全是水生的。有些是小而灵活的猎人,追逐鱿鱼大小的猎物;其他的则是身长超过五米的巨大顶级掠食者。
还有祖龙形,它们是现代鳄鱼的远亲,适应了长距离游泳。它们的存在表明了一个比以前认为的更古老、更有弹性的血统。骨质动物的多样性非同寻常——这是这一时期迄今为止发现的最丰富的海洋脊椎动物组合之一。
其影响是深远的。海洋生物在大死亡后并没有简单地恢复——它以惊人的速度卷土重来。曾经被摧毁的海洋在短短几百万年内重建了繁荣的社区。
重新思考地球最大生物灭绝的后果
2.52亿年前的二叠纪末灭绝事件是地球历史上最灾难性的一次。在超大陆盘古大陆解体期间发生的巨大火山喷发推动下,地球陷入了极端温室效应的噩梦。海洋变酸,氧气水平下降,陆地温度飙升。超过九成海洋物种消失。
几十年来,教科书和研究论文将后果描述为缓慢而痛苦。恢复模型表明海洋逐步定居:首先是两栖动物,然后是原始爬行动物,后来是更专业的海洋掠食者。考虑到灾难的规模,这个渐进的时间表似乎是合乎逻辑的。
但新的斯匹次卑尔根骨头推翻了这种说法。这些化石并没有犹豫不决地复苏,而是表明进化活动的爆发。海洋爬行动物和两栖动物并没有等到数百万年才适应——它们在灭绝仅三百万年后就已经存在、多样化和广泛分布。一些进化谱系似乎早于灭绝本身,这表明从陆地到水的转变比任何人怀疑的都要早。
这意味着生命的复原力远比想象的要强。生态系统的崩溃并没有永久削弱进化;相反,它打开了生态位,幸存物种迅速填补。掠食者再次出现。食物网重新建立起来。整个海洋爬行动物群开始辐射到近海环境中。
现代海洋生态系统的发源地
三叠纪海洋是现代海洋生物的摇篮。在当今海洋中看到的许多生态策略——快速游泳的掠食者、深水猎人、大型洄游物种、成群结队的鱼类——都可以追溯到这个恢复期。斯匹次卑尔根岛化石捕捉到了这些策略首次尝试形式和功能的时刻。
骨床上鱼龙的多样性,从小型敏捷的游泳者到巨人,暗示着快速的专业化。适应水生生活的祖龙形态表明,从陆地到海洋的转变同时发生在多个谱系中。两栖动物在海洋环境中继续繁衍生息的时间比以前想象的要长。鲨鱼、硬骨鱼和各种小型生物的存在表明生态系统足够稳定,可以支持高等捕食者。
该研究中包含的一项全球比较分析表明,斯匹次卑尔根岛组合是三叠世早期迄今为止发现的物种最丰富的海洋脊椎动物群落之一。研究结果还表明,海洋爬行动物的进化根源可以追溯到灭绝之前的二叠纪,这暗示了这些群体的起源故事更加复杂。
这些早期生态系统在灾难中重生,奠定了我们今天丰富的海洋群落基础。
深沉时间的情感重量
凝视来自近 2.5 亿年前的世界的化石,有一种深刻的人性。这些骨头属于在斯匹次卑尔根岛是温暖沿海海域的一部分时在阳光普照的三叠纪水域中游泳的生物。它们早在哺乳动物或鸟类存在之前就生活、狩猎、繁殖和死亡。他们的世界被难以想象的力量蹂躏、重建和重塑。
然而,尽管遭受了这种破坏,生活还是恢复了。不是缓慢或试探性,而是带着一种强烈的决心,这种决心似乎几乎是生物学的紧迫性。斯匹次卑尔根岛的化石提醒我们,灭绝虽然悲惨,但并不总是终结。生活会适应。生命在进化。生活找到了回头路。
在现代生态系统面临气温上升、海洋酸化和前所未有的环境压力的时代,三叠纪的故事既带有警示,也承载着希望。它展示了世界的脆弱性,也展示了生命系统的非凡复原力。
更多信息:Aubrey J. Roberts,最早的海洋四足动物生态系统揭示了三叠纪海洋群落的快速复杂化,科学(2025 年)。DOI:10.1126/science.adx7390。www.science.org/doi/10.1126/science.adx7390












