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中国地质大学(武汉)等 |
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改写珊瑚“生存法则”演化史 |
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本报讯(记者李思辉 通讯员王俊芳)中国地质大学(武汉)陈中强团队联合德国埃尔朗根-纽伦堡大学、英国布里斯托大学团队,通过系统收集并修订显生宙珊瑚化石大数据,结合先进的贝叶斯生灭模型,模拟揭示了珊瑚与光合微生物之间的共生关系在长达5亿年地质历史中的演变规律。近日,相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。
生物的成功离不开有利性状的创新与演化。对于现代热带海洋中的珊瑚而言,与虫黄藻建立互惠共生关系是其占据生态优势的关键。虫黄藻通过光合作用为珊瑚供给能量,支撑珊瑚快速造礁、抢占海洋生态优势位。但该研究证实,珊瑚的光共生生态优势存在明显的阶段性,并非贯穿整个演化历史。
研究还原了数亿年来珊瑚种群的演化动态。结果显示,珊瑚生态格局曾发生重大转折。古生代海洋中,不依赖光合作用的非光共生珊瑚占据绝对主导地位;直至中生代,光共生珊瑚才逐步崛起,并在新生代彻底成为海洋珊瑚群落的主流类群。
陈中强解释,中生代是珊瑚演化的关键分水岭。在此之前,海水温度、海水化学条件等外部环境是决定珊瑚存亡的核心因素,环境剧变可直接重创珊瑚种群。在此之后,海洋环境趋于稳定,种间竞争、群落生态结构等生物内部相互作用成为主导因子,珊瑚与虫黄藻的共生优势才真正被激活,推动光共生珊瑚大规模扩张。
该研究还发现,显生宙内珊瑚灭绝率与海水温度的关联发生系统性反转。古生代时期,海水高温会显著提升珊瑚灭绝风险,温度与灭绝率呈正相关;进入中新生代后,二者关系逆转为负相关,温和升温反而成为珊瑚繁衍扩张的有利条件。这也证明,珊瑚本身适配温暖海洋环境,却无法承受快速极端升温。
该研究强调,不同珊瑚类群应对环境胁迫的能力差异显著,珊瑚生存筛选规则会随环境动态变化。从深时地质视角厘清珊瑚适应规律,能够为珊瑚礁生态修复与海洋气候保护提供关键理论支撑。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1073/pnas.2532242123
《中国科学报》 (2026-06-25 第3版 综合)