华南奥陶纪末大灭绝后复苏期腕足动物定量研究及其古生物地理意义

Recovery is a key link between survival and radiation after mass extinction. Researches on biotic recovery have important implications for revealing process, patterns and models of biotic evolution after mass extinction. There have been a lot of studies about recovery. Among them, however, in-depth studies with quantitative analysis are very rare, and should be reinforced. In early Silurian, the interval from the late Rhuddanian to the early Aeronian is the recovery episode after the end Ordovician mass extinction. With good outcropping, long study history, precise stratigraphic correlation and solid foundation in systematic paleontology of brachiopods, related studies in South China have unique advantages. Based on realted existing researches, together with new localities and materials, this project would quantitatively study the brachiopod recovery from the end Ordovician mass extinction in South China, and try to reveal the recovery process in different hierarchies which from population to community; and study paleobiogeography of recovery brachiopods of South China under the global framework, discuss its expansion mechanism within suitable environment during the recovery interval, and discover the relationship between global and regional macro-evolutionary trends.

生物复苏是大灭绝后残存期到辐射期之间的关键环节，深入研究生物复苏，对于揭示大灭绝事件后生物演化的宏观过程、规律和型式有重要意义。这方面的研究虽有不少成果，但还需夯实基础，不断深化，尤其需要加强定量工作。志留纪初Rhuddanian晚期到Aeronian早期，是奥陶纪末大灭绝后的复苏期。华南相关地层出露好，研究历史悠久，腕足动物系统古生物学有较好基础，又有较为准确的生物地层对比框架，故在国际相关研究中占有较强的优势。本项目拟在已有研究和新发现产地及材料的基础上，对华南奥陶纪末大灭绝后的腕足动物开展定量的生物复苏研究，从居群结构到群落生态的不同层面揭示其复苏的宏观过程；在全球框架下，对华南奥陶纪末大灭绝后复苏期腕足动物首次开展定量古生物地理研究，探讨腕足动物在复苏期环境好转时的扩散机制，进而探索全球与区域腕足动物宏演化过程的主要特征与演化型式。

复苏是大灭绝后残存期到辐射期关键的中间环节。生物复苏相关研究，对揭示大灭绝事件后生物演化的宏观过程、规律和型式具有重要的学术意义，因而倍受关注，成果颇多。基于奥陶纪末大灭绝后复苏过程的研究较为薄弱，结合华南地区志留纪的Rhuddanian晚期到Aeronian早期作为奥陶纪末大灭绝后的复苏期具有地层出露好，生物地层对比框架详细准确的优势，本项目对华南奥陶纪末大灭绝后的腕足动物开展定量的生物复苏研究，从居群结构到群落生态在不同层面揭示其复苏过程。此外，本项目还在对复苏期腕足动物进行了古生物地理定量研究，探讨了古生物地理分布在复苏期环境好转时的扩散机制。主要取得了如下三方面重要成果：.1.通过首次汇总华南奥陶纪末大灭绝事件后的华夏正形贝动物群及灭绝前的叶月贝及阿尔泰窗贝动物群的丰度数据，对之运用NMDS及网络分析法，从居群动力学，到底栖组合的识别，详细探讨了灭绝前后华南腕足动物群的生态差异；此外，结合腕足动物高级分类单元的优势替代现象，分析了奥陶纪末大灭绝对腕足动物的生态影响；最终认为奥陶纪末大灭绝的生态效应有限。.2. 通过对全球奥陶纪末大灭绝后复苏期的数据收集整理与定量分析，发现了复苏期的主力为在灭绝前古地理分布较广的分子，而这些分子在复苏期均展示“地方性”特色，这一结论与陆生生物在二叠纪末大灭绝后的生物复苏过程相反，相关原因值得进一步沉思；在全球尺度进一步分析了腕足动物高级分类单元的优势替代问题，发现志留纪类型的崛起发生于复苏期，作为代表类型的无洞贝与五房贝类，它们主要繁盛于古赤道附近的热带地区。.3. 在对贵州湄潭一个代表性复苏期的腕足动物的深入研究识别出三个腕足动物组合，显示古环境存在一个向上变浅的趋势，与同期全球海平面快速上升的矛盾，说明贵州北部在该时期存在比较强烈的区域地质构造运动，导致黔中古陆持续隆升，幅度要大于全球海平面上升；该研究过程中建立了一新属，并推测该属沿着古洋流迁移路径，也支持了相关古洋流研究的结论。