化石记录包含有关现代海洋生态的线索

随着我们进入地球第六次大规模灭绝阶段（我们都知道），生物学家们试图保护和恢复那些已经失去动植物生命的生态系统，面临着一项相当艰巨的任务。然而，一些海洋蠕虫、软体动物和螃蟹正在为我们提供帮助。7 月 11 日发表在PeerJ杂志上的一项研究发现，这些群体的化石实际上是按照其多样性比例保存在化石记录中的，这为了解过去的生态系统提供了可靠的信息来源。

[相关：威尔士的化石宝库是一个拥有 4.62 亿年历史的微小海洋生物世界。]

很难找到可靠的证据来证明人类到来之前它们是什么样子，尤其是在沿海生态系统中。在人类开始监测它们的健康状况的几个世纪之前，这些地方就因过度开采和污染而遭到破坏。这时，低等的软体动物可以提供帮助。

“几十年来，这一直是古生物学的一个主题。人们研究了各种栖息地的现代生态系统，以了解化石记录如何反映那里的生物，”研究合著者、佛罗里达自然历史博物馆无脊椎动物古生物学主席 Michal Kowalewski 在一份声明中说。“但大多数以前的研究都着眼于物种在特定群体中的记录方式。我们想知道群体在整个系统中是如何记录的。”

与骨骼和贝壳等较硬的身体部位相比，主要由软组织构成的古代生物不太可能出现在化石记录中。这些较硬的身体部位也有不同的厚度和强度，主要取决于它们属于哪种生物以及它们处于哪个发育阶段。

研究人员将软体动物视为生态系统整体健康状况的代表，因为它们在化石记录中很常见，可以代表生态系统的健康状况。它们坚固的外壳散落在海底，显示出物种多样性和分布模式，可以为我们了解人类进入之前海洋的过去状态提供一个窗口。

研究团队表示，过去和现在的软体动物可以用来广泛推断生态系统的健康状况，部分原因是它们作为水生生态系统的骨干地位，就像生命体征可以用来显示病人的健康状况一样。然后，科学家可以进行更全面的检查，通过比较早已死亡的物种的遗骸和现存物种，发现种群数量下降的模式、栖息地范围的变化，以及是否有入侵物种被引入。

2021年，欧洲科学家证明，由于全球变暖，地中海东部本土软体动物的生物多样性几乎完全崩溃，这表明其他生物可能也陷入困境。

“就化石记录中的偏见而言，我们所知道的大部分信息都是基于软体动物，”共同作者、内华达大学拉斯维加斯分校海洋保护古生物学家 Carrie Tyler 在一份声明中说道。“我们设计这项研究的目的是确定当包括多种类型的生物（而不仅仅是软体动物）时，这些偏见是否一致。当海洋生态系统中有蠕虫、海胆和所有其他群体时会发生什么？”

[PopSci+相关报道：我们可能永远无法发现恐龙的幽灵。]

在这项研究中，研究小组的第一步是找到一个合适的海洋生态系统，比较现存生物和化石生物，以研究过去和现在群落之间的差异。他们利用了北卡罗来纳州沿海一个相对不变的环境，那里有死去动物和活着的动物的骨骼残骸。在那里，研究小组从 52 个地点收集了样本，这些地点包括广泛的陆上和海上栖息地，支持着专门的生物群落。

在两年的时间里，研究小组统计了超过 6 万个活体和死亡标本，代表了数百种不同的海洋无脊椎动物。与其他较软的群体相比，软体动物的厚壳在化石记录中占比过高。然而，死沙钱、珊瑚、管状蠕虫和其他非软体动物的碎片在丰富度和多样性方面与活体同类相比更为广泛。

该地区目前多样性较低的腕足动物和海星在化石记录中没有出现，部分原因是它们的数量很少。过去和现在的栖息地也由不同的物种主导。例如，一种今天常见的寄居蟹没有出现在化石记录中，但不同群体的物种总数保持一致。

研究团队表示，大多数海洋生态系统中都没有完整的物种清单，随着一些物种的减少和其他物种的灭绝，现有物种数量正在减少。如果这些其他海洋环境像本研究中北卡罗来纳州的环境一样被存档，研究人员将有一个基准来评估这些群落的长期生存能力。

“尽管不同动物的保存状况不同，我们仍可以利用整个化石群作为某个地方过去的写照，”泰勒说。“通过将其与生物群落进行比较，我们可以看到生态系统发生了多大的变化，并根据这些变化决定最佳的保护策略。”