埃迪卡拉生物存活了3600万年与其它时期生命相比是小巫见大巫( 四 )


在与后生动物争夺食物或领地时 , 局面处于恶劣的一端;相反 , 后生动物的移动能力较强 , 同时也具备捕食埃迪卡拉生物的能力 , 局面处于优势的一个端;
此外 , 作为埃迪卡拉生物唯一食物来源的微生物席 , 它们的生存环境也在受后生动物的扰动下受到了很大的影响 , 微生物也无法生存了 , 唯一的食物来源被中断了 , 因此埃迪卡拉纪生物也因食物匮乏而灭绝 。
埃迪卡拉纪时期 , 铺盖海底的沉积物表面有发育完好的微生物席·蓝藻覆盖在上面 。 但是埃迪卡拉纪与寒武纪的过渡时期 , 浅海的沉积物结构发生了天壤之别的变化 。 上层从以蓝藻为主的沉积物水界面 , 在扰动的影响下甚至处在了沉积物的下面 , 或者处在沉积物水界面的混合层边界处 。
当正式处于寒武纪时期时 , 在持续的扰动影响下微生物席的产生环境受到了严重的破坏 , 微生物席的数量骤减 , 混合层边界不断加深 , 这就是发生在埃迪卡拉纪·寒武纪之交的底质变革 。
与埃迪卡拉生物相比 , 后生动物在获取食物的方面具有明显优势 , 同时拥有更强的改造或破坏周围生活环境的能力 。 后生动物的活动不仅直接导致了底质变革让微生物席的数量减少了 , 还中断了埃迪卡拉生物的食物来源 , 让埃迪卡拉生物走向灭绝 。

图源:网络|图解:潮间带、浅海生态景观复原
虽然目前还没有证据佐证早期后生动物与埃迪卡拉生物发生过竞争 , 但是埃迪卡拉纪过渡到寒武纪的时候确实发生过底质变革 。
根据对埃迪卡拉纪不同阶段藻类固着器的形态学分析 , 结果表明埃迪卡拉纪晚期藻类固着器已经完全适应了松散的基底 , 这一点就足以表明寒武纪底质变革的前奏在埃迪卡拉纪末期就已经出现了 。
石板滩生物群是我国典型的埃迪卡拉遗迹化石(约5.50-5.43亿年) , 当中就包含了夷陵虫和后生动物的遗迹化石 , 这就证明了埃迪卡拉纪的后生动物能够产生连续遗迹的活动——具备较强的移动能力的活动已经趋于活跃 。
但是有一点让人觉得这个假说很难站稳脚跟 , 因为——寒武系存在与埃迪卡拉纪相似的微生物席基底 。

图源:网络|图解:埃迪卡拉纪·寒武纪之交的藻类固着器底质变革示意图
■假说3:独特埋藏
埃迪卡拉生物是没有坚硬骨骼的 , 这些软体动物之所以能够成为印痕化石 , 完全是由于独特的埋藏环境 , 独特之处在于当时的生态系统只有埃迪卡拉生物和微生物席 。
随着后生动物的出现 , 不仅打破了生态系统的平行 , 独特的埋藏环境也随之被破坏了 , 无法满足成为印痕化石的条件 。
支持这个假说的学者指出寒武纪早期依然有埃迪卡拉生物和微生物席存活 , 只是埋藏环境遭到了后生动物的破坏无法保存成为印痕化石 。
这个假说不仅受到了很多人的质疑 , 而且埃迪卡拉化石的成因以及如何保存至今的解释也没有达成一致的共识 , 相关的解释有以下三种:
海水中蕴含的硫酸盐修复了一部分被细菌分解的微生物席和埃迪卡拉生物尸体的表面 , 同时还具有促进黄铁矿“壳”在微生物席与埃迪卡拉生物表面的形成;埃迪卡拉纪时期的海水含有中或高浓度的溶解硅 , 让埃迪卡拉生物的遗骸表面可以形成一层性质较为稳定的保护壳;埃迪卡拉生物在死亡后表面会生成一层方解石胶结膜 , 这层结膜有利于保护埃迪卡拉生物的遗骸;
独特埋藏假说是缺乏证据支持的 , 首先是寒武系中并没有发现埃迪卡拉生物的踪影 。 其次是缺乏埃迪卡拉纪与寒武纪之交生态环境发生了重大改变的证据 。

图源:网络|图解:埃迪卡拉纪可能的保存方式
■假说4:灾变·寒武纪生命大涌现
在埃迪卡拉纪与寒武纪之交的时期一系列全球性的灾变事件让繁盛的埃迪卡拉生物在较短的时间内逐渐灭绝了 。 在埃迪卡拉生物逐渐灭绝的这段时间里 , 具有适应恶劣环境能力的物种迅速繁盛起来了 , 此后这些物种又被进化出更强适应能力的物种淘汰 , 于是就有了寒武纪生命大涌现这一幕 。
这个假说同时还说明了 , 寒武纪生命大涌现是埃迪卡拉纪生物大灭绝之后后生动物爆发式涌现的事件 , 与白垩纪末期生物大灭绝之后鸟类和哺乳动物迅速涌现的事件类似 。
文章开头讲述的五次生物大灭绝都伴有碳同位素负漂移事件 。 在埃迪卡拉纪末期也发生了两次全球性的碳同位素负漂移事件:埃迪卡拉纪晚期的Shuram/EN3事件和埃迪卡拉纪·寒武纪之交时期的BACE/EN4事件 。

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