腹足類(即俗稱的海螺)作為軟體動物中最繁盛的類群,從五億多年前的寒武紀至今始終活躍在海洋中,其在何時從形態簡單的原始類群轉變為現代殼室復雜的現代類群一直存在較大爭議。
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近日,中國地質大學(武漢)三疊紀生物和環境演化研究團隊,通過全球腹足類化石大數據研究,定量卡定了這類古老海洋生物的類群演替模式和時間,為追溯現代型海洋生態系統的起源提供了關鍵線索。
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現代腹足動物是最成功的軟體動物類群,廣泛分布全球各種生態環境中,形態復雜多變,通常具有復雜精巧的裝飾。而遠古時期腹足動物祖先形態簡單,表面光滑,缺乏紋飾,與現代腹足動物差異巨大(圖1)。腹足動物堅硬的鈣質殼體在地層中留下了大量的化石記錄,為研究其由簡單到復雜的演化過程提供了寶貴的研究材料。
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圖1 現生腹足類及可能的腹足類干群太陽女神螺.
中國地質大學(武漢)宋海軍教授和童金南教授團隊的的孫鑫博士(現中國科學院南海海洋研究所博士后)及其導師田力副研究員,利用古生物學數據庫中超過13萬條腹足類化石記錄進行了定量統計計算。結果顯示5億多年來腹足類多樣性始終呈波動上升趨勢,在距今1億年左右的晚白堊世爆發式增長。同時,研究發現腹足動物的演化并非一路坦途,而是經歷了兩次關鍵類群演替:以腹足動物可能的祖先太陽女神螺為代表的寒武紀型類群在距今4.8億年的寒武-奧陶紀之交被古生代型腹足動物取代,后者在海洋中生活了2.4億年后于中三疊世被現代型腹足動物代替,僅有部分物種在當時的東特提斯洋邊緣(華南)滯后消亡(圖2)。
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圖 2 顯生宙腹足動物演化和古海洋環境演變的時間序列.
研究團隊認為溫暖氣候可能為新類群起源提供了有利條件,而海洋浮游生產力提升與捕食壓力增強,成為推動其演化的重要生態動力。有趣的是,地球歷史上五次大滅絕事件始終沒有完全打斷腹足類的宏演化趨勢,暗示這些低等軟體動物十分堅韌,對生態系統的重大突變有著非常強的拮抗和適應能力,為我們理解生物-環境的協同演化過程和相互作用關系提供了重要地質歷史案例。
文章信息
孫鑫, 田力, 宋海軍, 童金南. 顯生宙腹足類多樣性演變與類群演替. 科學通報, 2026, 71(11): 2498–2510
Sun X, Tian L, Song H, Tong J. Phanerozoic diversity and faunal evolution of gastropods (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71(11): 2498–2510, doi: 10.1360/CSB2025-5332
https://doi.org/10.1360/CSB-2025-5332
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