晚奥陶世大灭绝后三叶虫的快速复苏

近日，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员魏鑫、研究员詹仁斌、院士戎嘉余、研究员黄冰及闫冠州博士等，对晚奥陶世大灭绝后全球三叶虫的复苏模式研究取得重要进展。研究发现，三叶虫的复苏并非始于传统认为的志留纪鲁丹晚期，而是在大灭绝第二幕后不久便已开始，三叶虫复苏的启动时间提前了约140万年。相关成果发表在国际地学顶级综述期刊《地球科学评论》（Earth-Science Reviews）上。

为探究大灭绝后三叶虫的复苏模式，研究团队系统整理了全球10个板块与地体赫南特晚期至鲁丹期的26个三叶虫动物群数据。在高精度生物地层框架约束下，通过聚类分析、网络分析以及主坐标分析等定量方法，取得了以下重要认识：

1.更早的复苏时间：研究识别出两种宏演化类型：奥陶纪类型的残存动物群（以Mucronaspis为代表）和志留纪类型的复苏动物群（以Acernaspis，Sinoencrinurus/Pepodes和Trimerus为代表）。典型的志留纪类型三叶虫动物群在赫南特晚期（约4.4292亿年前）即已出现，标志着复苏的正式开始，这比学界此前认为的鲁丹晚期（约4.4154亿年）早了约140万年。

2.“异时+双中心”的复苏模式：复苏并非全球同步，而是呈现异时性。最早的复苏三叶虫动物群几乎同时在低纬度华南板块和劳伦板块的浅水环境中出现，随后分别向深水环境扩散。华南板块及周边地区（如塔里木板块、塔斯马尼亚地块、东秦岭地块等）形成了独具特色的Sinoencrinurus/Pepodes动物群，它们主要繁盛于浅水碎屑岩底质环境；而劳伦板块及周边地区（如波罗的板块、阿凡隆尼亚板块、西伯利亚板块等）则以Acernaspis动物群为代表，它们的生态幅更宽，分布于不同的水深和底质环境中。

3.多重因素驱动下的快速复苏：三叶虫的快速复苏是多种因素协同作用的结果。大灭绝腾出的空余生态位以及浅水生态位的快速重占与分异，不仅为三叶虫适应辐射提供了生态空间，也减少了物种间的竞争压力。三叶虫自身的内在演化潜力，如异时发育、形态保守性以及减缩幸存策略等，也为其快速复苏提供了重要新质。此外，古亚洲洋等地理屏障造成的隔离也进一步加速了三叶虫的复苏过程。

4.大灭绝后的生物地理新格局：晚奥陶世大灭绝彻底打破了赫南特期以前高度分异的三叶虫地理格局。赫南特早中期全球广布的Mucronaspis生物地理区，在大灭绝第二幕后迅速被Acernaspis和Sinoencrinurus/Pepodes两个生物地理区所取代。二者分踞古亚洲洋两侧的低纬度地区，各自独立演化。

本研究修正了国际学界关于三叶虫复苏的起始时间，揭示了晚奥陶世大灭绝后底栖生态系统快速重建的动态过程。该成果不仅深化了我们对极端气候背景下生物宏演化机制的理解，也为探讨地史转折期生物与环境的共演化提供了重要实证。

该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、中国科学院战略性先导科技专项（B类），以及古生物学与油气地层应用全国重点实验室的联合资助。

论文相关信息：Xin Wei*, Renbin Zhan, Jiayu Rong, Bing Huang, Guanzhou Yan. 2026. Rapid recovery of trilobites after the Late Ordovician mass extinction (LOME). Earth-Science Reviews 278, 105486. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2026.105486.

大灭绝后赫南特晚期至鲁丹期26个三叶虫组合的主坐标分析，展示了它们在不同因素影响下的分布格局：（A）宏演化特征；（B）地理位置；（C）纬度位置；（D）底质类型；（E）水深环境

聚类分析与非度量多维标度分析结果，揭示了赫南特晚期至鲁丹期三叶虫的两个宏演化阶段（残存期与复苏期）以及6个不同的三叶虫动物群

晚奥陶世大灭绝第二幕之后，三叶虫的双中心起源及异时复苏模式

概念图（左）揭示了晚奥陶世大灭绝造成的生态位空缺，以及随后浅水生境的快速重占与分异过程。华南板块奥陶系-志留系界线地层对比表（中）展示了从浅水（A）到深水（B）环境的动物群特征（蓝色代表奥陶纪型三叶虫动物群；红色代表志留纪型三叶虫动物群；黑色代表笔石生物相）