鱼类捕食海百合的化石证据 _海洋

早石炭世（3.59-3.18亿年前）的海洋复原图
在现代生态系统中，食物链高端捕食者的存在与否对被捕食物种数量的影响巨大。最近，古生物学家在3.6亿年前大灭绝时期的海洋化石记录中观察到了同样的情形。对鱼类有害就是对鱼类的食物有益，来自芝加哥大学、西维吉尼亚大学和俄亥俄州立大学的研究者共同发现，被称为Hangenberg事件的史前大灭绝提供了与现代捕食—被捕食关系相似的化石记录，这是迄今为止第一次有关的化石发现。它告诉我们在一次捕食者消失甚众的大灭绝事件后，生态系统如何恢复的。
4.16-3.59亿年前的泥盆纪是鱼类的时代，海洋脊椎动物异常兴盛。但是Hangenberg事件摧毁了这一兴盛的旧世界，为现代生命的演化铺平了道路。不过仍有不少物种在Hangenberg事件中幸存下来，之后的1500万年是海百合的时代，这种与现代海星亲源关系极近的生物占据了这一时期的海洋，全球范围内所有这一时期的灰岩都是由海百合组成。古生物学家认为，这一时期内一定存在某种未知的演化和生态因素致使海百合能够如此兴盛。
古生物学家猜测环境因素的改变，比如海水温度、深度或许能够解释海百合大爆发。他们猜测捕食—被捕食关系同样会对其产生影响，但却难以利用化石证据验证。西维吉尼亚大学的ThomasKammer博士说，几乎不可能发现鱼类嘴里含着海百合的化石证据。
最终，这一难题通过多校合作和数据共享得到了解决。Kammer与俄亥俄州立大学的William Ausich教授共同建立了化石海百合分异度数据库，芝加哥大学的Lauren Sallan建立了脊椎动物数据库，通过这两个数据库之间的对比，奇迹出现了。
当两个数据库被放在一起对比时，一个清晰的关系浮现在古生物学家面前。当泥盆纪鱼类兴盛时，海百合的丰度和分异度始终维持在低水平，而当Hangenberg事件使得众多鱼类灭绝后，海百合开始繁盛。灭绝事件产生的涟漪效应可持续长达数千万年。这项研究提供一个极好的例子来阐释在演化进程中捕食—被捕食关系的重要作用。生态模式的出现和发展会产生深远的演化影响。
不过，海百合的好日子没有持续太长时间，当鱼类繁盛程度恢复到先前水平的时候，海百合时代便衰落了。这种典型的捕食—被捕食机制在现代生态学中被称为Lotka-Volterra循环。
上千万年的演化使作为捕食者的鱼类拥有了新的捕食策略。泥盆纪时期的海百合长有硬如铁甲的壳体来抵御鱼类的尖牙，鱼类尖牙不易咬碎海百合壳，而Hangenberg事件后，这些鱼类演化出钝齿，在它们面前，海百合壳的抵御便微乎其微了。这种曾经有益，现在却无用的特征被称为遗产适应（legacy adaptation）。
【鱼类捕食海百合的化石证据】
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