综述:晚泥盆世灭绝事件中的海相介形虫动物群(第二部分):汉根堡事件

时间:2025年5月27日
来源:Earth-Science Reviews

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这篇综述系统评估了晚泥盆世汉根堡事件(Hangenberg event)对介形虫(Ostracod)群落的影响,通过整合全球12个古地理单元的数据,揭示了该事件主要作用于物种和属级分类水平,并对比了其与凯尔瓦塞事件(Kellwasser event)的差异。研究发现近岸(neritic)介形虫受冲击小于深海底栖(bathyal)类群,而南瓦里斯坎边缘(Southern Variscan margin)可能作为避难所。文章还探讨了火山活动(LIPs)、气候变化(CO2波动)及海平面上升(transgression)对生物复苏的影响机制。

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环境背景与事件特征

汉根堡事件是法门阶(Famennian)最严重的灭绝事件,与凯尔瓦塞事件同属显生宙五大灭绝之一。事件分为两阶段:汉根堡黑色页岩相(Hangenberg black shale event)代表缺氧/贫氧期,为主要灭绝阶段;汉根堡砂岩相(Hangenberg sandstone event)与冰川脉冲相关。驱动因素包括大型火成岩省(LIPs)活动、气候波动(CO2下降引发冈瓦纳冰盖扩张)、营养输入增加(森林扩张导致土壤侵蚀)以及陨石撞击等。

介形虫响应模式

介形虫作为环境敏感指标,其钙质壳体保存完整,成为研究古环境变化的理想载体。汉根堡事件主要影响低分类层级(物种灭绝率69%,属级32%),而科级仅2个古介形虫科(Nezamysliidae、Bodzentiidae)消失。深海底栖类群(如Thuringian taxa)受创更严重(灭绝率67%),近岸类群(如Bairdiidae)则表现出较强耐受性。南瓦里斯坎边缘(法国蒙塔涅 Noir)因较低的灭绝率(物种16%)可能为避难所。

古地理差异与机制

不同古地理单元响应显著分化:

  • 近岸环境:西北劳伦大陆边缘(加拿大)灭绝率高达97%,可能与Antler造山运动火山活动相关;而扬子地块(华南)仅52%,显示纬度差异。
  • 深水环境:东南劳伦大陆边缘(德国图林根)以Myodocopida(如Entomozoidae)为主,事件层中这些滤食性类群的暂时消失指示局部缺氧;西伯利亚边缘因Bythocytheridae锐减(62%→14%)可能反映水深变浅。
  • 复苏机制:早石炭世海侵(Tournaisian)通过扩大栖息地促进Bairdiidae、Bairdiocyprididae等科的多样化,同时降低地方性(endemism),如Bairdia属在事件后扩散至多区域。

对比凯尔瓦塞事件

汉根堡事件导致更显著的群落组成改变(尤其近岸环境),而凯尔瓦塞事件引发更强烈的灭绝强度。例如,深海底栖介形虫在汉根堡事件中多样性下降更显著,反映其对环境扰动(如硫化)的敏感性差异。

未解问题与展望

当前数据仍存在采样偏差(如澳大利亚、中亚造山带资料不足),未来需结合高精度年代学(U-Pb定年)和功能形态学分析,进一步揭示灭绝的选择性模式与古生理学机制。

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