在距今约2.5亿年前的地球史上最严重的一次大灭绝中，如今仍主导海洋的动物类群——如软体动物和鱼类——之所以能够脱颖而出，是因为它们的身体更能承受海水升温和含氧量下降。一项新研究提出了这一结论。这场变化是地球生物曾遭遇过的最剧烈环境冲击之一，也让此前长期主宰水域环境的动物类群沦为少数。
这项研究由美国斯坦福大学的安德烈斯·马尔克斯和埃里克·斯珀林主持，综合了多种来源的数据，包括实验室实验、当代海洋生物多样性分布图谱，以及关于二叠纪末灾变中生物群的既有研究。这次大灭绝通常被认为比恐龙时代终结时的灭绝更严重。海洋中大约每10个物种就有8个消失，陆地上则有大约每10个物种中的7个灭绝。不过，这场浩劫显然并未以同样方式影响所有生物。
对于海洋动物，古生物学家通常把经历这场灾难的类群分为“古生代动物群”和“现代动物群”。前者包括海百合、腕足动物等奇特类群，在当时一直占据主导地位；后者则与今天的海洋生物更为相似。古生代动物群失去了近80%的科——一个科之下可包含大量物种——而现代动物群的减少幅度似乎不到30%。
除这些统计数据外，这场悲剧的成因也已相当清楚。种种迹象表明，死亡潮是由今天西伯利亚地区的大规模火山喷发引发的。失控的地质活动向大气中释放了极其庞大的二氧化碳。二氧化碳会把太阳辐射产生的热量滞留在地表附近。火山喷发还释放了大量含硫化合物和其他气体。结果是，一种失控的全球变暖出现了。在海洋表面某些区域，温度一度升高了11摄氏度。海水含氧量下降，酸度上升。
这意味着海洋生物必须同时应对三重巨大挑战：极端高温、呼吸困难，以及制造和维持贝壳等保护性外壳的障碍。因为海水酸化后，生物形成贝壳所需的化学条件会大幅恶化。这些变量之间的相互作用也不能忽视。海水越暖，氧气越不容易溶解，动物无法吸收足够氧气的风险也就越高。高温还会提高代谢速率，从而增加对氧气的需求，使问题进一步恶化。
为了弄清为什么有些类群遭受的打击远比其他类群更重，研究人员首先开展实验，考察海洋无脊椎动物在水温升高、氧气供应减少时的代谢变化。他们的出发点是，尽管已经过去数千万年，二叠纪物种的现代后代仍保留了与祖先在生理上的关键相似性，因此至少可以部分推测它们在那场大灭绝中的处境。
实验对象包括贝类北方蚶蛤——一种与现代动物群相关的物种——以及横肋特雷布拉塔腕足动物——属于古生代动物群。结果显示，在静止状态下，来自灭绝前主导动物群后裔的那种无脊椎动物，在耐受低氧方面略占优势；但在温度不断升高的条件下，北方蚶蛤这类软体动物表现更好。
这是否意味着双方打成平手？并非如此。研究人员进一步纳入了两个类群中的多种现生物种，并结合它们栖息地的水温和含氧量变化进行比较。结果发现，整体模式与软体动物及其他现代动物群成员对升温具有更高耐受性这一判断一致。而在缺氧耐受方面，一旦考察的是活动状态而非静止状态，两者之间的差异几乎消失。
因此，现代动物群的优势相当明确。其中一个主要原因是，这些动物拥有比古生代动物群更发达的循环系统。正因如此，它们更能应对代谢速率上升，使气体和营养物质在体内循环得更有效率，从而躲过了这场灾难中最严重的打击。这也构成了对这场大灭绝中生物胜负分化的重要解释。
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