一項(xiàng)關(guān)于古生代海洋生物體型演化的最新研究成果，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)生物學(xué)理論。中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的研究團(tuán)隊(duì)，在趙方臣和朱茂炎兩位研究員的指導(dǎo)下，攜手孫智新博士、曾晗副研究員，以及美國(guó)國(guó)家自然歷史博物館的Douglas H. Erwin博士，共同揭示了三葉蟲體型變化的新秘密。

三葉蟲，這一古生代早期海洋中的代表性生物，以其快速演化、高物種多樣性和顯著的體型變化（從2毫米至700毫米不等），成為了研究動(dòng)物體型演化的理想模型。研究團(tuán)隊(duì)以此為契機(jī)，深入探索了古生代早期動(dòng)物體型演化的模式和驅(qū)動(dòng)力。

為了這項(xiàng)研究，科學(xué)家們付出了巨大的努力。他們搜集了全球范圍內(nèi)1091個(gè)三葉蟲屬的4732個(gè)成年背殼的體型數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一個(gè)前所未有的大型數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)不僅數(shù)據(jù)量龐大，而且時(shí)間分辨率極高，涵蓋了寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)的三葉蟲體型信息。

基于這一數(shù)據(jù)庫(kù)，研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用定量分析的方法，在約每三百萬(wàn)年的時(shí)間尺度上，精細(xì)地重建了三葉蟲在古生代早期的體型演化歷史。他們發(fā)現(xiàn)，三葉蟲的體型演化并非持續(xù)增大，而是呈現(xiàn)出一種幕式演化的特征。這一發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)生物學(xué)中柯普法則的預(yù)測(cè)，即生物體型會(huì)隨著時(shí)間的推移而持續(xù)增大。

更令人驚訝的是，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，三葉蟲的體型演化與海水含氧量密切相關(guān)。這一結(jié)論不僅否定了伯格曼法則中溫度對(duì)體型演化的主要控制作用，還進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了氧氣在塑造后生動(dòng)物早期演化中的關(guān)鍵作用。這一新觀點(diǎn)為理解古生代海洋生物體型演化提供了新的視角。

為了進(jìn)一步闡釋這一發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)還展示了相關(guān)的數(shù)據(jù)圖表和演化模型。這些圖表和模型清晰地展示了三葉蟲體型隨時(shí)間和海水含氧量的變化而發(fā)生的顯著變化。

這項(xiàng)研究成果已于2025年5月2日在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表。這項(xiàng)研究不僅為我們理解古生代海洋生物體型演化提供了新的線索，也為探索地球早期生命系統(tǒng)的演化提供了寶貴的資料。