IT之家 5 月 3 日消息，生物演化的模式和動力一直是科學(xué)界關(guān)注的核心問題。體型（body size）是最直觀、最基礎(chǔ)的生物演化特征，在很大程度上決定了生物與生活環(huán)境之間的相互關(guān)系。

體型的演化模式和驅(qū)動機(jī)制問題，一直是生態(tài)學(xué)和生物宏演化研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。然而，目前我們對大部分無脊椎動物類群的體型演化歷史的了解非常有限。

為此，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所“地球-生命系統(tǒng)早期演化團(tuán)隊”孫智新博士在研究員趙方臣和研究員朱茂炎的指導(dǎo)下，與副研究員曾晗及美國國家自然歷史博物館 Douglas H. Erwin 博士合作，對繁盛于古生代海洋的代表性化石類群 —— 三葉蟲 — 的體型演化開展了綜合研究，提出海洋的含氧量控制三葉蟲大小演變的新觀點(diǎn)。

三葉蟲是繁盛于古生代早期海洋中的代表性動物，其演化快、物種多樣性高且體型變化大（2-700 mm），是探索動物體型演化的理想對象。為此，研究團(tuán)隊選擇三葉蟲作為深入研究古生代早期動物體型演化模式和驅(qū)動力的切入點(diǎn)。

為開展這項研究，研究團(tuán)隊測量了來自全球 1091 個三葉蟲屬的 4732 個成年背殼的體型值，創(chuàng)建了目前數(shù)據(jù)量最大、時間分辨率最高的全球寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)三葉蟲的體型數(shù)據(jù)庫。

在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊結(jié)合定量分析手段，在平均約 3 個百萬年的時間尺度上精細(xì)重建了古生代早期三葉蟲的體型演化歷史，并探討了內(nèi)外誘因在塑造三葉蟲體型演化中發(fā)揮的作用。研究首次揭示出古生代早期三葉蟲體型的幕式演化特征。

進(jìn)一步綜合分析表明，三葉蟲的體型演化既不符合假設(shè)體型持續(xù)增大的柯普法則，也不符合強(qiáng)調(diào)溫度控制的伯格曼法則，而是受到海水含氧量的調(diào)控。這一結(jié)論進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了氧氣在塑造后生動物早期演化中的重要作用。

該成果已于 2025 年 5 月 2 日在線發(fā)表于著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上（IT之家附論文地址：https://doi.org/10.1126/sciadv.adt7572.）。