研究称白垩纪末大灭绝前后曾两度出现真菌大规模繁盛

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约翰斯·霍普金斯大学的研究显示,在约6600万年前白垩纪末大灭绝前后,真菌在地球生态系统中曾两度大规模繁盛,其中一次与导致恐龙灭绝的小行星撞击事件相对应,另一处峰值则出现在撞击发生前数万年。

小行星撞击与真菌全球繁盛

白垩纪末大灭绝通常被认为与奇克苏鲁布小行星撞击及德干陷阱火山长期喷发有关。研究人员罗莎娜·贝克(Rosanna P. Baker)和阿图罗·卡萨德瓦尔(Arturo Casadevall)表示,地质记录中真菌数量的异常增加通常被视为重大生态系统遭受破坏的信号。

他们指出,此前在二叠纪—三叠纪大灭绝事件中,真菌繁盛的峰值已在全球范围内被记录,而关于白垩纪末大灭绝的类似证据,此前仅在新西兰发现。本次研究重新检验了白垩纪末真菌是否在全球范围内繁盛的问题,并首次利用来自北美的样本进行系统分析。

科罗拉多样本确认撞击期真菌激增

研究团队选取了科罗拉多州丹佛盆地和北达科他州威利斯顿盆地多个古生物学遗址的岩石样本,对其中的真菌微化石进行处理和定量分析,并将其与花粉及其他植物来源微化石区分开来。

对丹佛盆地样本的分析显示,在与小行星撞击时间相对应的地层中,真菌微化石相对于植物来源微化石的比例出现显著上升。研究人员称,这一结果首次在北美直接印证了此前新西兰的发现,支持白垩纪末不仅以剧烈撞击事件结束,同时伴随一次全球性的真菌过度繁盛。

撞击前数万年出现首个真菌高峰

除撞击期信号外,研究还在地层中识别出一个此前未被广泛认识的真菌繁盛阶段。样本显示,在小行星撞击前约3万至1万年间,真菌曾经历一个持续时间更长、同样显著的繁盛期。

研究人员指出,这一时期与该地区已知的相对低温阶段相对应,而这一气候阶段出现在现今印度西部强烈火山活动之后。贝克表示,化石记录中还有其他证据显示,一些物种在这一时期已经开始灭绝,这被认为表明亚洲的火山活动可能已在全球范围内对生态系统造成压力,为随后的小行星撞击“最终打击”奠定了背景。

撞击后早古新世再现真菌过度繁盛

分析结果还显示,在小行星事件约1万年后的早古新世,真菌再度出现一个持续约2000年的过度繁盛期。研究人员指出,这一阶段的具体成因目前尚不清楚,但同样被视为生态系统持续受到扰动的信号。

卡萨德瓦尔表示,真菌通常是在环境灾难中能够繁盛的生命形式,因此其在化石记录中的异常增多,往往与生态系统大规模重组或崩溃相伴随。

不同盆地记录存在差异

与丹佛盆地不同,北达科他州威利斯顿盆地的样本并未显示出与小行星撞击同时期的真菌过度繁盛。研究人员认为,这一差异可能与两地岩石类型不同有关。

不过,对威利斯顿盆地样本的分析同样记录到了小行星事件前数万年的晚白垩世阶段,以及小行星事件后约1万年的早古新世阶段的真菌变化,与丹佛盆地的部分发现相互印证。

研究提出真菌与哺乳动物兴起的关联假说

在总结中,科学家们提出一项假说:白垩纪末真菌的广泛繁盛,可能为体温较高且对真菌更具抵抗力的哺乳动物提供了关键生存优势,从而在大灭绝后逐步取代爬行动物,成为地球上的主要陆生脊椎动物类群。

相关研究成果已发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,论文题为《Fungal proliferation before and after the Cretaceous-Paleogene mass extinction event in North America》(北美白垩纪—古近纪大灭绝事件前后真菌的繁盛),作者为Rosanna P. Baker和Arturo Casadevall,刊登于2026年第123卷第20期(e2536899123),DOI为10.1073/pnas.2536899123。


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