侏罗纪“气候魔法”：燕辽生物群如何成就物种“盛世”？

近日，中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥院士团队及合作者在古气候环境变化与生物多样性方面取得重要进展，相关成果以“Climate change enhanced habitat diversification for the Middle Jurassic Yanliao Biota in East Asia”为题，发表在《国家科学评论》（National Science Review）。

该研究首次揭示了1.67亿年前气候变化如何推动燕辽生物群的物种多样性。从湿润沼泽湿地到季节性平原，气候转变创造了多样化栖息地，促进了生态隔离和异域物种的形成。这项研究不仅重现了中侏罗世的生态景观，还为理解现代气候变化提供了启示。

燕辽生物群：侏罗纪的化石宝库

燕辽生物群是中晚侏罗世的“化石画卷”，保存了早期哺乳动物、长羽毛的恐龙以及昆虫等。这些物种的多样性，可能源于约1.67至1.65亿年前的气候变化。

图1 燕辽地质背景

华北克拉通约1.75亿年前的地理位置以及燕辽生物群的分布

气候变化的科学证据

研究团队分析了燕辽地区北票和下花园盆地沉积物、孢粉和碳同位素。研究发现，约1.67亿年前，燕辽地区煤层减少、蕨类植物减少、松类以及抗旱性植物增加，表明湿度降低。年降水量从超过1000毫米降至750毫米以下，这一推算基于现代类比，得到气候模型支持，与岩石化学风化减少一致。

图2. 降雨与风化趋势

1.7亿年至1.6亿年化学风化指数和降雨量模拟，展示湿度降低。

多样化栖息地的进化舞台

气候变化导致降雨量减少，湖泊和湿地萎缩，季节性冲积平原逐渐取代早期的河流-三角洲系统。耐干旱植物如Classopollis增加，出现了类似早期草原的生态系统。土壤侵蚀和地貌变化，为物种提供了多样化的栖息地。

图3. 景观与物种变化

湿润到亚湿润的景观转变，促进燕辽生物群的繁盛

从远古到现代的启示

“亚湿润气候为物种进化创造了多样化的舞台，”文章作者郝文星博士说，“了解远古气候变化，能帮助我们预测现代生态系统对环境变化的反应。”研究揭示了气候如何塑造远古生态，为生态保护和气候应对提供了科学依据。

该研究通过地质记录和气候模拟，首次揭示1.67亿年前气候变化如何通过栖息地多样化驱动燕辽生物群的物种多样性，为古生物学和生态研究提供了新视角。