5億年海洋生存史：貝類化石揭露生物多樣性與生態系統的共生關係

史丹佛大學最新研究透過分析7,700多個石灰岩樣本，揭開海洋生物量與多樣性之間長達5.4億年的共生關係。這項突破性發現已刊登於《當代生物學》期刊，為理解古代生態系統運作提供了關鍵線索。

研究團隊發現，除了地球大滅絕時期外，海洋生物總量隨著時間推移持續增長，且與生物多樣性的提升呈現正相關。這意味著更多樣的海洋環境能更有效率地迴圈養分，建立更龐大的食物網。

主要作者Pulkit Singh博士表示：「生物量代表生態系統中未被物種數量或生態位填補所捕捉的關鍵特徵。我們的研究填補了生物歷史中這個重要空白。」

研究人員主要透過分析動物、藻類和單細胞生物的化石殼體來追蹤歷史各時期的生物量變化。當生物量上升時，代表海洋生產力提高，能支援更豐富的食物網並有效迴圈養分。

這項研究也證實，當生物多樣性崩潰時，生態系統生產力可能衰退達數百萬年之久。資深作者Jonathan Payne教授強調：「這再次證明保護生物多樣性對人類和地球健康至關重要。」

研究團隊採用標準的岩石薄片計數法，分析橫跨5.4億年的全球石灰岩樣本。從寒武紀早期殼體含量不到10%，到現今新生代某些樣本超過40%，顯示出生物量逐步增加的趨勢。

特別值得注意的是，在二疊紀-三疊紀大滅絕時期（約2.5億年前），殼體比例暴跌至約3%；而在侏羅紀和白堊紀等時期，殼體含量則維持在20%以上。

為確保研究結果的可靠性，團隊進行了一系列嚴格的交叉檢驗，包括按沉積環境、緯度和古大陸位置分類樣本。所有測試都顯示，生物量隨時間增加的趨勢具有高度一致性。

研究指出，海洋生物量增加可能與生物多樣性提升有關。當海洋生物變得更專業化且多樣化時，能從可用養分和食物資源中提取更多能量，形成更有效率的營養迴圈系統。

然而，在人類活動影響下，這種持續數億年的增長趨勢可能面臨威脅。Payne教授警告：「現代情況相當複雜，人類活動正在快速改變全球條件，包括海洋環境。」

這項研究由美國國家科學基金會前沿地球科學計畫資助，匯集了來自多所大學和研究機構的專家團隊。