南古所团队打造的三叶虫体型数据库显示：最长70厘米，最小仅1毫米

海水氧含量，决定三叶虫是否“大高个”

南报网讯（记者 张安琪）在我们的印象中，远古动物都是“大高个”。科学家们一直致力于探寻生物体型演化背后的奥秘，这不仅关乎生命演化，更能为理解当下生物与环境的关系提供重要线索。

日前，记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，其“地球—生命系统早期演化”团队与美国科研人员合作，建立了迄今数据最全的寒武纪和奥陶纪三叶虫体型数据库，对三叶虫的体型演化开展综合研究，最新成果于北京时间5月3日2时在线发表于《科学进展》（Science Advances）上。

针对生物体型演化的模式和驱动力，学界存在许多不同的理论，如柯普法则认为生物的体型会随着演化自行增大，而伯格曼法则强调环境因素如温度对生物体型塑造的重要作用。但是，这些工作多聚焦于脊椎动物类群，对无脊椎动物化石类群的体型研究相对缺乏。

三叶虫是生活在海洋里的节肢动物，存在了约2.7亿年。它演化速度快、物种多样性高，且体型差异很大，最小的仅1—2毫米，较大个体长度可达70厘米，是开展无脊椎动物化石体型演化研究的绝佳素材。

科研人员测量了1091个三叶虫属的4732个成年背壳的体型值，创建了目前数据最全、时间分辨率最高的全球寒武纪和奥陶纪三叶虫的体型数据库。

“我们发现，全球尺度上寒武纪和奥陶纪三叶虫体型演化呈现阶段性，即体型在某些事件中发生快速变化，之后长期停滞，直到下一次变化事件。”南古所博士孙智新介绍，具体来看，在寒武纪和奥陶纪期间，三叶虫发生了5次明显的体型变化事件，其中3次小型化事件、2次大型化事件，科研团队据此将这一时期三叶虫的体型演化分为3个大型化阶段和3个小型化阶段。分析发现，三叶虫体型演化没有展示趋势性，这说明柯普法则不适用于三叶虫。

研究目光转向了环境因素。此时，团队发现一个有趣的“巧合”：几次三叶虫体型变化事件与当时海洋中的氧化状态变化在时间上非常一致：体型变小事件恰好与几次海洋缺氧事件相吻合，小型化阶段对应着海洋氧含量动荡或较低的时期，而体型变大事件和大型化阶段则与缺氧的结束和氧化程度的增加有关。“简单来说，这意味着海洋缺氧时期三叶虫体型较小，而氧气较为充分时期三叶虫的体型较大。”研究员赵方臣解释。

三叶虫的例子再次说明，大型动物的灭绝可能是环境恶化的警钟，这为我们理解今天的生物多样性危机提供了参考。