1月6日，中国地质大学（武汉）宋海军教授团队的研究成果《二叠纪-三叠纪大灭绝事件后生物复苏的多种途径》在《当代生物学》（Current Biology）杂志发表。刘小康为第一作者，宋海军为通讯作者。
在地球漫长的历史中，曾发生过五次大规模的生物灭绝事件，发生在约2.5亿年前的二叠纪-三叠纪之交的大灭绝，是地质史上规模最大的一次，超过80%的海洋生物物种永远消失（图1）。然而，生命总是顽强不屈，并实现复苏。在这一过程中的一个关键的科学问题是：幸存的生物类群如何在浩劫之后重建多样性的？图1 显生宙生物多样性变化与五次大灭绝
最近，宋海军教授团队利用深度学习技术开发的Deepmorph对大量化石形态进行定量分析，同时对分类多样性演化轨迹进行了评估，发现大灭绝后生物复苏存在两条截然不同的演化路径：菊石和腕足动物的“重新填充”模式与介形虫的“适应性辐射扩张”模式。二叠纪-三叠纪大灭绝之后幸存者之间的不同恢复轨迹，对重塑海洋生态系统结构转变发挥了基础性作用。
1. AI模型解码化石形态
传统古生物研究多依赖于分类数量的统计，但生物多样性不仅体现在“有多少种”，更体现在“长得有多不同”，即形态差异。该团队开发了名为DeepMorph的深度学习工具，能自动识别并提取菊石、腕足动物和介形虫等化石的壳体轮廓形态特征（图2），将复杂的形状转化为可量化分析的数据。该方法于2024年正式发表（Liu et al., 2024）。
结合贝叶斯统计模型（PyRate）和SQS方法，团队重建了菊石、腕足动物和介形虫这三类海洋无脊椎动物从大灭绝前夕到中三叠世的分类多样性演化轨迹，结合DeepMorph的定量形态多样性变化结果表明，尽管经历了同一场浩劫，不同类群却走上了不同的复苏之路：菊石与腕足动物记录的“重新填充”模式与介形虫的
“适应性辐射扩张”模式（图3）。
菊石在灭绝事件中“筛选”掉了壳饰复杂的类群。早三叠世其形态多样性迅速恢复，但主要是在重新占据灭绝前已有的形态空间，新形态创新有限。其多样性在早三叠世史密斯亚期就已超过灭绝前水平，但形态的完全恢复直到斯帕斯亚期才实现。
腕足动物遭受了最沉重的打击，形态与分类多样性均严重萎缩。复苏过程缓慢且保守，整个三叠纪都未能完全恢复到大灭绝前的形态多样性水平。其演化更像是一种有限的重新填充。
介形虫的“适应性辐射扩张”模式展现了截然不同的结果。它们在早-中三叠世不仅迅速恢复了灭绝前的形态多样性，并发展了新的形态空间，探索了更多样的壳体形状。这种形态先行的快速创新，伴随着生态位的扩张（如向深海、半咸水甚至非海洋环境进军），为后续的分类多样性的爆发奠定了基础。中侏罗世后其分类多样性超过古生代峰值。
图3 晚二叠世至中三叠世，菊石（上）、腕足动物（中）和介形虫（下）形态空间的灭绝与复苏过程。这项研究揭示了一个关键机制，生物迅速的形态多样化可能促进了生态位的扩张，从而推动分类多样性在更长时间尺度上的增长。菊石和腕足动物的“重新填充”模式，更像是在原有框架上重建，突破有限。介形虫的“扩张”模式，则是在废墟上开拓了新的疆域，实现了真正的复苏与超越。这是一种典型的适应性辐射过程（图4），形态创新成为其开拓新生态机会、实现长期繁荣的关键引擎。图4 显生宙五次大灭绝事件后记录的生物适应性辐射（蓝色）与非适应性辐射（灰色）案例。具体类别参考原文。论文相关信息：
Liu, X., Song, H., Chu, D., Dai, X., Tian, L., Wu, Y., Wang, F., and Silvestro D. Multiple paths to recovery after the Permian-Triassic mass extinction. Current Biology, 2026, 36, 1–13. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982225016069
Liu, X., Song, H., Chu, D., Dai, X., Wang, F., and Silvestro D. Heterogeneous selectivity and morphological evolution of marine clades during the Permian-Triassic mass extinction. Nature Ecology & Evolution, 2024. https://doi.org/10.1038/s41559-024-02438-0
