奥陶纪生物大辐射是继寒武纪生命大爆发之后又一次海洋生物多样性快速增加事件。三叶虫作为奥陶纪海洋生态系统中主要的生物类群之一，于中奥陶世在全球范围内达到其多样性的峰值。但华南板块的分析显示，其多样性峰值出现在晚奥陶世早期，独特性明显。

近期，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员魏鑫等与北京大学地球与空间科学学院、西安地质调查中心的科研人员合作，在高精度生物地层框架下，对华南板块中奥陶世-晚奥陶世早期三叶虫动物群的时空分布规律进行了详细研究。研究通过分析该时期华南板块三叶虫多样性变化和动物群演替的过程，提出了新的辐射模式及其影响因素。相关研究已在线发表在国际地学领域专业期刊《古地理，古气候，古生态》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。

此次研究统计的最新三叶虫数据和不同分类单元的数量变化结果，揭示了华南板块中奥陶世三叶虫动物群的两次辐射事件，即辐射期（大坪期至达瑞威尔早期）和再辐射期（达瑞威尔末期至桑比早期），两次辐射事件被达瑞威尔中-晚期之初的三叶虫多样性衰落所截断。

研究通过Q型聚类分析方法共识别出3个三叶虫类群（即Groups A，B和C），它们分别与华南板块该时期三个宏演化阶段相一致；R型聚类分析则对研究时段进行聚类，揭示了三叶虫动物群的演替过程，且3次动物群演替事件主要以三叶虫生物相的转变为标志，其时间节点和演替过程均与环境变化相耦合。其中，发生在达瑞威尔中-晚期之交的三叶虫动物群演替事件直接引起了早中奥陶世三叶虫动物群向晚奥陶世三叶虫动物群的重大转变，这一事件不仅出现在低纬度地区的华南板块，也出现在中纬度地区的波罗的板块，并以浅水地方分子的大量消亡为特征。

白石（Whiterock）三叶虫动物群是古生代演化动物群的重要组成部分，在奥陶纪，白石动物群多样性逐渐增加，并在中晚奥陶世逐步占据各种生态位，被认为是三叶虫在奥陶纪发生辐射的标志。华南板块的白石动物群于中奥陶世大坪晚期-达瑞威尔早期首次在外陆棚环境辐射，随后（达瑞威尔中期）辐射中心迁移至斜坡环境；然而第一次辐射仅仅发生在局部环境中，直到第二次辐射（达瑞威尔末期），白石动物群才在陆棚至斜坡的所有环境中占据优势，逐渐达到辐射顶峰。

华南板块中奥陶世三叶虫动物群的两次辐射分别由两次大的海侵事件所触发（大坪晚期-达瑞威尔早期、达瑞威尔晚期-桑比早期），海平面的上升一方面为三叶虫提供了新的生态位，另一方面也加速了不同板块或地体之间动物群的交流。中奥陶世以来，海水氧含量的快速增加也为三叶虫动物群向深水拓展生态位提供了基本条件。此外，全球变凉、底质环境多样化以及区域构造运动也可能促使了三叶虫辐射。

该研究得到中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金项目以及现代古生物学和地层学国家重点实验室的联合资助。

论文相关信息：Xin Wei, Jianbo Liu, Renbin Zhan, Zhiqiang Zhou, Guanzhou Yan. 2024. Diversity dynamics, faunal turnover and radiation pattern of the Middle Ordovician trilobites in South China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 633, 111905. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2023.111905.

华南板块中奥陶世-晚奥陶世早期三叶虫宏演化阶段划分暨不同分类单元数量的变化

基于Q和R型聚类分析的三叶虫（属）时段分布热图，显示出华南板块中奥陶世-晚奥陶世早期（TS1-9）的三叶虫类群和动物群演替

华南板块中奥陶世-晚奥陶世早期三叶虫生物相和岩相沿水深梯度的分布

华南板块中奥陶世-晚奥陶世早期三叶虫（属）多样性曲线和相关环境变化

来源：中国科学院南京地质古生物研究所