自然历史博物馆的藏品是独一无二的进化档案。它们让我们能够追溯遥远的地质历史。海螺壳是特别常见的化石,非常适合重建气候历史和以前的海洋分布。
由马蒂亚斯·哈茨豪泽(维也纳国家医学博物馆)领导的一个工作组专注于所谓的副特提斯海的海洋腹足类动物,该海域在3500万至1100万年前覆盖了中欧和东南欧的大部分地区。古生物学家现在利用来自大约100个地点的800多种化石海洋蜗牛追溯了这片海的历史,并发现了意想不到的多样性。
多种因素共同导致了生物多样性的异常强劲增长。早在1800万年前,一片东西走向的深海从瑞士一直延伸到俄罗斯。海洋生物的多样性与今天的地中海相当。
约1600万年前,地貌发生了巨大变化。阿尔卑斯山因非洲板块漂移而隆起,阿尔卑斯山前陆的海水干涸。喀尔巴阡山脉开始从海中升起,形成岛弧。岛弧内形成了许多小岛。
1500万年前,中欧和东欧终于变成了一个宽约1000公里的亚热带群岛,与今天的加勒比海有些相似。这种结构严谨的海洋景观有利于生物多样性。此外,中新世气候适宜期在此时达到顶峰。
由于全球变暖,欧洲的珊瑚礁带向北延伸,目前已延伸至艾森施塔特。随着珊瑚礁的出现,许多寄生在珊瑚上和珊瑚内的特殊物种也随之出现。珊瑚礁提供了许多生态位,并促进了多样性。
从朗吉阶的反河口环流到塞拉瓦利阶的河口环流的变化对深水动物群产生了重大影响;圆圈:深水物种(d)与浅水物种(s)之间的比例。环流模型根据Báldi修改,地形模型根据Sant等人修改。来源:科学报告(2024)。DOI:10.1038/s41598-024-67370-6
地质构造和全球气候为生物多样性的蓬勃发展打开了一扇独特的机遇之窗。“当时,副特提斯海是地球历史上欧亚大陆的一个边缘海,其物种丰富程度是今天地中海的两倍多,甚至比今天的红海还多。”
“如今,这个中新世生物多样性热点仅次于菲律宾周边的热带生物多样性,”这项研究的负责人、维也纳国家博物馆地质古生物学系主任哈茨豪泽教授说。
古生物学家利用数百个地点,还能够在消失的海洋中寻找地理模式。这揭示了生物多样性热点的中心位于现在的罗马尼亚。许多新物种在这里出现。
然而,数据也记录了高空飞行的结束。1380万年前,巨大的冰盖开始在南极洲形成。随着全球变冷,中欧的珊瑚礁也消失了。生态系统的崩溃导致三分之二的物种灭绝。
由于大量的水被困在冰层中,全球海平面下降了50米。以前的浅滩现在分裂成碎片,动物群失去了联系。
“局部受限物种现在在孤立的海洋盆地中发展,而这些盆地又成为较小多样性热点的起点。但繁荣阶段已经结束,”慕尼黑巴伐利亚州古生物学和地质学收藏中心的托马斯·A·诺伊鲍尔博士说,他是这项研究的合著者,负责统计分析。
1270万年前,当山脉的形成将大海与海洋分隔开时,亚热带的多样性就永远消失了。
这项分析是通过处理维也纳自然历史博物馆收藏的数千件文物才得以实现的,这些文物经过工作组二十多年的不断修订,并发表在20多本专著中。正是这项耗时巨大的工作为现在发表在《科学报告》上的分析提供了数据库。