▲上图：约2.49亿年前形成的最早海洋四足动物生态系统。一群体型较小的鱼龙形类爬行动物——长吻格里皮鱼龙（Grippia longirostris）正在捕食外形类似鱿鱼的菊石类（位于画面中央）。远处，一群硬骨鱼正在觅食，其中包括博雷索鱼（Boreosomus）和剑鱼形鱼类索里克提斯（Saurichthys）。这些古老海生爬行动物和鱼类的化石，如今保存在斯瓦尔巴群岛的斯匹次卑尔根岛。图片来源：罗伯特·巴克（Robert Back）。
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出品 | 海潮天下
2.52亿年前，地球经历了生命史上最惨烈的一次大灭绝，海洋几乎被“清空”了。长期以来，人们相信，这样的崩溃之后只可能是漫长的恢复过程。但在北极斯匹次卑尔根岛，一层不起眼的岩石中埋藏着完全不同的答案：距离大灭绝结束仅约300万年，复杂的海洋生态系统已经重新出现，甚至孕育出了体长超过5米的顶级捕食者！这些化石，正在迫使科学家重新审视生命复苏的速度与方式。
大灭绝后仅300万年，5米长巨兽已称霸海洋，
教科书要改写了
在地球生命演化史中，二叠纪末期的大灭绝始终占据着一个特殊的位置。大约2.52亿年前，剧烈的气候变化、海洋缺氧和火山活动叠加在一起，造成了生物大灭绝。
当时，现今俄罗斯境内的西伯利亚暗色岩（Siberian Traps）发生持续喷发，释放的海量温室气体导致全球气候剧变。赤道附近的表层海水温度一度超过40°C，酸化的海水和极度缺氧的环境，曾经让高达95%的海洋物种消失。
▲上图：大约在2.52亿年前，地球经历了一场被称为“二叠纪末大灭绝”的灾难，这是地球历史上五次大规模灭绝事件中最惨烈的一次。目前科学界公认的罪魁祸首，是位于现今俄罗斯境内的西伯利亚暗色岩（Siberian Traps）大规模火山喷发。这不是普通的火山爆发，而是一场持续数十万年、覆盖数百万平方公里的岩浆洪流。火山喷发向大气中释放了巨量的二氧化碳和甲烷，引发了失控的全球变暖。上图是新南威尔士州弗雷泽海滩的二叠纪–三叠纪边界。摄影：Dippiljemmy（摄于2021年）
面对如此彻底的崩溃，过去，科学界长期认为，海洋生态系统的恢复，必然是一个非常非常漫长、非常非常迟缓的过程，复杂的食物网需要数百万年才能重新建立。
数百万年，是个啥概念？作为参照，我们来对比一下人类演化——现代人类（智人）出现至今大约也只有区区30万年。400万年的尺度，大约相当于从南方古猿（能直立行走、但还很像猿）演化到现代文明人的全过程。
好了，言归正传。如今，来自北极地区的一处化石发现，正在改变之前的这一判断。
在斯瓦尔巴群岛的斯匹次卑尔根岛，研究人员发现了一层异常密集的海相化石层。这里如今虽说是寒冷荒凉，但在约2.49亿年前，却是一片生物活动频繁的浅海环境。
科研团队在这一地区系统采集了超过30000件化石标本，包括鱼类鳞片、鲨鱼牙齿、海生爬行动物和两栖动物的骨骼，以及少量粪化石。这些零散却彼此关联的遗骸，拼合出了一个结构完整、生物多样性丰富的海洋生态系统，而它出现的时间，距离二叠纪末大灭绝仅约300万年。
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▲上图：玛米亚山（Mount Marmier，挪威语称作 Marmierfjellet）位于北极圈内的斯瓦尔巴群岛（Svalbard），具体座落在该群岛最大的岛屿——斯匹次卑尔根岛（Spitsbergen）的中部。历经数百万年的构造运动，曾经深藏于海底的遗迹，如今已赫然矗立在玛米亚山（Mount Marmier）的山坡之上。©奥斯陆大学（University of Oslo）
这批化石，并非一蹴而就地进入研究视野。
它们最早在2015年被发现，随后经历了近10年的野外发掘、实验室清理和分类鉴定。
研究人员采用网格化采样方式，在36平方米的范围内逐块记录化石分布，总共回收了约800千克岩石与化石混合物。正是这种近乎“考古式”的工作方法，使得这处化石层具备了可靠的时间和生态意义。
斯匹次卑尔根在古生物学中的重要性，跟它独特的地质背景是密不可分的。这里，保存着连续的早三叠世海相沉积岩，岩层形成于当时覆盖中高纬度地区的一片广阔海域，边缘与泛大洋相连。细粒沉积物，快速地掩埋了生物遗骸，使得不同类群能够在同一层位中被共同保存，为重建古生态系统提供了罕见条件。
（图文无关）▲上图：此处是位于斯匹次卑尔根岛的主要城镇朗伊尔城（Longyearbyen）的上坡处的一片布满化石的山谷，王敏幹教授摄于2005年。此处山谷距离本研究涉及到的骨床所在处马米尔山（Marmierfjellet），直线距离不远。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 海潮天下（Marine Biodiversity）
从化石组合来看，这片海域的生态结构，应该说已经相当成熟了。
硬骨鱼数量众多，处于食物网的中低层；鲨鱼以及多种海生爬行动物则占据更高营养级。尤为特别的，是鱼龙类的多样性——既有体长不足1米、以头足类为食的小型物种，也有体长超过5米的“顶级捕食者”，显示出明显的生态分化。与此同时，还发现了与现代鳄类有亲缘关系的主龙形类爬行动物，这说明，当时的海洋并非由单一类群主导，而是多个脊椎动物类群并存。
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(图文无关) ▲上图：鱼龙的进化示意图。©Linda Wong 摄于国家自然博物馆 | 海潮天下（Marine Biodiversity）
（图文无关）▲上图：斯瓦尔巴博物馆中的化石展示品，可能源自一种短鳍鱼龙。©摄影：王敏幹（John MK Wong），摄于2005年 | 海潮天下（Marine Biodiversity）
这些证据表明，在大灭绝结束后的短时间内，海洋已经恢复了多层级的捕食关系。食物链不再是简单的线性结构，而是由多种捕食者和猎物交织而成的网络。
这一景象，与传统教科书中描述的“缓慢复苏阶段”并不相符。
进一步的比较研究显示，斯匹次卑尔根这处化石层，是目前已知早三叠世海生脊椎动物中物种最为丰富的地点之一。这也带来一个新的思路——陆生脊椎动物向海洋环境的扩展，可能并非完全发生在大灭绝之后。某些类群，在灾变之前，可能就已具备进入海洋的能力；而生态系统的“清空”，反而为它们提供了更广阔的空间、使这一转变在短时间内迅速完成。
从这个角度看，二叠纪末大灭绝，并非只是生命的低谷，它同时也是一次深刻的生态重组。旧有的竞争关系被打破了，新的生态位迅速出现，推动了海洋脊椎动物的快速多样化。
斯匹次卑尔根的化石记录，正是这一过程的直接见证。
如今，这些化石已在挪威和瑞典的自然历史博物馆中展出。它们所讲述的故事提醒人们，生态系统在极端冲击之后的恢复路径，远比“缓慢重建”这一简单模型更加复杂，也更加出人意料。
负责这项研究的奥布里·罗伯茨（Aubrey Roberts）博士表示，目前的挖掘仅触及了这处骨床的冰山一角。接下来，团队计划通过CT扫描分析粪便化石的内部细节，并深入研究各种牙齿形态。这些微小的细节将帮助今人更准确地还原那个在大灭绝“废墟”迅速崛起来的新世界。
感兴趣的“海潮天下”（Marine Biodiversity）读者可以参看该研究的原文：
Aubrey J. Roberts, Maciej Rucinski, Benjamin P. Kear, Øyvind Hammer, Victoria S. Engelschiøn, Thomas Holm Scharling, Rudi B. Larsen, Jørn H. Hurum. Earliest oceanic tetrapod ecosystem reveals rapid complexification of Triassic marine communities. Science, 2025; 390 (6774): 722 DOI: 10.1126/science.adx7390
二叠纪末大灭绝（End-Permian Mass Extinction）
二叠纪末大灭绝，约发生在2.52亿年前，是地球历史上最严重的生物灭绝事件，通常被称为“大死亡”（Great Dying）。这一事件导致了超过90%的海洋物种、约70%的陆地物种灭绝，几乎摧毁了当时的生命形式。科学家认为，二叠纪末大灭绝的原因复杂，主要包括剧烈的温室效应、海洋缺氧、大规模火山喷发引发的全球气候变化、酸化的海洋环境等。这场灾难重塑了地球的生态格局，为后来的恐龙时代、现代生物群落的形成创造了机会。
斯匹次卑尔根骨床（Spitsbergen Bonebed）
斯匹次卑尔根骨床（Spitsbergen Bonebed）是指位于北极斯瓦尔巴群岛中斯匹次卑尔根岛上的一处极其丰富的化石富集层。在古生物学中，“骨床”通常形容那些化石密度极高、像骨头铺成的床一样的地层，而这一处遗迹，地理位置和科学价值都非常特殊。它形成于约2.49亿年前的三叠纪早期，距离地球历史上破坏力最强的“二叠纪末大灭绝”仅过去约300万年。在漫长的地质时间尺度上，300万年只是转瞬之间。因此，这处骨床就像是一个“时间胶囊”，记录了地球生命在遭遇毁灭性打击后最初的复苏样貌。
生态重置（Ecosystem Reset）
生态重置（Ecosystem Reset）指的是在大规模生态灾难或环境剧变之后，生态系统经历的一种重新建立与恢复过程。通常，这种灾难性事件如大灭绝、气候剧变或大规模火山活动，极大改变了原有物种和生态结构，导致大量物种灭绝或生态功能丧失。生态重置是生态系统适应新环境条件的过程，新的物种开始取代灭绝物种，食物链和生态关系逐步恢复甚至重建。这个过程通常会创造出新的生态机会，并为物种的进化提供新的舞台。在二叠纪末大灭绝后的海洋生态系统复苏就是一个典型的例子，生态重置使得新的生物群落得以快速发展并逐步稳定下来。
举个不久前的例子来说，2019~2020年，澳大利亚爆发了大规模的森林火灾，几乎摧毁了大片森林，这直接影响了当地白蚁的栖息环境。在灾后，白蚁群落开始逐步恢复。研究发现，火灾后的土壤条件和植物种类变化促进了白蚁群落的快速重建。尽管短期内白蚁数量有所下降，但随着植物的恢复和土壤质量的改善，白蚁数量和分布范围迅速回升。后来根据2019~2021年的生态调查，部分火灾后恢复的区域白蚁群落恢复速度接近灾前水平，且在部分地区甚至超过了原有的物种多样性。
又比如说，1998年，由于全球气候变化引发的海水温度急剧升高，加勒比海地区的珊瑚礁遭遇了大规模的珊瑚白化事件。在随后的几年里，虽然许多珊瑚群落遭受严重损失，但一些珊瑚物种表现出了较强的适应性，逐渐恢复、并重新建立了珊瑚礁生态系统。科学家通过长期监测发现，某些具有较强耐热性的珊瑚物种在白化后展现出更高的生存能力。根据2000~2010年的研究报告，在加勒比海一些受灾较轻的地区，珊瑚礁恢复速度较快，有些区域珊瑚群落恢复的物种多样性达到了原始水平的80%以上。
思考题·拓展思维
传统观点认为，陆生动物要改变整个身体构造（比如肢体变鳍、骨骼密度改变、呼吸系统适应）并演化成完全水生的鱼龙，通常需要至少数百万、甚至是上千万年的积累。如果化石显示在2.49亿年前（即2.52亿年前的大灭绝后仅300万年）就已经存在成熟的巨型鱼龙，那么这400万年的窗口期就显得极度拥挤了，几乎不可能完成从“陆地走下海”→“深海霸主”的跨越。让我们思考一下，作为思路拓展——
Q1、全球复苏的“非同步性”背后，是否存在避难所效应？该文作者提到，“中国的化石遗址中，显示出大约800万年间从二叠纪大灭绝中逐渐恢复的迹象。我们在斯瓦尔巴特岛发现的情况则完全不同。”
如果他说的是对的（欢迎反驳，因为笔者怀疑之，至少中国出土的南漳湖北鳄出现在距今2.48亿年前，不到他讲的大灭绝后800万年），这种显著的时间差，是否暗示了在全球大灾变期间，高纬度地区因其独特的地理位置、或洋流循环，充当了某种“生命避难所”？如果复苏不是全球步调一致的，那么，过去基于单一地区建立的全球演化模型，是否需要进行结构性的重修呢？
▲上图来源：英国自然历史博物馆的官网报道
Q2、在区区300万年的地质瞬间，就出现了体型超过五米、具备复杂撕裂牙齿的杯椎鱼龙（Cymbospondylus）。这种复杂的解剖结构，究竟是在灭绝后的极速演化产物呢，还是在灭绝发生前就已经在某些未知的边缘海域完成了进化、只是在大灾变后迅速“入侵”并接管了空缺的生态位？换句话讲，顶级掠食者的超速演化，是存量幸存呢，还是增量爆发？
▲上图：南漳湖北鳄（学名：Hupehsuchus nanchangensis）生活在大约2.48亿年前的早三叠纪，化石最早在中国湖北省南昌市的地区发现。它的所在动物群，是湖北南漳-远安生物群，分布于湖北省南漳、远安县一带，繁盛于早三叠世时期，是全球最早的海生爬行动物群之一。该生物群化石种类丰富，以湖北鳄类为代表，伴生鳍龙类、鱼龙类、扇桨龙类等海生爬行动物，见证了二叠纪末生物大灭绝后海洋生态的快速复苏，也是爬行动物早期重返海洋、演化辐射的关键化石宝库，具有极高的古生物与地质学研究价值。©Linda Wong 摄于国家自然博物馆 | 海潮天下（Marine Biodiversity）
本文参考资料
https://www.nhm.ac.uk/discover/news/2025/november/fossils-ancient-marine-predators-discovered-arctic-mountain.html
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx7390
https://www.nrm.se/engelska/in-english
https://www.mindat.org/taxon-8656545.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Grippia
https://www.nhm.ac.uk/discover/news/2023/april/earliest-ichthyosaur-fossil-discovered-on-remote-arctic-island.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Permian%E2%80%93Triassic_extinction_event
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资讯源 | Roberts, Aubrey J., et al. (2025)
文 | 王海诗
排版 | 卢晓雨
时间 | 2026年1月4日
海潮天下
引用本文
王海诗.2.49亿年前的北极骨床中，三万件化石揭开海洋生态“神速”重启之谜.海潮天下.2026-01-04
海潮天下
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