对全球显生宙岩石与生物多样性关系的因果分析:对岩石记录偏差和共同原因假说提出挑战

由 root 提交于 周三, 10/28/2026 - 04:47
摘要

显生宙期间,采样所得的海洋生物多样性与沉积岩数量高度协变,但不同潜在成因各自的贡献仍未明确。尽管区域研究表明,与常见原因机制相比,岩石记录偏差能够解释采样所得海洋生物多样性更多的变异,但由于化石数据库本质上偏向含化石地层,要在全球显生宙记录中评估这种关系仍然困难。为克服这一局限,我们汇编了源自文献的全球海洋生物多样性和沉积地层度量,以及一条已有的海平面曲线。随后,我们采用信息论因果框架,评估岩石记录偏差假说与共同原因假说对显生宙尺度采样所得海洋生物多样性变异的相对贡献。结果显示,海洋地层对采样所得生物多样性具有显著的同期因果影响,表明在区域尺度上检测到的岩石记录偏差同样存在于全球尺度。然而,无论岩石记录偏差还是共同原因机制,都无法解释采样所得生物多样性的大部分显生宙尺度模式,可能还有其他未测量因素参与其中。最后,我们发现初步证据表明,地质过程介导的采样偏差与塑造潜在生物学信号的作用力之间的协同因果关系,可能影响全球显生宙尺度的采样所得生物多样性模式。

显生宙期间,采样所得的海洋生物多样性与沉积岩数量高度协变,但不同潜在成因各自所起的作用仍未有定论。尽管区域研究表明,在解释采样所得海洋生物多样性的变异方面,岩石记录偏差的作用大于常见原因机制,但由于化石数据库本质上偏向于含化石地层,要在全球显生宙记录中评估这种关系仍然困难。为克服这一局限,我们汇编了从文献中提取的全球海洋生物多样性和沉积地层指标,以及一条已有的海平面曲线。随后,我们采用信息论因果框架,评估岩石记录偏差假说与共同原因假说对显生宙尺度采样所得海洋生物多样性变化的相对贡献。结果显示,海洋地层对采样所得生物多样性存在显著的同期因果作用,表明在区域尺度上检测到的岩石记录偏差同样适用于全球尺度。然而,无论是岩石记录偏差还是共同原因机制,都无法解释采样所得生物多样性在显生宙尺度上的大部分模式,且很可能还有其他未测量因素参与其中。最后,我们发现初步证据表明,地质过程介导的采样偏差与塑造潜在生物信号的作用力之间存在协同因果关系,这种关系可能促成了全球显生宙采样所得生物多样性的模式。

作者声明不存在利益冲突。

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关键词:显生宙海洋生物多样性 · 沉积岩记录 · 化石采样偏差 · 因果分析 · 古生物学

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.761025v1?rss=1