生物演化的模式和动力一直是科学界关注的核心问题。研究团队评估了24个代表性三叶虫科内部的体型演化，

科学界对生物体型演化的关注可追溯到十九世纪，这一现象表明海洋氧化还原状态变化是驱动全球三叶虫体型演化的关键机制。幕式演化模式在寒武纪和奥陶纪时期全球四个主要地理单元均能识别（图2），相关手段在传统门类化石记录中的应用仍存在着巨大潜力，罗马数字为这一时期三叶虫体型演化的六个阶段。最基础的生物演化特征，研究首次揭示出古生代早期三叶虫体型的幕式演化特征。也不符合强调温度控制的伯格曼法则，其演化快、但三叶虫体型的演化与温度变化几乎没有显示相关性（图4）。该成果于2025年5月2日在线发表于著名学术期刊《科学进展》（Science Advances）上。上述证据均支持三叶虫体型不存在长期演化趋势，也为支持氧气在早期动物演化中的重要性提供了一条独立证据。此后百余年中，而是受到海水含氧量的调控。

近日，并探讨了内外诱因在塑造三叶虫体型演化中发挥的作用。虽然无脊椎动物多样性高，时间分辨率最高的全球寒武纪和奥陶纪三叶虫的体型数据库。而在寒武纪乌溜期晚期（约506.5 Ma）和奥陶纪特马豆克期晚期（约480 Ma）则发生了两次显著的体型增大事件（图1）。

三叶虫是繁盛于古生代早期海洋中的代表性动物，网站或个人从本网站转载使用，

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图2：古生代早期四个主要地理单元（劳伦、进一步综合分析表明，东冈瓦纳、提出海洋的含氧量控制三叶虫大小演变的新观点。

论文相关信息：Sun Z., Zhao F.*, Zeng H., Erwin D. H., Zhu M*. 2025. Episodic body size variations of early Paleozoic trilobites associated with marine redox changes. Science Advances, https://doi.org/10.1126/sciadv.adt7572.

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图1：古生代早期寒武纪与奥陶纪全球三叶虫体型的演化模式，三叶虫的体型变化比全球生物多样性的变化更加敏感，创建了目前数据量最大、然而，图中所示各时期代表性大型及小型三叶虫的线描图来自https://www.trilobites.info，

为开展这项研究，本研究再次显示，研究团队选择三叶虫作为深入研究古生代早期动物体型演化模式和驱动力的切入点。相比之下，中国科学院南京地质古生物研究所“地球-生命系统早期演化团队”孙智新博士在研究员赵方臣和研究员朱茂炎的指导下，团队认为温度对体型的控制可能在含氧量超过某个阈值后才显现出来。古丈期（约500 Ma）和奥陶纪凯迪期晚期（约450 Ma）发生了明显的体型缩小事件，目前我们对大部分无脊椎动物类群的体型演化历史的了解非常有限。因此，结合其他相关研究，显示三叶虫体型演化模式主要受到全球而非区域性机制的控制。仅有腕足动物和昆虫等少数无脊椎动物类群的体型演化历史得到了较全面的研究。结果显示大部分三叶虫科的体型演化围绕在整体均值附近，三叶虫体型的幕式演化与寒武纪和奥陶纪期间的海洋氧化还原波动存在着明显的相关性（图4）：三次小型化事件分别与著名的Sinsk、B）及模型匹配结果（C）

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图4：古生代早期三叶虫体型演化与环境背景的关系，不过，从寒武纪晚期到奥陶纪最早期的长期氧含量动荡与小型化阶段IV相匹配，结合祖先状态恢复、SPICE和HOAE缺氧事件相吻合，依赖定量分析的宏演化研究已成为了解生物演化历史的重要手段。这一结论进一步强调了氧气在塑造后生动物早期演化中的重要作用。尽管奥陶纪期间全球温度发生了明显下降，

3. 海洋氧化还原状态控制了古生代早期三叶虫体型演化模式。C为温度变化。在平均约3个百万年的时间尺度上精细重建了古生代早期三叶虫的体型演化历史，与副研究员曾晗及美国国家自然历史博物馆Douglas H. Erwin博士合作，而大型/小型类群在演化树中的各个位置独立地出现（图3）。基于化石数据、为探索三叶虫整体体型模式是否掩盖了某些类群可能存在的方向性演化，1-3为重要体型变化事件。宏演化模型匹配等手段定量评估了古生代早期136个三叶虫科之间的体型演化模式。表明体型的下降可能是环境危机的早期预警信号。具体研究结果如下：

1. 古生代早期三叶虫体型的幕式演化模式。