原文来源：Blanco F, Lazagabaster I. A, Sanisidro Ó, et al., 2025. Two major ecological shifts shaped 60 million years of ungulate faunal evolution. Nature Communications, 16, 1-11.
https://www.nature.com/articles/s41467-025-59974-x.
基于全球大陆有蹄类动物~6000万年以来的化石记录，研究者重建了其新生代生态功能结构的长期演变过程，明确了期间发生的两次重大生态功能重组事件。第一次事件发生于~21 Ma，受非洲与欧亚大陆板块碰撞、陆桥形成的影响，生态功能结构从以中型低齿冠食叶动物为主的生态系统，转变为以大型、中高齿冠食叶动物占主导的生态系统；第二次事件发生于~10 Ma，由于全球干旱化加剧以及C4植物草原的扩张，促使生态功能结构进一步转型为以高齿冠食草动物和低齿冠食叶动物共同占据主导的生态系统，生态功能多样性在此后显著下降。这两次事件的发生，深刻导致了生态系统结构发生不可逆转型，显著影响了有蹄类动物功能多样性的长期演变趋势。这些发现拓展了我们对地质历史时期生态结构演变和环境变化关系的认识，并为理解现代生态系统功能多样性维持与物种生态角色的演化提供了重要线索。
有蹄类动物在陆地生态系统中扮演了关键角色，是新生代陆地生态系统的重要组成部分，显著影响了植物群落结构、土壤演化及生态景观的塑造。近年来，生态形态学及功能多样性分析方法的兴起，为我们更加深入地研究地球历史上有蹄类群的生态功能结构及其演化动态提供了新的工具。本项研究选取了过去6000万年全球范围内有蹄类动物的化石数据，通过功能生态分析方法，探讨了大陆尺度上有蹄类动物生态功能结构的演化历程及其驱动因素，希望为理解现代陆地生态系统面对环境变化的响应提供更多地球历史上的证据与参照。
科学内涵
大陆生态系统演化深受环境与气候变化的驱动，其中大型草食哺乳动物作为初级消费者，不仅直接影响植物群落结构，还通过生态工程作用间接维持生态稳定性。以往研究多聚焦于晚第四纪生态崩溃与物种灭绝事件，缺乏更长地质时间尺度的功能生态学视角。文章以新生代全球范围内的大陆有蹄类动物（包括偶蹄目、奇蹄目、长鼻目）为对象，构建超过3000个物种的生态形态数据库，利用生态功能网络分析与功能多样性指数，探讨地质历史上大陆生态功能结构的长期演变趋势及其环境驱动力，揭示出两次与重大环境变化事件密切相关的显著全球尺度生态功能转折点。
（1）第一次生态功能转折（~21 Ma，非洲-欧亚大陆陆桥事件）：
这一转折事件对应非洲和欧亚大陆的板块碰撞，导致了连接两大陆的陆桥形成。这促成了非洲与欧亚大陆之间大量物种的双向迁徙，尤其是长鼻目从非洲扩散至全球，促进了生态功能空间的扩展与多样化。原本以中等体型、低齿冠的食叶类动物为主的大陆生态结构，迅速转型为以大型、中高齿冠的食叶类动物为主的新生态功能结构（图1A）。本次转折事件使欧亚非大陆的生态功能多样性显著提高，这种多样性增益主要得益于新的生态功能角色进入生态空间并形成稳定的功能模块（图1B）。图1 （A）美洲、欧洲、亚洲和非洲的有蹄类动物功能模块在过去6000万年的演化历程与（B）各大陆在生态功能空间中的演化轨迹。第二次生态功能转折事件的背景是全球气候干旱化、C4植物的扩张和草原生态系统的大规模兴起。这一事件引发了生态结构更为彻底地重组，使全球有蹄类动物的功能生态结构向以草食动物为主体的格局转型。这一新的生态结构以具有高度耐磨牙齿结构的食草动物和少量低齿冠食叶动物共同构成，功能多样性在此后出现显著下降，尤其是从10 Ma至5 Ma的短短500万年内，功能多样性锐减约65%。尽管如此，生态功能结构自4.5 Ma以来表现出显著的稳定性，功能角色分布趋于保守，即便晚新生代巨型动物大量灭绝，整体功能结构仍未出现根本性的重组（图2）。图2 生态功能多样性指数（Shannon指数、功能均匀度和功能丰富度）在全球范围内的长期演化趋势以及美洲、欧洲、亚洲和非洲在不同功能多样性指数方面的长期演变趋势。研究进一步发现，尽管4.5 Ma以来生态功能结构表现出极大的稳定性，但持续性的功能多样性下降已对生态系统产生显著影响（图2）。特别是在第四纪的冰期-间冰期气候剧烈波动中，功能多样性丧失进一步加速。这一趋势暗示出生态系统功能角色冗余性减少，生态功能受扰动后的恢复能力减弱。这种情况在晚第四纪以来的巨型有蹄动物灭绝事件中尤为明显，尽管整体功能结构未完全崩溃，但生态系统功能已显著退化。这凸显了功能多样性在维持生态系统稳定性中的关键作用。
启示1：关注生态功能转折点。本研究揭示出生态功能结构在地质历史上曾经历过重大而迅速地转折。在当前全球变化背景下，陆地生态系统可能同样处于潜在的功能转折临界点。识别和监测这些临界点至关重要，有助于提前制定有效的生态系统管理策略，防止生态功能结构的永久性破坏。
启示2：加强功能多样性保护。尽管新生代晚期以来生态功能结构整体稳定，但功能多样性的持续下降已导致生态系统显著退化，尤其是全球巨型草食动物的灭绝带来了不可逆转的生态功能损失。我们应重点保护功能角色关键、生态工程作用突出的物种，通过生态修复与重建计划积极恢复或维持功能多样性，避免生态系统进一步衰退。
——解读人：辛佰仑、黄元耕
——责任编辑：黄元耕
