三葉蟲是一種奇怪的生物--它們看起來就像戴著頭盔的巨大遊動的「土豆」蟲，在地球上生活了驚人的2.7億年。這些裝甲無脊椎動物的種類曾經多達數千種，它們在海洋中覓食、挖洞，茁壯成長，甚至在兩次大規模滅絕中都能倖存下來。
但大約2.52億年前，三葉蟲從化石記錄中消失了。是什麼最終消滅了這類具有頑強生命力的底層物種？
三葉蟲的消失與二疊紀末期滅絕（又稱二疊紀-三疊紀滅絕）同時發生，這是第三次也是最具破壞性的大規模滅絕事件。紐約市美國自然歷史博物館古生物副館長梅蘭妮-霍普金斯稱，西伯利亞的火山噴發噴出了約200萬年的巨量熔巖。根據2010年發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文，這些熾熱的噴發將數萬億噸二氧化碳送入大氣層，引發海洋酸化，進而使海洋動物很難生存。高達95%的海洋物種屈服於二疊紀末的滅絕，也就是所謂的大滅絕，包括三葉蟲。
霍普金斯研究三葉蟲體型和大小隨時間的變化，以及這些因素如何影響它們的生存。霍普金斯說，當三葉蟲在寒武紀初期（5.41億年至4.85億年前）首次出現時，它們的種類極其繁多，可能是因為沒有那麼多的競爭對手。三葉蟲在寒武紀早期的適應性主要與生長發育有關，比如它們有多少節段或肢體的變化。
但在奧陶紀時期，大約4.85億年前開始，競爭和捕食比以前更多地發揮作用。此時 "很多三葉蟲的適應顯然與生態學有關，"霍普金斯表示。一些三葉蟲發展了不同的視覺系統，更堅硬的外骨骼或自我蜷縮的能力。古生物學家懷疑，這些適應性使三葉蟲在競爭日益激烈的海底更加成功。而從長遠來看，這些進化也可能制約了三葉蟲從即將到來的大規模滅絕中恢復過來。
隨後，地球上第一次大規模的滅絕：根據南加州大學地球科學系的說法，大約在4.44億年前的奧陶紀-西盧紀大滅絕，是由全球降溫和海平面下降引起的。根據美國自然歷史博物館的數據，三葉蟲的種類數量一度達到數千種，但卻下降到數百種。雖然食物網和生態系統保持完好，但三葉蟲 "從來沒有完全多樣化或達到以前達到的數量，"霍普金斯說。海洋棲息地中不斷升級的競爭可能是使它們無法全面反彈的原因。
第二次大規模滅絕，即晚泥盆紀，大約在3.75億年前開始波及到三葉蟲。晚泥盆紀的滅絕速度較慢，原因也不如它前後的滅絕具體。霍普金斯說，因為它發生的時間間隔較長，所以研究起來比較困難，但它很可能導致了進化和多樣化的減緩。雖然直接原因不太清楚，但第二次滅絕對三葉蟲的影響是深遠的。
"只剩下這些不多的三葉蟲了。"霍普金斯說。
到了第三次滅絕，即二疊紀末期，競爭、捕食者和環境的變化使古老的原生動物科的處境變得更加不利，包括三葉蟲在內的大量物種因無法抵禦火山噴發引發的全球變暖而滅絕。
是什麼讓三葉蟲如此頑強，又如此脆弱，具體細節仍在研究中。霍普金斯說，"要想更多地了解它們為什麼會滅絕，一個方法就是弄清楚為什麼它們再也沒有多樣化到同樣的程度。但這個問題仍未得到解答。"