极地并非荒芜死寂之地。严苛的生存环境,加之与其他大陆相连的地理特性,对生物演化与物种扩散有着至关重要的作用。
但极地生物如何影响生命演化谱系,人类目前仍知之甚少。
恐龙就是一个例子。恐龙通常被认为是冷血爬行动物,需要温暖的热带环境才能生存。事实上,恐龙大多为恒温生物,极地恐龙也曾广泛存在。。
直到最近,研究人员才发现,两亿多年前,首批恐龙开始逐步占据并统治地球陆地,原因是它们能够在远古爬行动物无法适应的寒冷区域生存繁衍。
近日,发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究表明,在恐龙占据主导的时代里,极地生物悄然推动了哺乳动物谱系的后续演化。
“我们研究了多瘤齿兽,这是一类已灭绝的啮齿状小型哺乳动物。它们与恐龙同期生存,并熬过了白垩纪末期大灭绝。这场灭绝事件致使地球上约 75% 的生物消亡。”论文第一作者、英国林肯大学进化古生物学的研究助理Sarah Shelley 说。
体型最大的多瘤齿兽复原图。图源:Nobu Tamura
“这类哺乳动物外形酷似啮齿动物,但二者亲缘关系甚远。多瘤齿兽也是迄今为止存续时间最久的哺乳动物类群,存活时长超一亿年。”Shelley说。
Shelley及其团队新界定了三种多瘤齿兽新物种:Camurodon borealis, Qayaqgruk peregrinus和Kaniqsiqcosmodon polaris.
这三个物种均在美国阿拉斯加王子溪组的岩石中发现。今天,该地区地处北纬70°,位于北极圈内,气候严寒。在白垩纪晚期(1.45亿至6600万年前),它甚至更靠近北极,大约在北纬80°。
Qayaqgruk peregrinus是属于起源于蒙古。这个生物代表了多瘤齿兽从亚洲迁徙到北美的最早证据。
“这三个物种分属多瘤齿兽演化树的不同分支,表明北极动物群的多样性比预期的更高。”Shelley解释道。
“其中Qayaqgruk peregrinus与蒙古一类重要的多瘤齿兽亲缘相近,而Kaniqsiqcosmodon polaris则是已知北美演化支系中最古老的物种,该支系在白垩纪末期大灭绝后逐渐繁盛。”Shelley说。
Shelley还原出了这些远古哺乳动物的生存环境。“这里属于极地环境,但并非如今冰封荒芜的模样。生态系统物种丰富,共存着非鸟类恐龙、鸟类、鱼类以及其他小型哺乳动物。这些动物并非孤立栖息于荒原,而是活跃的北方生态群落的一员,在恐龙脚下的灌木丛间活动。”Shelley说。
研究人员称,早在九千多万年前,北纬80度区域就已形成物种丰富、生机盎然的古哺乳动物生态系统。
谢莉说道:“该研究有助于还原这段演化历程。小行星撞击地球之前,北极地区的哺乳动物已然具备丰富物种多样性,且演化出抵御严寒、适应极夜、应对季节性食物匮乏的生存能力。这些特性帮助它们在灭绝灾难过后的恶劣环境中存活下来。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2601794123
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