作者:Andrew Galimberti 来源:《科学》 发布时间:2015/12/1 11:09:55
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大灭绝致地球生物“缩水”
相关研究对现代地球具有重要借鉴意义

 

物种大灭绝事件对大型脊椎动物不利。

图片来源:Robert Nicholls

大约3.6亿年前,地球海洋中充满了各种各样的鱼类,包括一些校车大小的生物。而随后发生的一次大灭绝摧毁了这个鱼类时代。根据一项最新的研究,它消灭了大部分的“大家伙”,并且有效地把大多数脊椎动物的大小缩水至人类小臂的尺寸乃至更小。这一发现意味着地球的下一次大灭绝——一些人相信已经开始——将同样使任何留下的物种变小。

古代大灭绝发生在约3.59亿年前的泥盆纪末期。美国宾夕法尼亚大学古生物学家Lauren Sallan指出,一次历时10万年的寒冷期引发了几乎到达热带纬度地区的冰川的生长。海平面大幅下降,从而彻底摧毁了主要大陆周围的大部分浅水栖息地。由于几乎没有什么生物已经迁至陆地生活,因此许多生态系统遭到了灭顶之灾。全球大约96%的脊椎动物物种消失,从而使其成为地球五次大灭绝事件之一。

当Sallan与同事、现任职于密歇根州立大学凯洛格生物站的Andrew Galimberti对化石记录进行研究时,他们在这一时期的生物体型中发现了一些有趣的规律。

研究人员编辑了一份超过1000种脊椎动物物种的名单——这些生物曾生存于跨越大灭绝的9600万年间。在大灭绝发生的6000万年前,不同种类的鱼类及鲨鱼都能够以稳定的体型生长,一些鱼类的体长甚至达到了一辆校车的规模。

然而在泥盆纪末期大灭绝之后的3600万年里,幸存下来或之后进化的脊椎动物物种平均而言均比之前的物种小得多。研究人员发现,大灭绝后,大部分幸存物种的测量长度不超过40厘米。随着时间的流逝,生态系统中物种的平均尺寸进一步下降。研究人员日前在《科学》杂志网络版上报告指出,气候和大气中的氧气含量在物种体型的整体收缩中均没有起到作用。

事实上,研究人员指出了小尺寸的优势:在现今的生物中,小型的物种往往生长和繁殖得更快,这样它们就可以在被食肉动物杀死之前繁育出新的一代。同样,当动物繁殖得更快后,它们的种群便能够更加迅速地适应环境的变化。

Sallan指出,一个动荡的世界或许迫使动物尽可能快地适应条件的变化,因此它们随着时间的流逝而变得越来越小。她强调,尽管一些生物在大灭绝后长得越来越大,但它们通常属于后来消失的物种。

华盛顿哥伦比亚特区史密森国家自然历史博物馆古生物学家Peter Wagner指出,许多先前的研究可能并没有注意到这个“小人国效应”(以《格列佛游记》中的小人岛命名),因为它们只着眼于一些短时期内的物种。他强调,Sallan与Galimberti的分析在更长久的时间跨度和更广阔的物种范围内对生物体型的变化趋势进行了评估。

该研究小组的发现可能对现代世界具有重要意义——一些科学家提出目前正在经历着第六次大灭绝,尤其是在过度捕捞盛行的海洋生态系统中。澳大利亚阿德莱德市弗林德斯大学古生物学家John Long表示,这项新的研究表明“未来鱼类的任何大灭绝都可能导致幸存者体型的长期减小”。一些科学家指出,“小人国效应”甚至可能扩展到其他的生物类别,例如哺乳动物(来源:中国科学报 赵熙熙)

 
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