Nature子刊:大象家族的兴衰

【字体: 时间:2021年07月05日 来源:生物通

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  对于今天生活的每一种哺乳动物,至少有30种同类已经灭绝。究竟是什么因素导致这些世系的产生和消失,仍然是一个悬而未决的问题。

  

大约400万年前,在现在的肯尼亚图尔卡纳出现了一只南方古猿(Australopithecus anamensis)。那时候长鼻目的种类还很丰富,左至右依次为互菱齿象(Anancus ultimus),恐象(Deinotherium bozasi), 已灭绝的史前曦非洲象(Loxodonta adaurora) 和喜悦非洲象(Loxodonta exoptata).

插画绘制者:Julius Csotonyi

根据化石发现,我们知道曾经居住在地球上的绝大多数物种已经灭绝。例如,今天地球上大约有5500种哺乳动物,但我们知道至少有160000种化石物种,因此对于今天生活的每一种哺乳动物,至少有30种同类已经灭绝。究竟是什么因素导致这些世系的产生和消失,仍然是一个悬而未决的问题。

为了更深入地研究这个问题,研究小组把重点放在了一个极具魅力的群体:长鼻目(proboscideans),其中包括今天的大象,还有已经灭绝的猛犸象、乳齿象和恐象。今天亚洲和非洲加起来只剩下三种大象(非洲草原象、非洲森林象和亚洲象),生态多样性和基因多样性都岌岌可危,如果不加以保护,距离灭绝只是时间问题!

众所周知长鼻目的历史从辉煌到衰落。我们知道这些动物曾经有180多种,它们也生活在欧洲、南美洲和北美洲。

然而,根据这篇新文章所展示的,长鼻目并不总是那么多样化。在其历史在最初出现的3 000万年中,该种群的领地仅限于非洲和阿拉伯,这两个国家共同构成了一个孤立的大陆,与亚洲没有如今的联系。在此之前,这些动物的进化相当缓慢,现存的少数物种在生态上非常相似。但是大约2200万年前,非洲阿拉伯与欧亚大陆相连,长鼻目开始遍布世界各地。分散在非洲-阿拉伯以外的世系所面临的新的挑战导致了该群体的生态系统的繁衍。出现的物种有着不同的、高度多样的牙齿形状,包括奇怪的铲形象牙。“生态多样性减少了物种之间的竞争,让其中几个物种同时生活在同一个生态系统中,”柏林自然史博物馆研究员Fernando Blanco说。“这标志着长鼻目的黄金时代的开始。如果非洲-阿拉伯和欧亚大陆之间的联系没有发生,或者发生在不同的时间,那么长鼻目的进化史将完全不同。”

新的研究还揭示了决定这一群体最终衰落的因素。七百万年前,现代稀树草原生态系统遍布各大洲,草原取代了森林,由于这一变化,许多适应森林地区生活吃高大树木嫩叶的长鼻目消失了。然而,与此同时,新的形式出现了,能够吃营养不良的植物,如木头,特别是典型的稀树草原的“干草”。今天的大象是这些进化的新来者之一。

大约300万年前,随着冰河时代的到来,游戏规则再次发生变化。在欧亚大陆和非洲,灭绝率增加了五倍。但研究人员发现,欧亚大陆和美洲的物种灭绝率在16万年前和7.5万年前进一步上升。人类是这次灾难的罪魁祸首吗?“当时,智人还没有到达这些大陆。分析表明,灭绝的不同阶段与冰河期导致的全球气温下降和快速波动有关。但是,我们祖先的影响可能促成了少数幸存物种的灭绝,例如距离我们最近的猛犸象。”

原文检索:The rise and fall of proboscidean ecological diversity

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