这些气候变化在二叠纪末期造成了生命史上最大的两次大规模灭绝,第一次发生在2.61亿年前,另一次发生在2.52亿年前,后者消灭了全世界86%的动物物种。
除了其规模,二叠纪末期的灭绝也很重要,因为它们标志着地球历史上一个新时代的开始,即爬行动物成为生活在陆地上的脊椎动物的主要群体。哺乳动物的祖先合弓纲(Synapsids)在整个二叠纪主导了陆生脊椎动物群。在二叠纪灭绝后的三叠纪(2.52-2亿年前),爬行动物快速进化,创造了爬行动物多样性的爆炸。这种扩张对现代生态系统和许多灭绝的生态系统的构建至关重要。大多数古生物学家认为这些快速的进化和多样化是由于竞争者的灭绝使得爬行动物能够接管新的栖息地和食物资源,而这些栖息地和食物资源在灭绝前是由几个合弓纲群体主导的。
然而,在2022年8月19日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究中,哈佛大学有机和进化生物学系和比较动物学博物馆的研究人员和合作者揭示,爬行动物的快速进化和辐射开始得更早,在二叠纪结束之前。这与全球温度的稳步上升有关,通过一系列漫长的气候变化,在地质记录中跨越了近6000万年。
爬行动物对全球变暖和快速气候变化的进化反应。爬行动物的进化率(适应性解剖变化)在二叠纪早期开始增加(大约2.94亿年前),这也标志着地质记录中最长的连续快速气候转变时期的开始。从2.61亿年前到2.35亿年前,大规模火山爆发导致的全球变暖进一步推动了气候变化,并导致了地球历史上最热的时期。这导致了两次大规模的物种灭绝和陆地上的爬行动物竞争者(哺乳动物的祖先)的消亡。全球变暖最密集的时期恰好是爬行动物进化速度最快的时期,标志着爬行动物身体结构的多样化和现代爬行动物群体的起源。资料来源:Tiago Simões
"我们发现,爬行动物的这些快速进化期与温度的上升密切相关。一些群体的变化非常快,一些则不那么快,但几乎所有的爬行动物的进化速度都比以前快得多,"主要作者,博士后Tiago R Simões说。
以前对这些变化的影响的研究,由于数据有限,往往忽略了陆生脊椎动物,而主要关注海洋动物的反应。
在这项研究中,Simões和资深作者Stephanie E. Pierce教授(均在哈佛任教)与合作者Michael Caldwell教授(加拿大阿尔伯塔大学)和Christian Kammerer博士(北卡罗来纳州自然科学博物馆)一起研究早期羊膜动物。它们代表了所有现代哺乳动物、爬行动物、鸟类以及它们最接近的灭绝亲属的前身,处于进化的初始阶段。在这个时间点上,第一批爬行动物和哺乳动物的祖先正在相互分裂,并沿着各自独立的进化道路进行进化。
Simões说:"爬行动物代表了研究这一问题的理想和罕见的陆地系统,因为它们有相对良好的化石记录,并经历了一系列的气候危机,包括导致复杂生命历史上最大灭绝的危机,即二叠纪-三叠纪大灭绝。"
与哺乳动物的祖先相比,爬行动物在二叠纪时相对罕见。然而,事情在三叠纪发生了重大转变,当时爬行动物在物种数量和形态多样性方面经历了一个巨大的爆炸。这导致了大多数现存的主要爬行动物群体(鳄鱼、蜥蜴、龟类)的出现,以及一些现在已经完全灭绝的群体。
科学家们根据对二叠纪-三叠纪灭绝前后约1.4亿年期间125种爬行动物、合弓纲及其近亲的1000多件化石标本的大量第一手数据收集,创建了一个数据集。然后他们分析了这些数据,利用最先进的分析技术,如贝叶斯演化分析,检测这些物种何时首次起源,以及它们的演化速度如何,贝叶斯演化分析也被用于理解SARS-COVID 19等病毒的演化。然后,研究人员将新的数据集与地质记录中横跨几百万年的全球温度数据结合起来,以提供一个动物对气候转变的主要适应性反应的广泛概述。
Pierce说:"我们的结果显示,在大多数爬行动物群体中,快速的气候变化和全球变暖时期与异常高的解剖学变化率有关,因为它们适应了新的环境条件,而且这个过程早在二叠纪-三叠纪大灭绝之前就开始了,至少在2.7亿年前,表明爬行动物身体计划的多样化并不像以前认为的那样是由P-T大灭绝事件引发的,而实际上是在几千万年前就开始了。"
Simões说:"有一个爬行动物品系,即产生了第一批蜥蜴和楔齿蜥的鳞龙,与大多数爬行动物群体的方向相反,经历了一个整体解剖学变化速度非常缓慢的阶段,基本上,它们的身体计划受到了自然选择的制约,而不是像当时大多数其他爬行动物那样流氓地彻底改变。"研究人员认为,这是由于它们的身体尺寸预先适应了高温,以更好地应对高温。
Simões说:"生物体的生理学确实取决于它们的身体大小,小体型的爬行动物可以更好地与周围环境交换热量。最早的蜥蜴和tuataras比其他种类的爬行动物小得多,与它们的现代亲属没有什么不同,因此它们能更好地应对剧烈的温度变化。鳄鱼、海龟和恐龙的更大的祖先不能那么容易失去热量,不得不迅速改变它们的身体,以适应新的环境条件"。
研究人员们还绘制了在这一时间框架内不同地理区域的身体尺寸变化。他们发现,气候对身体尺寸的压力是如此之大,在这个时期的致命高温期,爬行动物在热带地区基本上采取两条路线来应对这些气候变化,他们要么迁移到靠近温带地区,要么侵入水生世界,在那里他们不需要担心过热,因为水可以吸收热量并保持其温度比空气好得多。
Simões说:"地质学上的温度上升与急剧不同的爬行动物群体的生物反应之间的这种强烈联系表明,气候变化是解释最近的二叠纪和三叠纪期间新的爬行动物身体计划的起源和爆发的一个关键因素。"
推荐文章
京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而,京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言,称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。
日前,据博主“@超能数码君老周”爆料,国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。
据报道,荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦(ASML)CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。
今年早些时候,抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App,Slogan 为“看见你的热爱”,根据应用介绍可知,“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台,由抖音官方出品的中长视频关联版本,整体风格有些类似B站。
日前,威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”,同时,他发文表示:中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚,每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一,每十户中九户有车。
近日,一项新的研究发现,维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制,刺激癌症肿瘤中新血管的生长,帮助它们生长和扩散。
据媒体援引消息人士报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后,3D系统一度大涨超10%,不过截至周三收盘,该股涨幅回落至2%以内。
9月2日,坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁,在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示,“秀才”账号违反平台相关规定,已封禁。据知情人士透露,秀才近期被举报存在违法行为,这可能是他被封禁的部分原因。据悉,“秀才”年龄39岁,是安徽省亳州市蒙城县人,抖音网红,粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...
9月3日消息,亚马逊的一些股东,包括持有该公司股票的一家养老基金,日前对亚马逊、其创始人贝索斯和其董事会提起诉讼,指控他们在为 Project Kuiper 卫星星座项目购买发射服务时“违反了信义义务”。
据消息,为推广自家应用,苹果现推出了一个名为“Apps by Apple”的网站,展示了苹果为旗下产品(如 iPhone、iPad、Apple Watch、Mac 和 Apple TV)开发的各种应用程序。
特斯拉本周在美国大幅下调Model S和X售价,引发了该公司一些最坚定支持者的不满。知名特斯拉多头、未来基金(Future Fund)管理合伙人加里·布莱克发帖称,降价是一种“短期麻醉剂”,会让潜在客户等待进一步降价。
据外媒9月2日报道,荷兰半导体设备制造商阿斯麦称,尽管荷兰政府颁布的半导体设备出口管制新规9月正式生效,但该公司已获得在2023年底以前向中国运送受限制芯片制造机器的许可。
近日,根据美国证券交易委员会的文件显示,苹果卫星服务提供商 Globalstar 近期向马斯克旗下的 SpaceX 支付 6400 万美元(约 4.65 亿元人民币)。用于在 2023-2025 年期间,发射卫星,进一步扩展苹果 iPhone 系列的 SOS 卫星服务。
据报道,马斯克旗下社交平台𝕏(推特)日前调整了隐私政策,允许 𝕏 使用用户发布的信息来训练其人工智能(AI)模型。新的隐私政策将于 9 月 29 日生效。新政策规定,𝕏可能会使用所收集到的平台信息和公开可用的信息,来帮助训练 𝕏 的机器学习或人工智能模型。
9月2日,荣耀CEO赵明在采访中谈及华为手机回归时表示,替老同事们高兴,觉得手机行业,由于华为的回归,让竞争充满了更多的可能性和更多的魅力,对行业来说也是件好事。
《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。
近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。
社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”
2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。
罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。
Copyright© 2013-2020
All Rights Reserved 京ICP备2023019179号-8