倫敦大學學院的研究者指出,在恐龍滅絕之后的一千萬年里,我們祖先的演化速度比之前的八千萬年間的快了三倍。
來源 倫敦大學學院
翻譯 楊晨
審校 秦子雯
研究團隊發現,胎盤類哺乳動物(現今包含將近五千個物種,人類也在其中)的演化速度在白堊紀大滅絕之前還比較平穩,但隨后的物種爆發,造就了今日各式各樣的哺乳動物。
團隊首席研究員,倫敦大學學院遺傳、進化及環境學院的 Thomas Halliday 博士說:“非鳥恐龍的滅絕、有競爭關系的其它哺乳動物的日漸式微,讓我們的祖先、也就是早期的胎盤類哺乳動物得到了好處。壓力一經解除,它們就迅速演化出各種新形態。
“我們尤其注意到勞亞獸總目下的動物,它們的體型快速增大、生態多樣性迅速增加。這條演化之路延續到現在,包含有蝙蝠、貓、犀牛、鯨、牛、穿山甲、鼩鼱、刺猬等迥然不同的哺乳動物。”
團隊發現,胎盤類哺乳動物最后的共同祖先生活于白堊紀晚期,比六千六百萬年前非鳥恐龍的滅絕早大約三百萬年。之前的研究曾假定演化速度近似為常數,利用現今哺乳動物的分子數據倒推。這個時間比先前各類研究給出的結論晚了兩千萬年。
這份研究由自然環境研究理事會資助,于 2016 年 6 月 29 日發表在《英國皇家學會學報B》上(論文信息見文末)。文中,研究者分析了從白堊紀一直到現今的諸多化石,整理出這些動物在化石記錄中出現的時間,由此估計其在新版演化樹上出現分化的節點。這份演化樹由同一團隊在 2015 年發布,包含迄今為止最全的古新世哺乳動物。
研究者測定了 904 份胎盤類哺乳動物化石中骨頭和牙齒的細微變化,將物種間的解剖學差異標記在演化樹上。他們還測算出各分支特征數隨時間的變化,得到早期胎盤類哺乳動物在恐龍滅絕前后的平均演化速度。比較前后兩段地質時期的平均演化速度,就可以看到滅絕事件造成的影響。
文章主要作者,倫敦大學學院遺傳、進化及環境學院,地球科學學院的 Anjali Goswami 教授說:“我們的發現否定了一些其它相關研究的結論,它們忽視了上一次大滅絕前后胎盤類哺乳動物的化石。我們采用嚴密的方法,成功追蹤到早期胎盤類哺乳動物的演化軌跡,并重建出它們的演化過程。盡管物種間的演化速度各不相同,但我們能看到它們在恐龍滅絕之后明顯劇增,說明恐龍消失為我們的祖先帶來了極大的好處。恐龍滅絕對我們祖先演化造成的巨大影響,著實體現了這次事件對塑造現代世界的重要性。”
文章的共同作者、倫敦大學學院地球科學學院的 Paul Upchurch 教授補充說:“我們的數據集龐大且精密,足以更加清晰地描繪演化歷史。我們計劃用這些數據來研究其它大規模的演化模式,比如,早期胎盤類哺乳動物如何經由今天已經消失了的陸橋,分散到各個大陸。”
論文基本信息
論文標題:Eutherians experienced elevated evolutionaryrates in the immediate aftermath of the Cretaceous–Palaeogene mass extinction
論文作者:Thomas John Dixon Halliday, Paul Upchurch,Anjali Goswami
論文刊期:Proceedings of the royal society B
發表日期:29 June 2016
DOI: 10.1098/rspb.2015.3026
論文摘要:The effect of the Cretaceous–Palaeogene(K–Pg) mass extinction on the evolution of many groups, including placentalmammals, has been hotly debated. The fossil record suggests a sudden adaptiveradiation of placentals immediately after the event, but several recentquantitative analyses have reconstructed no significant increase in eitherclade origination rates or rates of character evolution in the Palaeocene. Herewe use stochastic methods to date a recent phylogenetic analysis of Cretaceousand Palaeocene mammals and show that Placentalia likely originated in the LateCretaceous, but that most intraordinal diversification occurred during theearliest Palaeocene. This analysis reconstructs fewer than 10 placental mammallineages crossing the K–Pg boundary. Moreover, we show that rates of morphologicalevolution in the 5 Myr interval immediately after the K–Pg mass extinction arethree times higher than background rates during the Cretaceous. These resultssuggest that the K–Pg mass extinction had a marked impact on placental mammaldiversification, supporting the view that an evolutionary radiation occurred asplacental lineages invaded new ecological niches during the Early Palaeocene.
原文鏈接:http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/283/1833/20153026