重要成果3400万年前的环境剧变与灵长类的“演化滤器”

中科院古脊椎所2021-11-13 16:12:39

当今世界,全球气候变化对人类及人类社会的影响有目共睹,但是人们很难想象,数千万年前的全球气候剧变会对人类有多大影响。
Science发表我国学者最新重要研究成果

5月6日,《Science》杂志以Research Article的形式发表了中科院古脊椎所倪喜军研究员及其团队的研究成果。研究者在大数据系统分析的基础上,分析灵长类化石的演化支系,进而探讨了灵长类的系统演化对全球气候变化的应对模式。这项成果揭示,发生于3400万年前的全球气候变化改变了灵长类的演化轨迹,这种影响如此巨大,甚至关系到人类的非洲起源。

其实,可以这样解读该项成果!

一、发生在3400万年前的气候剧变

大约3400万年前,地球正处在地质历史时期的始新世向渐新世过渡的阶段。这一阶段发生的全球气候剧变彻底改变了地球生态系统。

始新世

在大多数时间里,始新世时地球上的气候都是温暖湿润的,整个地球就像一个大“温室”,茂密的森林覆盖了地球的大部分陆地,热带丛林的标志性植物——棕榈树,一度分布到北极圈。多种多样的早期灵长类动物,也就是我们人类的远祖,几乎生活在所有大陆上。

BUT!发生在距今3400万年之前的全球气候剧变,标志着始新世的结束和渐新世的开始。这一转变并非发生于一夜之间,而是持续了40万年。在这段时间里,南极的冰盖急剧扩大,海平面急剧下降,森林大面积消失,热带雨林退缩到低纬度地区,干旱开阔的生境急剧扩展,地球由此从大“温室”变成了大“冰屋”。很多物种从此灭绝,一些新物种则由此产生,地球上的动物群和植物群近乎重新洗牌。这一变化是全球性的,在欧洲被称为“大间断”,在亚洲北部则被称为“蒙古重建”。

渐新世


二、灵长类遭遇大量灭绝和类群再组织

灵长类是对温度非常敏感的动物,始新世-渐新世过渡期的干冷气候导致灵长类大量灭绝。原来繁盛于北美、亚洲北部和欧洲的灵长类近乎完全灭绝。在非洲北部和亚洲南部仍然保留有热带丛林的区域,灵长类得以幸存,但灵长类动物群经历了显著的再组织过程。


三、亚洲、非洲的灵长类境遇有别

在非洲,狐猴型的灵长类在经历了始新世-渐新世转换期后几乎完全绝灭,只有少数小个体的种类生存下来,而类人猿的多样性急剧增加,占据了大多数的灵长类生态位。在亚洲的情况相反,狐猴型的灵长类几乎没有受到影响,但是类人猿的种类急剧减少,原有的大体型的类人猿都灭绝了。

受迫于于古气候环境剧变的压力,动物演化支系发生了明显的再组织,倪喜军和他的团队把这种现象归结为“演化滤器”效应。


四、结果导致类人猿在亚洲和非洲沿着不同轨迹演化

始新世-渐新世过渡期这个“演化滤器”,强烈影响了灵长类动物的宏演化,使之演化轨迹发生巨大改变,这一变化直接导致现生类人猿主要支系的产生。

类人猿是指包括人类、猩猩、长臂猿、猕猴、叶猴等的各种灵长类。最早的类人猿化石出现于4500万年前的亚洲,但在经历了始新世-渐新世“演化滤器”作用之后,亚洲的类人猿走向灭绝,而非洲的类人猿却走向了繁盛之路,最终在非洲演化出猕猴和叶猴等旧大陆猴类、各种猿类以及人类

友谊的小船说翻就翻!O(∩_∩)O

为何经过始新世-渐新世“演化滤器”的“过滤”,在亚洲和非洲产生了不同的结果?也许亚非两地植被和古环境背景的差异是一个主要原因,这种原因对于从事系统演化研究的人来说,不过是老生常谈。值得注意的是,随机因素可能起到非常重要的作用。

如果果真如此,对于今天的人类来说,最好的办法也许是尽力避免气候环境发生剧变,让不可控的、随机起作用的“演化滤器”在人类尚未准备好之前不要起作用。

始新世-渐新世过渡期的“演化滤器”    郭肖聪 绘)

致谢

该项研究得到了中科院,科技部,国家自然科学基金项目的支持。



订阅:搜索“中科院古脊椎所”或扫描下方二维码

分享:点击右上角图标转发给朋友

互动:欢迎回复消息与我们互动,提出宝贵意见

官网:www.ivpp.ac.cn

Copyright © 松原古典音乐社区@2017