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Science:中科院古脊椎所揭示自然选择在生命演化中的“过滤”作用

摘要 : 2016年5月6日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志在线发表中国科学院古脊椎动物与古人类研究所揭示自然选择在生命演化中的“过滤”作用的研究论文。

 2016年5月6日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志在线发表中国科学院古脊椎动物与古人类研究所揭示自然选择在生命演化中的“过滤”作用的研究论文。

“过滤”是动物界常见的取食手段,也是自然选择作用于生命演化的一种方式。最新一期的Science 及其子刊Science Advance 同时报道了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的两项科研成果,它们都与“过滤”有关。

“滤齿龙”是一种具有特殊牙齿形态的滤食性三叠纪海洋爬行动物。在早先的研究中,由于化石保存原因,其特异的头骨形态并未得以正确认识。近期,古脊椎所研究团队通过两件保存完美的化石标本重新复原了这种动物的头骨结构,其夸张的横向加宽现象此前仅在极少数鱼类和史前两栖类中偶有出现,这是爬行动物中的首次记录。

此外,滤齿龙口腔中三种不同形态的牙齿分别用于啃食和滤食藻类,是植食性海洋爬行动物的最早记录,同时进一步说明早期海洋爬行动物适应辐射的多样性超乎想象。该成果在线发表于5月6日的Science Advance。

在另外一项研究中起到“过滤”作用的不是动物的身体结构,而是重大的环境变化事件。

在3400万年之前,正值地质历史上的始新世-渐新世转换期,全球气候环境发生了急剧变化,由原来的温室环境,骤变成“冰屋”环境。与之相伴的是大陆冰盖迅速扩大,动物群发生大规模更替。

灵长类是对温度很敏感的动物,在这段转换期,灵长类的演化受到了巨大影响。原本生活于北美洲、欧洲和亚洲北部的非常繁盛的灵长类动物,在经历了这次气候环境剧变之后,几乎完全绝灭。亚洲南部和非洲北部的热带地区,成为灵长类动物的避难所。进入到这些避难所里的灵长类,仿佛被“过滤”了一样。

生活在亚洲的类人猿大多数被“过滤”掉了,而狐猴类却似乎没有受到影响。相反,生活在非洲的狐猴类在进入避难所时被“过滤”,只有少数种类存活下来,而生活于非洲的类人猿在经过这次过滤之后,却更加繁盛起来,为后来人类的起源与演化奠定了基础。这项成果发表于同日的Science 上。

图1 滤齿龙化石及复原图(李淳供图)

图2 灵长类动物狐猴类(左)和类人猿(右)演化“过滤”图示(倪喜军供图)

 

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