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地球早期历史上有多个时代鱼类喜欢寒冷、黑暗、贫瘠的深海水域
2022-12-06 14:32:42   来源:化石网   评论:0 点击:

地球早期历史上有多个时代鱼类喜欢寒冷、黑暗、贫瘠的深海水域(化石网整理)据cnBeta:深海拥有我们海洋中90%以上的水,但只生活大约三分之一的鱼类物种。长期以来,科学家们认为原因是显而易见的:浅海水域温暖




地球早期历史上有多个时代鱼类喜欢寒冷、黑暗、贫瘠的深海水域

(化石网整理)据cnBeta:深海拥有我们海洋中90%以上的水,但只生活大约三分之一的鱼类物种。长期以来,科学家们认为原因是显而易见的:浅海水域温暖,资源丰富,是新物种生长和繁荣的理想环境。然而,根据伊丽莎白-米勒最近进行的华盛顿大学的研究,在地球的早期历史上有多个时代,许多鱼类喜欢寒冷、黑暗、贫瘠的深海水域。
 
米勒说:"我们很容易看到像珊瑚礁这样的浅层栖息地,它们非常多样化和令人兴奋,并假设它们一直是这样的,"他作为华盛顿大学水产和渔业科学学院的博士后研究员完成了这项研究,现在是俄克拉荷马大学的博士后研究员。"这些结果挑战了这一假设,并帮助我们了解鱼类物种如何适应气候的重大变化。"
 
深海通常被定义为650英尺以下的任何地方,在这个深度,不再有足够的阳光支持光合作用。因此,这里的食物和温暖远远少于浅滩,使其成为一个具有挑战性的生活区域。然而,米勒通过使用可追溯到2亿年前的鱼的DNA记录来研究鱼的关系,发现了一个意想不到的进化趋势:物种进化率,或新物种进化的速度,随着时间的推移而翻转变化。有几千万年的时间,新物种在深海的进化速度比在浅海的进化速度快。
 
这一发现在某些方面产生的问题比它解决的问题更多。是什么让鱼喜欢贫瘠的栖息地而不是更好的?是什么导致某些鱼类能够比其他鱼类更容易进入深海?这些过去的转变又是如何促成目前的物种多样性的?
 
当米勒将这些翻转的物种形成率映射到地球历史的时间表上时,她能够确定三个可能起作用的主要事件。
 
第一件事是发生在2亿至1.5亿年前的潘加群岛的解体。这创造了新的海岸线和新的海洋,这意味着有更多的机会让鱼从浅水区向深水区移动。突然有了更多的通道。
 
接下来是白垩纪热温室时期,它发生在大约1亿年前,标志着地球历史上最温暖的时代之一。在这一时期,许多大陆由于海平面上升而被淹没,在整个地球上创造了大量新的浅水区。正是在这一时期,我们真正看到浅水鱼类的起飞和多样化。我们可以把今天在浅水区看到的很多物种多样性追溯到这个时期。"
 
第三个事件是大约1500万年前的另一个重大气候变化,被称为中新世的气候过渡。这是由大陆的进一步移动造成的,它引起了海洋环流的重大变化,使地球变冷--一直到深海。
 
在这段时间里,我们看到深海的物种进化速度真的加快了。这尤其是由冷水中生活的鱼驱动的。你今天在华盛顿和阿拉斯加沿海看到的很多物种都是在这段时间内实现了多样化。
 
但是,仅仅是气候变化并不能解释鱼类首先是如何来到深海定居的。并非每个物种都有正确的特征组合以在更深的水域中生存,并利用阳光照射不到的相对有限的资源。
 
要在深海中进化成一个新的物种,首先必须到达那里。最新的发现是,不仅物种形成的速度随着时间的推移而翻转,而且深海鱼类的样子也是如此。
 
最早能够过渡到深海的鱼类往往有大颚。这些可能使它们有更多的机会捕捉食物,而这些食物在深海可能是稀缺的。研究人员发现,在历史的晚期,拥有更长、更细的尾巴的鱼类往往最能成功地过渡到深水中。这使它们能够通过沿着海底滑行而不是在穿梭并借助水流来节省能量。
 
米勒说:"观察下今天生活在深海中的物种,其中一些有锥形的身体,其他物种有大的、可怕的、有牙齿的下巴。这两种身体代表了相隔数百万年在深海殖民的祖先。"
 
虽然这些事件可能看起来像古老的历史,但它们也许能够告诉我们,今天不断变化的气候将如何影响我们海洋中的生命。米勒希望未来的研究能够在这些发现的基础上,调查现代深海鱼类将如何应对气候变化,并可能为保护工作提供参考。
 
她说:"我们从这项研究中了解到的是,深海鱼类往往在海洋较冷时表现良好,但随着气候变化,海洋正在变得越来越暖和。我们可以预计,在未来几年,这真的会影响到深海中的鱼类。"

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