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記者5日從中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)獲悉,該校宋海軍團(tuán)隊(duì)與法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家學(xué)者聯(lián)合完成的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),形態(tài)復(fù)雜的菊石具有更高演化速率,為理解形態(tài)復(fù)雜度在宏觀進(jìn)化中的作用提供新視角。相關(guān)成果于近日發(fā)表在國(guó)際期刊《Current Biology》。
生物演化速率的快慢是宏觀進(jìn)化中的一個(gè)關(guān)鍵問題。地球歷史上,生物新生和滅絕速率不僅受氣候、地理等環(huán)境因素影響,也與生物內(nèi)在因素有關(guān),比如生物形態(tài)特征。
菊石作為一種復(fù)雜的海洋動(dòng)物類群,具有極高演化速率,且其復(fù)雜形態(tài)的分支往往多樣化顯著,是研究形態(tài)與演化速率關(guān)系的理想對(duì)象。
此項(xiàng)研究中,宋海軍團(tuán)隊(duì)利用一種新度量方法——二維殼飾指數(shù),研究了菊石的形態(tài)復(fù)雜度與新生、滅絕速率的關(guān)系,揭示了形態(tài)復(fù)雜度在菊石進(jìn)化過程中的作用。
研究發(fā)現(xiàn),相較于光滑或簡(jiǎn)單形態(tài),具有復(fù)雜形態(tài)的菊石同時(shí)具有更高的新生和滅絕速率。特別是在地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生的海洋缺氧事件中,復(fù)雜形態(tài)的菊石更容易滅絕,表明復(fù)雜度在生物演化中可能既是推動(dòng)力,也是一種負(fù)擔(dān)。
“復(fù)雜形態(tài)菊石具有較高滅絕率,可能與其高能量需求和生存環(huán)境有關(guān)?!彼魏\娬J(rèn)為,復(fù)雜形態(tài)的菊石需要更多能量來維持其復(fù)雜的外殼結(jié)構(gòu),因此更容易在資源貧乏的環(huán)境中滅絕。此外,復(fù)雜形態(tài)物種在形態(tài)分化方面具有更高變異性,從而加快其進(jìn)化速率,但在極端環(huán)境變化下,多樣形態(tài)也更容易被篩選淘汰遭到滅絕。
據(jù)介紹,這項(xiàng)研究不僅探究了生物形態(tài)復(fù)雜度與演化速率的關(guān)系,加深了對(duì)地球生命演化規(guī)律的認(rèn)識(shí),也為理解現(xiàn)代生物在氣候變化和環(huán)境污染壓力下的生態(tài)策略提供借鑒。
來源:中新網(wǎng)、化石網(wǎng)
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