哺乳动物适应环境的机制多种多样

时间:20-05-13 栏目:动物世界 作者:wenkula 评论:0 点击: 241 次




猛犸象灭绝于“深时”结束之时


遇到气候变化的挑战时,“快速分化”是哺乳动物们的一大法宝。研究者们以北美哺乳动物为例,探讨它们在“深时”期间,是怎样应对环境变化的。“深时”是一个时间段,从5600万年前开始,到1.2万年前猛犸、剑齿虎、巨树懒和其它更新世大型动物灭绝为止。“若想预知哺乳动物如果面对未来的环境变化,我们得先对过去的状况有全面了解,”研究的策划者,美国范德堡大学(Vanderbilt University)的L. DeSantis说。“建立人类活动出现之前哺乳动物适应环境的模型作为基准,是十分重要的。”


哺乳动物适应环境的机制多种多样。例如,它们能在环境发生改变时,显著改变体型,或者彻底改变食性;还有很强的运动能力,可进行大范围的迁移;它们体温高而恒定,比爬行动物更能适应多变的环境。因此,想预知哺乳动物对环境变化的响应,必须有足够的以往资料作为参考。


在这项发表于《公共科学图书馆》(PloSOne)的研究中,科学家们记录了深时期间,美国哺乳动物各科的生存状况,包括分布区的扩大缩小,以及多样性的波动等。


虽然手中有了数目可观的化石记录,但根据动物化石进行物种鉴定,依然难度很大,有时甚至难以将十分相近的属与属分开。为了增加研究的可靠度,研究者们决定只鉴定到科级分类单元。他们共辨认出了35个科,如牛科、仓鼠科、猛犸象科、兔科等。


他们发现,在过去的5600万年间,有许多巨大的气候波动,但这些哺乳动物的分布范围却出奇地稳定。深时的初期非常炎热,平均气温比现在还高出6℃,随后先缓慢降低到只比现在略温暖一些,再急剧变冷,又迅速变热,最后以寒冷的冰期为“深时”划上句号。


这表明,经历了环境和气候的急剧变化,大部分哺乳动物都能迅速恢复过来。


研究者们还发现一个规律:一个科的内部成员分异度越高,则该类群所占据的栖息地越大,其范围越稳定。在环境剧烈变化期间,较高的分异程度是家族存亡的关键所在。“一个类群里的成员若能占据多种不同的生态位,当面对气候变化的挑战时,它们更有能力保住自己的栖息地。“Desantis说。


虽说很多哺乳动物科的栖息地面积一直保持稳定,但地理位置却有了变化,总的来说,从始新世到更新世,它们的栖息地都在朝东南方向移动,可能是受到整体气候变冷的影响。但研究者们同时承认,上新世到更新世北美哺乳动物向东南方向迁移,未必全是气候所致,也有地理因素。那时巴拿马地峡刚刚形成,南北美洲哺乳动物开始大规模相互迁移,有些南美物种如树懒和犰狳来到北美,也有许多北美动物南下。


研究者们还试图寻找更新世末期大型动物群灭绝的证据。为何在众多的哺乳动物类群里,只有它们惨遭涂炭呢?许多人认为是这些大型动物如猛犸等不能适应气候的剧烈变化,但是DeSantis在它们身上并没有发现比其它动物更加“弱不禁风”的证据,大型动物群的灭绝因此变得更加扑朔迷离了。


在哺乳动物适应环境的过程中,多样性扮演着很重要的角色。近400年间,哺乳动物面临着空前的大灭绝,四分之一的陆生哺乳动物有灭绝的风险。在气候剧烈波动的今天,参考古生物学记录来制定方案保持哺乳动物的高度多样性,对未来的动物保护工作定有助益。



(化石网/faywater 编译)



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