【极地动物科普】古代全球变暖期间,灵长类动物如何在北极地区定居

发布者:科研处-张懿发布时间:2023-12-25浏览次数:65

近日,科学家们在研究加拿大高纬度地区埃尔斯米尔岛的化石时,发现了两个新的史前灵长类物种。这些灵长类动物关系密切,科学家推测它们可能来自于一次殖民事件,之后这些灵长类动物分裂成两个物种。伊格纳修斯·道索纳和伊格纳修斯·麦肯奈是这两个新物种的名字,这两个物种分别代表着灵长类动物在埃尔斯米尔岛的殖民者和后代。这些灵长物种的化石距今已有5200万年的历史,代表了其属中最晚的已知成员。
据记载:历史上全球变暖时期,这些灵长类动物在高纬度地区定居,这个时期被称为早始新世气候最佳期(EECO)。在这一时期,北极高纬度地区的气候类似于美国东南部的柏树沼泽,灵长类动物能与鳄鱼和貘等温暖气候相关的物种共存。
这个温暖的时期对生物多样性产生了重大影响,且对我们今天理解气候变化也有着重要影响。人类对气候的影响是如此巨大,以至于科学家们呼吁承认一个新的地质时期,称为“人类世”。
最新发现的两个北极灵长类动物伊格纳修斯·道索纳和伊格纳修斯·麦肯奈,可能是从北美南纬度地区的祖先——已灭绝的滑翔灵长类动物演变而来的。这些新物种的体型大小也支持了伯格曼法则,即气候越冷,动物就越大,例如企鹅,大型帝王企鹅生活在南极附近,而较小的物种,如洪堡企鹅则居住在靠近赤道的地区。由于生活在寒冷气候下的动物体型要比生活在温暖气候下的动物体型要大,因为表面积相对较小,从而减少热量损失。伊格纳修斯物种拥有大的牙齿和颌部肌肉,这表明它们吃较硬的食物,如种子和坚果,这些都是是伊格纳修斯物种度过北极地区漫长黑暗的冬天的食物。

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猫猴,一种原产于东南亚的滑翔哺乳动物

几十年来,埃尔斯米尔岛上的伊格纳修斯物种的化石在多个地点被挖掘出来,然后使用微型计算机断层扫描技术进行检查和拍照。微型计算机断层扫描技术是一种现代技术,可以使科学家能够以数字方式绘制嵌入岩石中的化石的解剖结构图。

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相关的牙齿和颌骨碎片的微型计算机断层扫描图像


研究人员通过对牙齿和颌骨碎片进行了系统发育分析,以确定与先前描述的物种的身份和进化相关性。与此同时,研究人员还将牙齿地形图(牙齿表面的3D景观图)与现存灵长类动物和其他化石灵长类动物进行了比较,从而推测新物种的饮食模式。
早始新世气候最佳期可以看到动物物种的更替。然而,随着当地气候的不断变暖,单个生物体有两个选择:迁移或死亡。在物种层面上,动物有第三种选择,即经过几代人的进化,以适应不断变化的环境条件。但迁移生存的地方是有选择的。一些哺乳动物物种,包括鹿、羚羊、马和小型食草动物群生活在更南的温暖地区,但没有居住在这样的北纬度地区。在早始新世气候最佳期,更多种类的原始灵长类动物也没有把埃尔斯米尔岛地区作为它们的家园。因此,高北极地区的生物多样性仍然低于更南的纬度地区。
研究人员认为:气温环境的变化不是获得生存地方的主要障碍。相反,可能是漫长的冬季黑暗和由此产生的对作为食物的植物材料的稀缺性的影响,动物们缺少过冬的食物。一些哺乳动物物种没有能力完成过冬食物的积累。因此,有些物种被淘汰灭绝。
历史告诉我们:各种哺乳动物都可以向北迁移并适应新的环境,而且生物多样性可以增加。但进化需要两样东西:遗传多样性和时间。

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气候的变化比以往任何时候都快

然而,不断增加的人类人口正在对自然界产生越来越多的破坏性影响。对生态环境的严重破坏,导致许多动物缺少自己生存的家园,这影响了物种种群数量的规模和各物种的遗传多样性。污染也意味着气候的变化比以往任何时候都快。因此,物种更难适应。要时刻关注气候变化,关注环境的变化,为生物多样性,人与自然和谐共生贡献一份力。


译者:21级英文学院 黎影 李梓源 林丹

原文链接:https://www.eastmojo.com/world/2023/02/13/how-primates-colonised-the-arctic-during-ancient-global-warming/