当前位置:首页 >> 基金要闻 >> 基金要闻

 

    我国科学家揭示3400万年前的环境剧变与灵长类的“演化滤器”效应

    日期 2016-05-18   来源:地球科学部   作者:顾松竹 姚玉鹏  【 】   【打印】   【关闭

      5月6日的Science杂志以Research Article的形式发表了中科院古脊椎所倪喜军研究员及其团队的研究成果。论文标题为“Oligocene primates from China reveal divergence between African and Asian primate evolution”(来自中国的渐新世灵长类揭示非洲和亚洲灵长类进化的差异),文章链接:http://science.sciencemag.org/content/352/6286/673 。论文报道了发现于我国西南地区、距今3400万年的6种灵长类化石新属种,其中包括1种类人猿、1种眼镜猴和4种狐猴一样的灵长类。他们在大数据系统分析的基础上,确定了这些新化石以及发现于缅甸、巴基斯坦、阿曼、埃及等地相近时代的灵长类化石的演化支系,进而分析了灵长类的系统演化对全球气候变化的响应。这项成果揭示,发生于3400万年前的全球气候变化改变了灵长类的演化轨迹,这种影响如此巨大,甚至关系到了人类的非洲起源。该项研究得到了国家自然科学基金(41472025)的资助。

      当今世界,全球气候变化对人类及人类社会的影响有目共睹,但人们很难想象,在数千万年前,全球气候剧变也对人类的远祖产生过重大影响。研究表明,大约3400万年前,在始新世-渐新世过渡期发生的全球气候剧变彻底改变了地球生态系统。灵长类动物的演化轨迹发生巨大改变,导致了现生类人猿主要支系在非洲的产生。

      大约3400万年前,始新世-渐新世过渡期发生的全球气候剧变彻底改变了地球的生态系统。在那之前——距今3400万到5600万年前,即在始新世-渐新世过渡期之前,是时间跨度为2200万年的始新世。在大多数时间里,始新世时地球上的气候都是温暖湿润的,整个地球就像一个大“温室”,茂密的森林覆盖了地球的大部分陆地,热带丛林的标志性植物——棕榈树,一度分布到北极圈。多种多样的早期灵长类动物,也就是我们人类的远祖,生活在几乎所有大陆上。

      发生在距今3400万年之前的始新世-渐新世过渡期的全球气候剧变,并非发生于一夜之间,而是持续了40万年。在这段期间里气候逐渐变得干冷,南极的冰盖急剧扩大,海平面急剧下降,森林大面积消失,热带雨林退缩到低纬度地区,干旱开阔的生境急剧扩展,地球由此从大“温室”变成了大“冰屋”。很多物种灭绝,也产生了一些新物种,地球上的动物群和植物群近乎重新洗牌。这一变化是全球性的,在欧洲被称为“大间断”,在亚洲北部则被称为“蒙古重建”。

      灵长类动物对温度十分敏感,始新世-渐新世过渡期的干冷气候导致灵长类大量灭绝。原来繁盛于北美、亚洲北部和欧洲的灵长类近乎完全灭绝;而在当时仍保存了热带丛林的非洲北部和亚洲南部等地区,灵长类则幸存下来,但灵长类动物群的组成发生了巨变。

      在非洲,狐猴型的灵长类在经历了始新世-渐新世转换期后几乎完全绝灭,只有少数的小个体的种类生存下来,而类人猿的多样性则急剧增加,成为占主要地位的灵长类。在亚洲的情况相反,狐猴型的灵长类几乎没有受到影响,但是类人猿的种类急剧减少,原有的体型较大的类人猿都灭绝了。

      迫于气候和环境剧变的压力,动物的演化支系和动物群组成发生了明显的改变,研究组把这种现象归结为“演化滤器”效应。始新世-渐新世过渡期的这个“演化滤器”,强烈影响了灵长类动物的宏演化,使之演化轨迹发生巨大改变,这一变化直接的结果就是现生类人猿主要支系的产生。

      类人猿是指包括人类、猩猩、长臂猿、猕猴、叶猴等的各种灵长类。最早的类人猿化石出现于4500万年前的亚洲,但在经历了始新世-渐新世“演化滤器”作用之后,亚洲的类人猿走向灭绝,而非洲的类人猿却走向了繁盛之路,最终在非洲演化出猕猴和叶猴等旧大陆猴类、各种猿类以及人类。

      为何经过始新世-渐新世“演化滤器”的“过滤”,在亚洲和非洲产生了不同的结果?也许亚非两地植被和古环境背景的差异是一个主要原因,但值得注意的是,随机因素也可能起到非常重要的作用。若果真如此,对于今天的人类来说,最好的办法也许是尽力避免气候环境发生剧变,从而避免在没有准备的情况下遭遇这种不可控的、随机起作用的“演化滤器”。

    插图显示了始新世-渐新世的“演化滤器”对亚洲和非洲灵长类的不同影响




版权所有:国家自然科学基金委员会 京ICP备05002826号 文保网安备1101080035号