研究稱毒液促成了魚類和昆蟲的超常物種多樣性
昆蟲和魚類是動物王國中物種最豐富的無脊椎動物和脊椎動物群體,其非凡的多樣性部分是由於毒液的起源,一項關於其進化新研究揭示了這一點。 研究顯示,有毒的魚類和昆蟲的多樣化速度是其無毒的同類動物的兩倍左右。
毒液提供了一種驅趕捕食者或捕獲獵物的有效手段,這可能使物種在其環境中利用更多的機會,隨著它們生態的多樣化,有可能導致新物種的形成。 到目前為止,科學家們已經確定了超過100萬種昆蟲,占地球上所有無脊椎動物物種的四分之三。 魚類有31269種,幾乎佔了所有脊椎動物物種的一半。
今天,大約10%的魚類家族和16%的昆蟲家族含有毒物–從黃貂魚和鯰魚到黃蜂和蚊子。 研究表明,毒液在魚類中至少獨立進化了19-20次,在昆蟲中至少獨立進化了28次,貫穿其進化史。
儘管生物學家長期以來一直在研究是什麼驅動了生物多樣性,但毒液在所有最多樣化的群體(昆蟲和魚類)中的作用還沒有被充分考慮。
這就是由斯旺西大學領導的新研究的意義所在。 由生物科學系的Kevin Arbuckle博士領導的研究小組對毒液是否有助於昆蟲和魚類物種的多樣性進行了首次大規模測試。 通過顯示毒液在昆蟲和魚類的進化史上多次進化,並且與更快的多樣化速度有關,研究人員提出證據表明毒液對這些”超級輻射”的物種多樣性做出了有意義的貢獻。
首席研究員、來自斯旺西大學的Kevin Arbuckle博士說:
“我們的研究結果提供了證據,證明毒液在產生昆蟲和魚類的多樣性方面發揮了作用,這兩種動物在無脊椎動物和脊椎動物中分別擁有最多的物種。 毒液並不是驅動這些動物群體物種豐富性的唯一因素,但我們表明,它在產生我們今天在昆蟲和魚類中看到的驚人的多樣性方面發揮了重要但以前未被認識到的作用。 ”
儘管是試探性的,但毒魚起源的時間模式表明瞭什麼在驅動它們的毒液進化的誘人的線索。 與昆蟲不同的是,昆蟲的毒液在它們的歷史上進化得相當均勻,而魚類毒液的大多數起源都集中在晚白堊世和始新世時期。
Arbuckle博士解釋說:
“滄龍–在《侏羅紀世界》系列中聞名的水生巨獸–起源於晚白堊世,並在多樣性方面達到頂峰,當時其他大型海洋捕食者群體正在衰落。 同樣,鯨魚起源於始新世,其多樣性也達到了頂峰,當時大多數其他大型海洋食肉動物已經在白堊紀末的大滅絕中滅絕,恐龍也滅絕了。 早期的鯨魚和蚊子龍都被認為是活躍的捕食者,具有類似的運動方式。 因此,我們謹慎地推測,魚毒的大多數起源與晚白堊世的滄龍和始新世的早期鯨魚施加的類似捕食壓力有關。 ”
該研究發表在《BMC生態學和進化雜誌》上。