考古學家總結在大滅絕中倖存的哺乳動物的特徵
與先前的觀點相反,在過去的大滅絕中倖存下來的哺乳動物並不總是雜食動物;許多哺乳動物都有獨特的特徵,這些特徵有助於它們的生存,這促使人們重新評估進化模式。
地球歷史三疊紀時期遠古哺乳動物近親Thrinaxodon 的生命重建圖。Thrinaxodon的大小和形狀與現代水貂相似,與推斷出的被稱為犬齒獸的古代哺乳動物近親的祖先的大小接近,而且它可能與該祖先一樣偏愛動物性食物。資料來源:April Neander
6,600 萬年前,一顆小行星撞擊地球,引發了一場毀滅性的大滅絕。恐龍(除了少數鳥類)和許多哺乳動物全部滅絕。但一些小型哺乳動物倖存了下來,為今天所有哺乳動物的誕生奠定了基礎。
幾十年來,科學家一直認為,哺乳動物及其近親之所以能在充滿挑戰的時代(如大滅絕時期)倖存下來,是因為它們是通食性動物,能夠吃幾乎任何東西,並能適應生活中的任何情況。一項對經歷過多次大滅絕的哺乳動物家族樹的新研究顯示,倖存下來的物種並不像科學家想像的那樣廣泛:相反,擁有新的和不同的特徵可能是在大災難之後取得成功的關鍵。
“‘物競天擇,適者生存’的觀點可以追溯到19世紀,傳統觀點認為,一般化的動物最不容易滅絕。但我們發現,與它們後來的後代相比,那些倖存下來的動物往往只是在事後看來比較通化。”菲爾德博物館麥克阿瑟古哺乳動物館館長、10 月5 日發表在《自然生態與進化》雜誌上的這項研究的資深作者Ken Angielczyk 說:”就當時而言,它們實際上是相當先進的動物,它們的新特徵可能有助於它們生存,並提供了進化的靈活性。”
兩隻遠古哺乳動物近親或合龍的頭骨,顯示了兩隻主要合龍進化分化的祖先的大致推斷體型。來自地球歷史二疊紀的瓦拉龍(下圖),其大小與所有類人猿的祖先差不多。來自地球歷史侏羅紀的摩根古龍(上圖)與恐龍時代大多數哺乳動物和現代哺乳動物的祖先大小差不多。瓦拉龍和摩根古頓龍都以其他動物為食。圖片來源:Ken Angielczyk 拍攝
“以前的想法是,每當一個新的哺乳動物群體進化時,一開始都會有一種小型的通食動物,因為當災難來臨時,這些動物就能繼續前進–它們可以藏在任何地方,可以吃周圍的任何東西,」芝加哥哥倫比亞學院助理教授、菲爾德博物館研究助理、本研究的共同第一作者斯賓塞-海勒特(Spencer Hellert)說。”在大滅絕中倖存下來的哺乳動物不會是像熊貓這樣只能吃竹子的專家。”
俄勒岡理工學院助理教授戴維-格羅斯尼克爾(David Grossnickle)是這項研究的共同第一作者,他於2019年發表了一項研究,強調了小型食蟲哺乳動物往往是在包括恐龍滅絕事件在內的挑戰性時期倖存下來的品系,並且是重大物種多樣化的先驅。他找到海勒特和安傑爾克,想看看這種趨勢是否適用於早期的哺乳動物及其祖先。
海勒特創造了一個龐大的類群家系,哺乳類是類群中最後存活的成員。這棵家族樹是有史以來最大的化石樹之一,它考慮到了科學家以前為這個類群製作的所有家族樹。這種方法是一種更正規、更嚴謹、更可重複的方法,可以從大量的樹中總結訊息,而不是隨便挑幾棵樹黏在一起。
安吉爾奇克說:「如果沒有龐大的家譜,我們就無法測試這個想法,同時還有關於動物飲食和體型的一般資訊。然後,我們研究了隨著時間的推移,類人猿的五次主要進化輻射發生了什麼。當新的災難導致這些物種中的大多數滅絕時,這一過程就會重演。”
包括共同作者格雷姆-勞埃德(Graeme Lloyd)和克里斯蒂安-卡默勒(Christian Kammerer)在內的研究人員發現,類人猿進化的故事並非”小而不專的生存”。在某些情況下,體型較大的合趾目動物才得以倖存,而且勝出者並不僅僅是吃昆蟲的通才。
“我們感到非常驚訝–哺乳動物從小型食蟲動物向大型類群的輻射已經得到了證實,所以當我們回溯到類人猿的歷史時,我有點期待看到這一點。當我們回到過去時,這種模式開始消失了。”