日研究认为古大陆漂移引发进化分歧

日研究认为古大陆漂移引发进化分歧

由日本东京工业大学生物学家和地质学家组成的一个研究小组近日证实,1亿多年前早期高级哺乳动物的进化与古大陆的漂移有着紧密联系。当时地球上的一块超大陆分裂成三块,而包括人类远古祖先在内的高等哺乳动物也随之被分为三个群体。这是日本研究人员经过对基因组的分析以及结合地质学的证据提出的新说法,与以往的认识有很大不同。

哺乳类动物是距今约2亿年前由爬行类中的一部分进化诞生而来的。产卵的单孔目动物鸭嘴兽体现的就是哺乳动物的最原始形态。之后出现了母兽在腹部袋子里养育后代的有袋目,代表动物为袋鼠。而在距今1亿4000万年前,具有胎盘的高等有胎盘类哺乳动物出现了。

目前占哺乳类动物种类大多数的有胎盘类大致分为三个群体:一是起源于北美、欧亚大陆的北方兽类,代表动物为猴子和老鼠;二是起源于南美大陆的贫齿类,代表动物为食蚁兽和犰狳;三是起源于非洲大陆的非洲兽类,代表动物为象和海牛。过去人们已知这三个群体是由于大陆的移动,陆地被分离而产生进化分歧,种类也变得更多,而其产生分歧的顺序和时期却一直是众说纷纭。

此次日本的研究人员将目光投向一种叫反转录转座子(retroposon)的盐基配列,这种遗传物质会随着进化在哺乳动物的基因组中不断增加。他们研究了猴子、犰狳和非洲象的盐基配列,证实这三个群体几乎在同一时期产生了进化分歧,即这三个群体应该是在同一时期分离开的。

不过,这个结论却与地质学上的普遍看法有很大冲突。地质学一般认为,在哺乳类诞生的时候,地球上只有一块超级大陆———“泛古陆”,后来北半球的“劳亚古陆”首先分离,之后在距今约1亿500万年前南美大陆和非洲大陆也分裂开来。如果按这种说法,应该是北方兽类首先产生进化分歧才对。

为解开这个谜团,研究小组又开始在地质方面展开研究。他们发现,大陆的分裂始于地下的岩浆上升撕裂地表,形成沟壑后海水进入,而以沟壑下方被称为中央海岭的地方为中心,随着岩浆的涌出海底不断扩大,大陆也因此被大海分离开来。岩浆在冷却下来变成岩石的时候,会具有一种记录当时地球磁场方向的特性。过去在地质学上,人们就是通过调查残留在海底地壳中的这种“磁场化石”来弄清大陆的分离时间。

但是,由于陆地生物在地表割裂,海水进入的阶段,生存区域就已经被分离开来,因此其分离时间其实与调查海底熔岩所获取的大陆分离时间并不同步。为了查明陆地生物生存区域的分离时间,研究小组详细调查了各种数据,如开发油田时获取的地质挖掘数据以及海平面变动数据等等,最终再现了当时的古大陆海岸线情况。

结果发现,南美大陆和非洲大陆的分离应上溯到距今约1亿2000万年前,与“劳亚古陆”的分离几乎是同一时期。从而在地质学上为有胎盘类哺乳动物由于大陆分裂产生同步进化分歧找到了证据。

研究人员认为,此次利用生物学与地质学相互印证,不但弄清了有胎盘类哺乳动物的进化分歧时期,还颠覆了地质学上的一个旧有常识,这种创新式的研究方法值得推广。

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