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千万年前,谁跨越白令陆桥从欧亚前往北美?谁又反向而行,从北美前往欧亚? | NSR论文

已有 847 次阅读 2019-3-26 16:07 |个人分类:国家科学评论|系统分类:论文交流

美洲黑熊遍布北美大陆,它们体型硕大,形貌威武。但是你知道吗?美洲黑熊的老家不在北美,而在茫茫太平洋对岸的欧亚大陆。

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北美黑熊。图源[1] 

What?难道黑熊可以游过太平洋?

非也。在大约350万年前的全球冰期,结冰的白令海峡天堑变通途,为两个大陆的动物架起了迁徙的“秘密通道”。就是在这时,美洲黑熊的祖先通过结冰的白令海峡,来到了北美洲。

其实,这样的物种扩散事件并不限于这一时期,几千万年前,欧亚大陆和美洲大陆之间存在一条可以跨越海峡的通道,这个通道就是白令陆桥。它的形成和变化直接影响了两个大陆之间的动植物分布格局。

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几千万年前,白令陆桥上发生了丰富的物种扩散事件。(图片为几万年前人类延白令陆桥的扩散事件,与本研究工作的历史时期有所差异,仅做图示,图源[2])

最近,中科院成都生物研究所李家堂团队综合分析分子系统发育和生物地理数据,通过数据模拟,整合了92次跨越白令陆桥的物种扩散事件,对这条通道上曾经的繁忙图景进行了重现[3]。

这92次物种扩散事件中,包括5次哺乳动物、16次两栖爬行动物、9次无脊椎动物、5次真菌和57次植物扩散事件。研究者发现,物种在两个大陆之间的迁徙是不对称的:美洲大陆向欧亚大陆的扩散事件(31次)明显低于欧亚大陆向美洲大陆的扩散事件(61次)

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物种在两个大陆之间的迁徙具有不对称性。图源[3]

为什么会这样?

分析发现,这种不对称性与气候变化有关。从6500万年前到1500万年前的漫长时光中,地球经历了几次气候波动,有时全球回暖,有时又进入冰期。在温暖季节,白令陆桥上的双向迁徙都比较频繁;而在寒冷的冰期,虽然欧亚大陆的物种依旧通过白令海峡向北美大陆迁徙,北美大陆的物种却似乎变“懒”了,它们向欧亚大陆的迁徙大幅减少。于是,经过几千万年的往复积累,就形成了这样不对称的迁徙格局。

该研究成果以“Asymmetric Biotic Interchange across the Bering Land Bridge between Eurasia and North America为题,在线发表于《国家科学评论》(National Science Reviewhttps://doi.org/10.1093/nsr/nwz035)。中国科学院成都生物研究所的姜德纯博士,法兰克福大学Sebastian Klaus博士为论文的共同第一作者,李家堂研究员为论文的通讯作者。

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/American_black_bear

[2] PLoS ONE 2(9): e829. doi:10.1371/journal.pone.0000829.

[3] National Science Review. doi:10.1093/nsr/nwz035.


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