生物学家追踪了6600万年来哺乳动物的多样性

内布拉斯加大学林肯分校的研究人员研究了北美洲长达6600万年的化石记录，揭示了哺乳动物的多样性和生态变化，为当前的保护战略提供了参考。

四角鹿Syndyoceras在北美大陆新生代存在了420万年。这具骨骼陈列在位于内布拉斯加州林肯市的内布拉斯加大学州立博物馆-莫里尔厅（University of Nebraska State Museum-Morill Hall）。图片来源：克雷格-钱德勒（Craig Chandler），内布拉斯加大学林肯分校大学传播与营销部

要了解现在，回顾历史可能会有所启发。内布拉斯加大学林肯分校的最新研究深入研究了长达6600万年的化石记录，考察了整个北美洲哺乳动物生态系统和物种多样性的变化。

这项研究由今年 5 月获得博士学位的亚历克斯-舒平斯基（Alex Shupinski）领导，生物科学学院副教授凯特-里昂（Kate Lyons）参与撰写，以大规模的视角展示了新生代前 6500 万年（直至人类出现之前）物种多样性的变化情况，以及气候和其他环境因素（包括地貌变化）如何影响非洲大陆的动物生活。

发表在《英国皇家学会会刊 B》上的这一研究成果还让人们了解到哺乳动物在上一次大灭绝事件--非鸟类恐龙灭绝--之后是如何反弹的。

生态环境的长期变化

"从6600万年前开始，我们从整个北美洲的完全亚热带环境到草原，再到冰封的热带草原，最后到达冰河时期，"舒平斯基说。"它展示了物种是如何随着时间的推移，经过许多生态、环境和气候的变化而发生变化的，它使我们能够在不同的空间尺度上对这些事件进行比较。"

研究人员将新生代的化石记录划分为百万年的增量，并使用三种功能多样性指数（利用哺乳动物的特征量化群落结构的变化）来研究当地和大陆范围内的哺乳动物群落。

在新生代的大部分时间里，当地和整个大陆的功能多样性衡量标准各不相同，但令人惊讶的是，在新生代的头 1000 万年，即非鸟类恐龙灭绝之后，当地和整个大陆的所有功能多样性衡量标准都有所增加。

舒平斯基说："这一点很吸引人，在新生代的大部分时间里，功能多样性在时间和空间尺度上都是不耦合的，只有这一次例外。在1000万年的时间里，所有的测量指标都在以同样的方式发生变化。然后，大约在5600万年前，哺乳动物从其他大陆大规模移民到北美洲，这时，我们看到了功能多样性的分化。"

她说："社区正在以不同的时间、不同的速度和不同的方向发生变化。我们可能会看到，在本地，角色的多样性在增加，但在欧洲大陆，角色的多样性却在减少。"

环境影响和未来意义

里昂斯说，哺乳动物物种的一些变化可以用环境变化来解释，包括冷暖交替时期或森林茂密地区被草原取代，但大规模的环境变化并没有达到恐龙大规模灭绝所造成的破坏程度。"这就是为什么这有可能成为确定全球处于特殊压力下的地区或群落的一种方法。我们可能正在进入第六次大灭绝事件，如果是这样的话，根据我们在非鸟类恐龙灭绝后看到的模式，我们可能会期望看到处于大灭绝前沿的群落以类似的方式做出反应。"

在保护古生物学领域，对生态系统过去长时间的变化进行追踪，有助于科学家和公众更好地理解当今发生的生物多样性危机，目前的这项研究对哺乳动物的年龄进行了透彻的分析，并暗示了下一步可能发生的变化。

舒平斯基说，"如果我们观察现代（危机），发现现代群落结构的功能多样性也有类似的反应，那么这可能是一种保护工具，因为我们可以突出其中一些经历干扰最多、生态服务和功能受变化和干扰风险最高的群落。"

编译自/ScitechDaily

DOI: 10.1098/rspb.2024.0778