热带:物种的摇篮和博物馆

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  多人都知道:地球上,热带地区的物种数量是最多的,并沿着从热带到极地的纬线梯度逐渐减少。这是过去100年间研究人员通过多次实验与分析得出的结论。但,在进化动力学的解释上,这个结论长期存在着一个关于古生物学的争论:一方认为热带地区是一个摇篮,因为它有着特别高的生物起源速率,另一方则提出热带地区是一个博物馆,因为它维持着相当低的生物灭绝速率。现在,芝加哥大学的生物学专家戴维·捷布朗斯基及其同事的一项最新研究,使这一争论有了明确的结果---热带地区既是新物种的摇篮,又是旧物种的博物馆。近期的美国《科技》杂志刊登了此项研究的报告。
  以往的研究大都忽略了物种多样性沿纬线梯度移动的作用,捷布朗斯基小组第一次做出了一份全面的化石记录分析报告,以此来论证生物起源、灭绝和迁移的模式。通过采用一种标准的分类法,他们分析了163类(包括大类和次类)起源于1100万年前中新世的双壳类生物化石,这是一种由两个开合瓣组成贝壳的海生和淡水软体动物。
  然而,只对化石记录进行分析是不够的。捷布朗斯基小组还必须克服一个困难,那就是露出地面的岩层受到严重风化,这使得热带地区的化石记录相对来说有所欠缺,导致所采集的双壳类生物化石大多来自"热带外区域",供研究用的"热带外区域"化石数量上至少是热带地区的25倍。其后果是,即使有一种双壳类生物起源于热带地区,然后才向温和的纬度区域扩展,但化石记录却也会显示出相反的信息:它起源于热带外区域,并向热带地区扩展。
  为了避免这种情况发生,捷布朗斯基小组对研究对象做出限制,只选取保存完好的世系家族。如此严格取样后的研究结果是,约80%的双壳类物种起源于热带地区,随后向热带外区域扩展;只有一小部分双壳类物种起源于热带外区域;而且,完全不存在起源于热带外区域的物种向热带地区扩展的情况。
  这些结果使捷布朗斯基小组得出如下结论:热带地区既是物种多样性的摇篮,也是其博物馆。作为摇篮,热带地区是许多热带外区域物种的起源之地;作为博物馆,热带地区保存了许多热带外区域物种最初的历史记录。
  捷布朗斯基小组还指出,热带地区物种的一次大规模灭绝对热带外区域也会产生巨大的影响。这提醒我们,长久以来,热带地区摇篮说与热带地区博物馆说的对立,是一种错误的二分法。
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