那么 ， 我们如何衡量生物的演化速度 ， 又如何定义一种新的性状和分类群？董丽萍介绍 ， 生物的演化速率就是单位时间内在一个支系内生物发生的变化 。 变化可以是分子上的 ， 如单位时间内DNA碱基对的变化数目；也可以是形态学的 ， 如单位时间内形态特征及性状的变化数目 。 同一时间段内变化数目多的支系 ， 我们就说其演化速率快 。 “在生物学上 ， 性状就是可识别的形态特征 。 一个新的类群由这个类群共同拥有、与其他分类群有区别的性状所定义 。 ”董丽萍说 。
然而 ， 由于化石等研究材料的不易得 ， 以及研究方法、模型等方面因素的影响 ， 古生物学家长期以来一直将“早期爆发”模型确定为许多进化枝扩展的最佳解释 ， 罕有实证检验辛普森的假说 。 直到布里斯托大学埃雷拉·弗洛雷斯博士等人研究的出现 。
鳞龙类范本研究牵出一个意外
鳞龙类是爬行动物的一个超级支系 ， 包括蜥蜴和蛇类组成的有鳞类 ， 以及楔齿蜥为代表的喙头类 。
其中 ， 现存有鳞类动物大约1万种 ， 它们的形态和生态各异 ， 影踪遍及世界各地的水陆空生境 ， 从马达加斯加拇指大小的微小变色龙到10米长的蟒蛇 ， 以及同样巨大的已灭绝的海洋沧龙都属于有鳞类 ， 它们多以海藻、植物、昆虫和哺乳动物为食 。 相比之下 ， 喙头类早已式微 ， 今天仅有单一物种——楔齿蜥存世 ， 在地理上也仅限于新西兰岛屿局部 。
同是鳞龙类的“亲戚” ， 它们的命运为何如此迥异？其实鳞龙类现存的生物多样性 ， 只是它们漫长进化历史的一个缩影 。
在进行鳞龙类的进化速度研究之前 ， 埃雷拉·弗洛雷斯博士等人原本期待会在喙头类动物身上发现缓慢进化的痕迹 ， 而在有鳞类动物身上发现快速进化的痕迹 。 然而 ， 通过对167种中生代鳞龙类样本的一系列研究 ， 他们观察到正好相反的情况 。
埃雷拉·弗洛雷斯博士说 ， 鳞龙类起源于2.5亿年前的中生代早期 ， 它们分化成有鳞类和喙头类 。 他们发现 ， 在有鳞类前三分之二的进化史中 ， 演化速率缓慢；而其姐妹演化分支喙头类 ， 虽然如今只由一个物种组成 ， 却显示出曾有过快速的演化速率 。
各种研究证据表明 ， 在早期的鳞龙类演化过程中 ， 喙头类是更成功的、形态更具多样化的群体 ， 而最早的有鳞类动物的多样性要少得多 。 直到白垩纪 ， 喙头类动物数量下降 ， 但有鳞类动物却经历了大量辐射 ， 包括形态学和系统发育扩展 。 也就是说 ， 在新生代 ， 蜥蜴、蛇等有鳞类动物仍然是陆地生态系统的重要组成部分 ， 但喙头类动物已减少为楔齿蜥这样“硕果仅存”的孑遗物种 。
“进化越快灭绝越快”或不具有普遍性
推荐阅读
- 疫苗|中国生物：全球首支获批使用二代新冠疫苗将在阿联酋用于序贯接种
- 协同|网文论︱网络文学与AI写作：人机协同演化时代的文学之灵
- 生物化学|我国卓越科技论文总体产出持续增长
- Samsung|三星生物技术：收购美生物技术公司渤健的消息不实
- 植物|开放生物资源，保护多样性：我们为了生物安全的那些努力。
- 生物地球化学过程|我国科学家发现第五条甲烷产生途径
- IT|传三星集团洽谈收购美生物技术公司渤健 后者股价大涨逾9%
- 样本|国内首个在库运行超百万份生物样本全自动化库落户广州
- 团队|生物技术成茶产业提质“金钥匙”
- 硬件|奥睿科推出TB3-S2雷电扩展坞与生物指纹识别移动硬盘新品