研究:「恐龍大滅絕」引發創新性演化 少數倖存蛇類演化成逾 3700 物種

在 6,600 萬年前,隕石撞擊加上氣候變化與火山爆發等事件,導致俗稱「恐龍大滅絕」的白堊紀-古近紀滅絕事件,地球約 75% 生物被滅絕,當中包括所有非鳥類恐龍。倖存的哺乳類、爬蟲類與兩棲類動物等則逐步演變得更多樣化,繁衍出我們今天所知的許多物種。

最新刊於《自然通訊》的研究則針對性地分析蛇類,發現當年「恐龍大滅絕」後只有少數蛇類,但足以演化出迄今超過 3,700 種蛇類物種。

英國巴芙大學生物及生物化學系研究員 Catherine Klein 形容,蛇類很了不起因為牠們不僅在大規模滅絕中倖存下來,而且在幾千萬年內不斷創新,以新的方式利用棲息地。

關於有多少有鱗爬行類動物受到「恐龍大滅絕」的影響,在科學界一直有爭議。最初學者認為牠們遭受的物種損失最小,但是在北美已有證據表明有鱗爬行類滅絕率很高。

缺乏早期的蛇化石代表蛇類的演化基因分析依賴於非常有限的特徵,團隊認為這可能會導致偏見,亦可能無法反映出蛇類真實的遺傳歷史。不過,通過結合不同時期涉及基因數據和化石樣本製造電腦模型,團隊可檢視 6,600 萬年來蛇類的全面演化進程。

研究指出,「恐龍大滅絕」期間競爭對手的滅絕意味著倖存蛇類可以進入新的生態位、新的棲息地,甚至新大陸。

大規模滅絕事件是「創造性破壞」

另一參與研究的演化學家 Nick Longrich 解釋,研究顯示大規模滅絕事件是以「創造性破壞」形式,即通過消滅舊物種,允許倖存者利用生態系統中的差距,嘗試新的生活方式和棲息地。他又指這種破壞形式是演化一個普遍特徵,並在不同大規模滅絕事件後,可以看到「最瘋狂」實驗性和創新性演化;生物多樣性的破壞為新物種出現和新大陸殖民提供了空間。最終,生命變得比以前更加多樣化。

在「恐龍大滅絕」前於白堊紀生存的蛇類,牠們的椎骨結構與現代蛇類不同,但當這些蛇大部分都滅絕時,各種奇妙形狀和形態的現代蛇類開始出現,毒蛇 (Viperidae) 、眼鏡蛇、樹蛇、海蛇和蟒蛇等都是在當年隕石撞擊地球之後出現。

團隊認為,結果有助於證實「恐龍大滅絕」在塑造當今佔據地球的有脊椎動物生物多樣性方面的基本作用。

來源:
Science Alert, All Modern Snakes Evolved From Just a Few Asteroid Survivors, 14 September 2021

報告:
Klein, C.G., Pisani, D., Field, D.J. & et al. (2021). Evolution and dispersal of snakes across the Cretaceous-Paleogene mass extinction. Nat Commun 12, 5335. doi: 10.1038/s41467-021-25136-y

文/Alan Chiu

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