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巨型蛤蜊是研究中發現的最大的無脊椎動物,這一群體中的許多物種正面臨威脅。

《古生物學》雜誌近日報道稱,斯坦福大學的一項新研究表明,在遠古時期,滅絕事件在體型較小的海洋生物中極為常見。在動物生命史的大部分時間裡,進化的贏家不僅只有那些真正的海洋巨獸,還包括同類型動物中的大個子。

美國塔夫茨大學的古生物學家Noel Heim說:“我們的研究表明,存在著一種有利於大型物種生存的巨集進化力量。”這些發現與陸地上的滅絕模式以及當前海洋中的滅絕模式有所不同。斯坦福大學的Jonathan Payne教授說:“在進化時間上對海洋動物滅絕風險的控制,與目前在滅絕危機中所採取的措施有很大的不同,但在整個時間尺度和親緣關係較遠的動物類群中是一致的。”

長期以來,科學家們一直在爭論遠古時期動物的體型與滅絕風險如何以及為何相關。他們經常基於陸地生態系統的例子來提出理論。Payne已經從不同的角度對這個問題探討了十餘年。他的團隊已經證明,在過去6600萬年的化石海洋軟體動物和魚類的滅絕模式中,現代海洋中的滅絕風險與體型大小並無關聯,且海洋動物在過去5億年裡朝著更大的體型進化。

這項新的研究建立了更大的生命樹,包含了巨型硬骨魚和巨型蛤蜊,以及比罌粟種子還小的甲殼類動物。Payne和Heim對9408個屬的251124份化石記錄進行了統計分析,他們從每個屬中挑選出最大的標本作為該類群的代表,然後他們分析了從4.85億年前到現在之間3個時間段的滅絕和生存模式。

Heim說:“在常人看來,古生物學就像是一個糙漢子與荒野搏鬥,獲取地球上的化石。而我們這次是在圖書館蒐集資料,通過計算機程式碼進行分析。”他們發現,被稱為Pectinida的雙殼類動物的滅絕是不成比例的。它們體型最小的遠親薄如煎餅、窄如手掌,在白堊紀晚期(6500萬年前)就滅絕了,而它們另一種外形類似扇貝的親戚卻存活了下來,其體長和體積分別超過前者2倍和10倍。

這項研究還解決了一個令人困擾的問題——對化石的計數方式。對於生存來說,體型遠不如分佈範圍重要,通常體型較大的動物具有更廣的分佈範圍。

古生物學家們知道,對較小物種化石記錄的探索存在現實問題。例如,較大的化石更受人們關注;尋找海洋中最小動物的化石面臨技術挑戰。

Payne解釋說:“它們的殼往往在掩埋和石化之前就被破壞了。即使是儲存在岩石中,在野外也很難看到較小的貝殼。因此科學家需要更高超的技術和更精心的準備,才有可能發現它們。”這項研究證實較大的屬確實往往具有更廣的地理範圍,且更先進的技術使科學家能夠開始填補小物種化石不足的空白。

然而,這兩個事實都無法從統計學上解釋為什麼在過去的4.85億年裡,每個時代都是小動物更容易滅絕。Payne說:“最令我感到驚訝的發現是,無論是抽樣不佳,還是較小屬的地理範圍較窄,都無法解釋體型與滅絕風險之間的相關性。”

小型海洋動物更高的滅絕風險背後的確切過程仍不清楚。然而,它的存在突顯了當今海洋動物所面臨威脅的本質。很多物種正處於危險之中,科學家們警告說,它們的滅絕可能會達到大規模滅絕的程度——這是近5億年以來的第六次大滅絕。這場危機促使Payne等希望找出是什麼導致了物種滅絕風險,以及探索可以量化物種在很久以前如何滅絕的方法。

“化石記錄是我們窺探滅絕事件的唯一途徑。” Payne說。通過化石記錄,研究人員能夠直接研究在不同的環境下,無論是小行星撞擊還是火山噴發,抑或是全球變暖,哪些生物特徵會導致更高的滅絕風險。

同樣有價值的是科學家通過化石得到的關於長期恢復的見解。Payne說:“壞訊息是,恢復是一個緩慢的過程,需要幾十萬到幾百萬年的時間。這一發現為我們保護物種和生態系統敲響了警鐘。”

期刊編號:0094-8373

原文連結:https://phys.org/news/2020-02-smaller-animals-surprisingly-odds-ancient.html

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