欧亚大陆和北美大陆间生物扩散规律揭示

2019-03-21 08:36 科技日报

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现在遍布北美大陆的美洲黑熊竟不是当地“土著居民”?欧亚大陆随处可见的雨蛙竟来自于美洲?原来,数千万年前,欧亚大陆和北美大陆间虽然隔着白令海峡,但一条跨越海峡的通道——白令陆桥搭起了两大陆生物间的“交流桥梁”,它的形成和相关的气候变化直接影响了两大陆间动植物的分布格局。近日,中国科学院成都生物研究所李家堂带领团队揭示了欧亚大陆和北美大陆之间的生物扩散规律,相关成果近期发表在《国家科学评论》上。

李家堂团队采用分子系统发育和生物地理数据,通过数据模拟,整合了92次物种扩散事件,其中包括5次哺乳动物、16次两栖爬行动物、9次无脊椎动物、5次真菌和57次植物,发现北美大陆向欧亚大陆的扩散事件有31次,明显低于欧亚大陆向北美大陆扩散事件的61次,两大陆之间存在长时间不对称量级的生物扩散。

为什么会形成这种不对称量级的生物扩散?生物扩散的波动模式是否与古气候及环境波动相关?团队通过分析这些物种扩散事件的历史,发现扩散事件在时间线上的动态模式与气候环境变化具有很强相关性。

“欧亚大陆和北美大陆地区不断变化的环境条件,以及相关动植物类群的系统发育多样性,是欧亚大陆和北美大陆之间不对称生物交换模式产生的主要原因。”李家堂说,大约6500万年前,白垩纪导致恐龙灭绝的动荡寒冷气候结束后,全球气候逐渐回暖,白令陆桥区域也形成温暖潮湿的环境,两侧大陆间的扩散事件都在逐渐增多;大约3500万年前,发生了一次冰期降温事件,欧亚大陆物种通过白令陆桥向北美大陆的扩散增速明显减缓,北美大陆向欧亚大陆的扩散事件明显减少,随着气候回暖,两侧扩散事件又有所回升;大约2500万年前,冰期降温致使白令陆桥两侧的扩散事件都逐渐减少。李家堂指出,扩散的不对称性主要体现在始新世末期和中新世期间较寒冷的时间,一系列的气候变化最终导致北美大陆向欧亚大陆的扩散事件明显低于欧亚大陆向北美大陆的扩散事件,进而造成两大陆之间存在不对称量级的生物扩散现象。

责任编辑:陶国琪(QT0003)