結束恐龍時代的宇宙撞擊殺死了陸地和海洋中的許多生物,但科學家們困惑地發現,淡水生物在很大程度上逃脫了這一命運。
現在一項新的研究,於7月11日在《地球物理研究雜誌-生物地球科學》上線上詳細介紹,表明淡水生物之所以在滅絕事件中倖存下來,是因為它們更好地適應了周圍環境的快速變化,這幫助它們在災難後的危機中倖存下來。
科學家們研究的大規模滅絕事件(也是最近和最廣為人知的)被稱為K-T事件,或最近被稱為K-Pg事件。這場災難導致地球上至少75%的物種滅絕,包括除鳥類以外的所有恐龍,顯然是由大約6500萬年前發生在今天墨西哥的宇宙撞擊引發的。
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過去的研究表明,雖然海洋生物受到了這場大規模滅絕的摧毀,但淡水生物的滅絕率相對較低。現在研究人員認為,它們生存的秘訣可能在於淡水生物經歷的所有變異性。
給我庇護
水本可以幫助河流和湖泊以及海洋中的生物免受宇宙撞擊最初的熱浪的襲擊。然而,巨大的地外碰撞點燃了地球表面,使天空因塵埃和火山灰而變暗,從而冷卻了地球。由此產生的“撞擊冬天”及其缺乏陽光將透過殺死位於海洋和淡水食物鏈底端的微觀光合生物(稱為浮游植物)來削弱淡水和海洋食物鏈。
有趣的是,雖然海洋生物群落受到了大規模滅絕的摧毀,損失了50%的物種,但科羅拉多大學博爾德分校的地球物理學家道格拉斯·羅伯遜和他的同事們查看了北美西部化石資料庫,發現那裡的淡水生物相對完好地倖存下來,僅損失了約10%的物種。
研究人員指出,與海洋生物不同,淡水生物已經習慣了每年內陸水域結冰的冰凍期,這嚴重限制了它們的氧氣供應。因此,在撞擊冬天之後,光合生物死亡導致氧氣水平降低的情況下,淡水生物群落可能更好地忍受了這種情況。(光合生物產生大氣中幾乎所有的氧氣,並且需要光才能生存,而撞擊冬天將大大減少到達地球的陽光量。)
撞擊冬天
內陸水域也可能受益於富含有機物的附近土壤滲入的水帶來的營養物質的湧入。此外,這種地下水也可能是溫暖的,為撞擊冬天冷卻的淡水注入了令人欣慰的熱量。相比之下,雖然海洋沿岸也可能從溫暖的地下水中獲得一些好處,但絕大多數海洋不會。
此外,許多淡水生物可以進入休眠狀態,包括埋在泥土中的卵或成蟲。研究人員說,這將使它們能夠等待更友好的條件的迴歸。
所有這些適應可能幫助淡水生物在撞擊冬天的天空放晴之前的六個月到兩年內堅持下來。儘管撞擊事件也可能殺死了許多淡水生物,“但對於一個物種的生存,你只需要少數倖存個體,在極端情況下,絕對最少需要兩個個體,”羅伯遜告訴LiveScience。“看看幾隻兔子在幾十年內在澳大利亞所能做的事情。”兔子最初在18世紀作為食物被帶到澳大利亞,並在整個大陸不受控制地蔓延,曾經數量達到數十億。
編者注: 本文已更新,註明了新研究的發表地點。
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