《一掃而空:新模型為馬達加斯加哺乳動物的起源的木筏理論提供支援》

數百萬年前,有可能從非洲乘坐風暴吹散的植被漂流而來

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非洲島嶼馬達加斯加位於莫三比克海岸約 430 公里處,以其獨特的動物群而聞名,尤其是其富有魅力的靈長類動物——狐猴。但是,狐猴和其他陸地哺乳動物是如何到達那裡的,一直是一個經久不衰的謎團。為此,新的證據支援了一個曾經被一些專家認為不太可能的理論:即,馬達加斯加現代哺乳動物的祖先在數百萬年前透過從非洲大陸漂流,穿越莫三比克海峽,搭乘從海岸被暴力風暴撕裂並拋入大海的巨大植被筏到達該島。

重建古代擴散路線是一項複雜的練習。在馬達加斯加,這個謎題因過去 6500 萬年哺乳動物的化石記錄稀少而變得複雜。根據現有的少量線索,一些研究人員認為,哺乳動物的祖先種群是透過陸橋到達的,而陸橋後來隨著地塊的移動而消失了。但是,關於此類陸橋的地質證據充其量是薄弱的。此外,該理論無法解釋為什麼該島上許多特有的陸生哺乳動物物種僅代表非洲更廣泛的哺乳動物類群(稱為目)中的四個。而且,馬達加斯加的所有陸地哺乳動物都相對較小——那裡沒有大象、獅子或長頸鹿。批評者認為,如果陸橋存在,為什麼只有屬於這四個目的小型哺乳動物才能完成這段旅程?

為了解釋陸橋解釋的缺點,古生物學家喬治·蓋洛德·辛普森 (George Gaylord Simpson) 在 1940 年提出了木筏理論。在隨後的幾十年中,他的想法從分子生物學家的研究中獲得了可信度,他們比較了馬達加斯加現代陸地哺乳動物的 DNA 序列,並得出結論,這四個目的創始種群在 6000 萬至 2000 萬年前的不同時間獨立地殖民了該島——這正是人們期望的零星模式,如果移民在罕見的木筏事件中被衝上岸的話。


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儘管如此,辛普森的設想似乎存在一些漏洞。其中最主要的是普遍的看法,即古代洋流(假定與現代條件相似)是背離馬達加斯加流動的,而不是朝向馬達加斯加流動的。如果是這樣,那麼遇難者本應漂回大陸或向北或向南漂流,永遠不會向東朝向馬達加斯加漂流。

但是,2 月 4 日《自然》雜誌上詳述的新研究表明,事實上,史前洋流與今天的洋流並不相同(《大眾科學》是自然出版集團的一部分)。香港大學的傑森·R·阿里 (Jason R. Ali) 和普渡大學的馬修·休伯 (Matthew Huber) 使用古地理重建和古海洋學模型來確定,大約 6000 萬年前,非洲大陸和馬達加斯加都位於其現代位置以南約 1,650 公里處,使它們處於不同的洋流系統中。那時,地表洋流將從莫三比克和坦尚尼亞向東流向馬達加斯加。在高峰期,它們的東流可能使意外的木筏乘客在短短 25 到 30 天內從大陸到達馬達加斯加。

石溪大學的大衛·W·克勞斯 (David W. Krause) 評論說:“穿越莫三比克海峽的成功率可能極低,許多木筏無法穿越,因此,木筏上的動物會在海上喪生。” 他撰寫了一篇評論來配合該報告。“但請記住,那裡有數百萬年的時間和更多數百萬次的風暴。” 此外,一些動物,包括狐猴,可以進入冬眠或另一種稱為蟄伏的能量節約狀態,這可能有助於在公海中生存。

杜克大學的埃爾溫·西蒙斯 (Elwyn Simons) 評論說,阿里和休伯的研究“是一項出色的工作,證明了木筏漂流的可能性”。他補充說,今天生活在大陸上的許多哺乳動物群體在馬達加斯加殖民的早期階段並不存在,這限制了潛在的遷徙多樣性。

新建模的條件是否持續足夠長的時間來解釋分子生物學家檢測到的所有四個遷徙事件尚不確定,儘管初步資料表明,馬達加斯加直到大約 1500 萬年前才移動到其目前的位置——遠晚於最後一次提出的擴散事件。更多來自不同時期的洋流模擬將支援他們的論點,並將陸橋理論徹底駁倒。

凱特·王 (Kate Wong) 是一位屢獲殊榮的科學作家,也是《大眾科學》的高階編輯,專注於進化、生態學、人類學、考古學、古生物學和動物行為。她對人類起源著迷,並對此進行了 25 年以上的報道。最近,她開始痴迷於鳥類。她的報道帶她去了尼安德特人曾經稱之為家的法國和克羅埃西亞的洞穴,去了肯亞圖爾卡納湖的岸邊尋找世界上最古老的石器,去了馬達加斯加進行挖掘古代哺乳動物和恐龍的探險,去了南極洲冰冷的水域,那裡有座頭鯨以磷蝦為食,以及在康涅狄格州進行的“大日”比賽,在 24 小時內儘可能多地找到鳥類物種。凱特是《露西的遺產:人類起源的探索》的合著者(與唐納德·約翰遜合著)。她擁有密歇根大學生物人類學和動物學理學學士學位。在 X (前身為 Twitter) 上關注王 @katewong

更多作者:凱特·王 (Kate Wong)
大眾科學雜誌第 302 卷第 4 期本文最初以“一掃而空:新模型為馬達加斯加哺乳動物的起源的木筏理論提供支援”為標題發表於《大眾科學》雜誌第 302 卷第 4 期 ()
doi:10.1038/scientificamerican042010-23zwxHdZQWT3gc1mdqmi69
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