1.5 億年魚類進化盡在一圖

您是否曾希望能夠以方便的海報形式擁有棘鰭魚類 1.5 億年的完整進化史?好吧,無需再等待了。

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您是否曾希望能夠以方便的海報形式擁有棘鰭魚類 1.5 億年的完整進化史?好吧,無需再等待了。您的幸運日到了!相信我……這是一張以鯔魚為主題的海報,您不會不好意思展示的。

(點選放大。實際上需要點選兩次)

來自 Near 等人,2013 年。請訪問 http://www.pnas.org/content/110/31/12738 獲取來源和版權資訊。非商業或教育用途無需許可。


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此外,您可以將其作為探索生物多樣性拖延時間的工具。不想工作?只需掃一眼,然後……澳洲魴?!我怎麼從來不知道有這種東西存在?也許我只是快速地……[2 小時過去了]

在這張圖中,您可以看到所有棘鰭魚(鱸形亞目)——超過 18,000 種,幾乎佔現存脊椎動物的三分之一——彼此之間的關係。為了完成這項工作,科學家們從 520 種代表其大多數科的棘鰭魚的 10 個基因序列中推斷出它們之間的關係。他們將這些資料與 37 個化石“年齡約束”相結合,作為對進化轉變實際時間的現實檢驗。

為了讓您能夠適當地品味,值得注意的是,脊椎動物家譜的這一部分顯然給科學家帶來了巨大的困難,因為建立它的團隊在 7 月份的《美國國家科學院院刊》中寫道,這組魚類長期以來一直是繪製現存脊椎動物家譜的“最後前沿”,並且它提出了“脊椎動物系統發育學中最棘手的問題之一”。鮮血……汗水……可能還有淚水投入到這張影像的創作中。這使得它的到來更加值得欣賞。

這些棘鰭魚包括您認為的大多數魚類,但也有幾個主要的例外,包括鯊魚、鱘魚、鱒魚和鮭魚。它們包括生活在高山湖泊和深海海溝中的魚類,像煎餅一樣扁平的魚類和像枕頭一樣蓬鬆(但不柔軟)的魚類。正如宣傳的那樣,它們的所有鰭上都有特徵性的尖銳骨刺,任何釣魚者都會告訴您,在從魚鉤上取下扭動、滑溜且可能驚慌失措的魚時,您必須小心。

科學家們發現,該類群可能在早白堊世進化而來,大約 1.5 億年前。想到這意味著什麼有點奇怪——恐龍時代的珊瑚礁——以及之前所有有魚的時代——都不包含我們今天認識的熱帶珊瑚礁魚類(但它們確實包含哪些奇蹟呢?)。

過去,科學家們想知道是什麼環境或事件導致該類群如此大規模地進化。一些人認為珊瑚礁是該類群多樣性的搖籃。但在 PNAS 的研究中,該類群中多樣化程度最高的五個譜系分佈在四種截然不同的棲息地:淡水(慈鯛)、開放海洋(金槍魚及其同類)、寒冷溫帶海底(獅子魚)和珊瑚礁(䲁和蝦虎魚)。這似乎推翻了對該類群巨大成功的任何簡單解釋。

科學家們還發現,這組魚類似乎並沒有對白堊紀-古近紀滅絕事件做出太多多樣化反應。您可以在上圖中看到這一點。虛線圓圈是巨石撞擊地球的時間。似乎在其後沒有出現大的進化爆發——也就是說,沒有一下子創造出大量新的譜系,也許是為了填補巨石留下的生態位空缺。儘管人們已經充分證實,許多蛇類、蜥蜴類、鳥類和哺乳動物類群在小行星撞擊後顯著多樣化(儘管這些動物的一些主要類群沒有),但這個巨大的魚類脊椎動物類群似乎相對未受對許多陸生脊椎動物來說是天翻地覆的機遇的影響。

參考文獻

Near T.J., Dornburg A., Eytan R.I., Keck B.P., Smith W.L., Kuhn K.L., Moore J.A., Price S.A., Burbrink F.T. & Friedman M. & (2013). 棘鰭魚類超輻射的系統發育和多樣化速度,《美國國家科學院院刊》,110 (31) 12738-12743。DOI:10.1073/pnas.1304661110

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