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當今以浮游生物為食的巨型鯨類動物——例如座頭鯨和藍鯨——長期以來一直被認為是其濾食技術的進化大師。然而,2月18日線上發表在《科學》雜誌兩篇論文中的新研究表明,在這些巨型哺乳動物進化之前的數百萬年前,巨大的魚類已經成功地採用了相同的方法——而且最終讓它們統治其領域的並非一定是這些鯨目的技能,而是不斷變化的氣候和新的食物來源多樣性。
已知有一類被稱為厚莖魚科的史前大型魚類使用濾食(水被吸入口中,當水透過鯨鬚板過濾排出時,浮游生物等小型生物被困在裡面)。但化石一直很稀少,導致研究人員認為這個“瞭解甚少的進化枝”只是短暫的適應性嘗試。
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但是,透過重新檢查存放在幾個博物館藏品中——並且在很大程度上被遺忘的——化石,一個研究團隊發現,厚莖魚科實際上在史前海洋中游蕩了超過1億年。由英國牛津大學地球科學系的馬特·弗裡德曼領導的研究人員寫道,這個進化枝的悠久歷史,包括已知的最大的硬骨魚類,九米長的利茲魚,“改變了中生代及其後這個生態類群的進化圖景。” 新的發現表明,濾食功能並非是一個不成功的、空曠的生態位,而是從大約1.7億年前到6500萬年前一直由這些大型魚類主導,“這表明,人們熟悉的現代浮游生物食性動物群體多樣化地進入了巨型厚莖魚科動物騰出的生態空間。”
另一組研究人員,由紐西蘭奧塔哥大學地質系的菲利克斯·馬克斯領導,研究了食物來源的變化,以更好地理解海洋如何以及何時開始支援我們今天所知的巨型濾食性動物的祖先。“我們的研究為鯨目動物的多樣性提供了一個完全生物學的解釋,”研究人員在他們的論文中指出。他們得出結論,早期鯨的多樣性可能受到氣候相關的海洋氧氣水平以及矽藻的多樣性——懸浮濾食性飲食的主要食物——的調節。
透過收集關於現代巨獸出現之前的環境的最新證據,科學家們旨在更清楚地瞭解起作用的進化力量。瑞士日內瓦自然歷史博物館地質學和古生物學系的萊昂內爾·卡爾文在隨附這兩篇論文的評論中寫道:“這兩篇論文改變了我們對這些進化上遙遠的生物的自然歷史的看法,這些生物擁有相似的營養資源。” 他斷言,這兩個不同的研究主題也表明,“系統發育重建可以成為研究生命史上重大事件的起點”。
濾食性厚莖魚科動物邦納魚的影像,生活在大約7000萬年前,由羅伯特·尼科爾斯提供