化石研究 狗随着气候变化而进化

2018年12月31日11:12:14 发表评论
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老狗可以教人类关于进化的新事物。在自然通讯(Nature Communications)上,一项长达4千万年的北美狗化石的新研究表明,整群掠食者的进化路…

老狗可以教人类关于进化的新事物。在“自然通讯”(Nature Communications)上,一项长达4千万年的北美狗化石的新研究表明,整群掠食者的进化路径可能是气候变化的直接后果。

布朗大学生态与进化生物学教授克里斯蒂娜·贾尼斯(Christine Janis)说:“它强化了掠食者可能像食草动物一样对气候和栖息地直接敏感的想法。”他与主要作者Borja Figueirido合作,后者是前布朗富布赖特博士后研究员。现在是西班牙马拉加大学的教授。“虽然这看似合乎逻辑,但以前没有证明过。”

北美大约4千万年前的中心地带的气候温暖而树木繁茂。狗是原产于北美洲的。化石显示的时间物种是小型动物,它们看起来更像是猫鼬,而不是今天活着的任何狗,并且很适应那个栖息地。他们的前肢并不专门用于跑步,保留了在不知不觉中走过的任何餐点的灵活性。

但是几百万年后开始,全球气候开始大幅降温,而在北美,落基山脉已达到增长的门槛,使大陆内陆更加干燥。森林慢慢让位于开阔的草原。

平原的小狗

这种转变是否会影响食肉动物的进化?为了找到答案,Figueirido和研究小组,包括纽约美国自然历史博物馆的Jack Tseng,研究了从大约时期开始的32种狗的肘部和牙齿。4000万年前到200万年前。他们在博物馆的骨头上看到了明显的图案:在气候变化开放植被的同时,狗正在从伏击者演变为追逐猛烈的捕食者,如现代土狼或狐狸 - 最终是那些顽固的,跟随的 - 高纬度地区像狼一样的全天追捕者。

“肘部是食肉动物正在用前肢做的一个非常好的代表,它告诉他们整个运动曲目,”贾尼斯说。

这些肘部的变化与肱骨与前臂关节的基部结构有关,从前爪可以旋转的手掌(手掌可以向内或向下)变换为抓取和摔跤猎物一个总是向下的结构专门用于耐力跑。Janis说,现代猫仍然依赖伏击而不是追逐(猎豹是例外),并且前肢可以匹配,但是犬只报名参加更长时间的追捕。

Figueirido的研究小组发现,这些狗的牙齿趋于更强的耐久性,可能与需要在大草原的沙砾上滚动的猎物一致,而不是潮湿的绿叶森林地板。

不是四肢的“军备竞赛”

该研究与Janis之前的一些研究表明,捕食者不仅仅是作为对其猎物的“军备竞赛”反应而演变。由于鹿和羚羊跑得更快,它们不会为快速跑步而发展前肢。虽然这个时期的食草动物正在演化更长的腿,但本研究中明显的捕食者进化与生境的气候相关变化直接追踪,而不是对猎物物种的解剖。

毕竟,在有空间运行之前,作为追捕和突袭捕食者操作是不利的。

“在森林里做短跑和突袭是毫无意义的,”贾尼斯打趣道。“他们会撞到一棵树上。”

作者认为,如果掠食者在过去4千万年中随着气候变化而演变,那么他们可能不得不继续应对人类创造的气候变化。新结果可以帮助预测我们在运动中产生的影响。

“现在我们正在研究人类变化的未来,”贾尼斯说。

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