本报讯 也许大家并不知道,现在遍布北美大陆各地的美洲黑熊其实不是当地的“土著居民”。在约350万年前的全球冰期,结冰的白令海峡天堑变通途,两个大陆的动物开始再次互相迁徙,在这次迁徙活动中,美洲黑熊的祖先通过结冰的白令海峡来到了北美洲。其实,这样的物种扩散事件并不仅限于这一时期,几千万年前,欧亚大陆和美洲大陆之间存在一条可以跨越海峡的通道,这个通道就是白令陆桥。它的形成和变化直接影响了两大陆之间的动植物分布格局。近日,中国科学院成都生物研究所李家堂团队揭示了欧亚大陆和北美大陆之间的生物扩散规律,相关成果近期在线发表于《国家科学评论》。
李家堂团队采用分子系统发育和生物地理数据,通过数据模拟,整合了92次物种扩散事件,其中包括5次哺乳动物、16次两栖爬行动物、9次无脊椎动物、5次真菌和57次植物,发现美洲大陆向欧亚大陆的扩散事件(31次)明显低于欧亚大陆向美洲大陆的扩散事件(61次),两大陆之间存在长时间不对称量级的生物扩散。
为什么会形成这种不对称量级的生物扩散?李家堂团队通过分析这些物种扩散事件的历史,发现扩散事件在时间线上的动态模式与气候环境变化具有很强相关性。
李家堂表示,在欧亚大陆和北美大陆地区不断变化的环境条件,以及相关动植物类群的系统发育多样性,是欧亚大陆和北美大陆之间不对称生物交换模式产生的主要原因。在整个新生代期间,从欧亚大陆到北美大陆的物种扩散事件比北美大陆到欧亚大陆的物种扩散事件普遍较多,这些不对称性主要体现在始新世末期和中新世期间较寒冷的时间。
大约6500万年前,白垩纪导致恐龙灭绝的动荡寒冷气候结束后,全球气候逐渐回暖,白令陆桥区域也形成温暖潮湿的环境,两侧大陆间的扩散事件都在逐渐增多。大约3500万年前,发生了一次冰期降温事件,欧亚大陆物种通过白令陆桥向美洲大陆的扩散增速明显减缓;美洲大陆向欧亚大陆的扩散事件明显减少;随着气候回暖,两侧扩散事件又有所回升。大约2500万年前,冰期降温致使白令陆桥两侧的扩散事件都逐渐减少。这一系列气候变化最终导致美洲大陆向欧亚大陆的扩散事件明显低于欧亚大陆向美洲大陆的扩散事件,进而造成两大陆之间存在不对称量级的生物扩散现象。