恐龍滅絕後，海洋中發生了「生命大爆發」

新的遺傳學分析表明，現今海洋中的主要魚群類群，在恐龍滅絕之後1千萬年里就已迅速出現了。

供圖：美國國家海洋服務局；版權信息：公共領域

作者： Charles Q. Choi；來源：AIP InsideScience

眾所周知，恐龍時代的災難性結束導致了哺乳動物時代的來臨。而現在，一項新的遺傳學研究表明，它也導致了現今的「魚類時代」，使目前海洋中魚類的物種多樣性異常豐富。

恐龍曾經統治地球長達1億3500萬年，最終在6500萬年前，在白堊紀末期的一場大規模災變中迎來了毀滅性的結束。這場大災變殺死了地球上大約一半的物種，包括很多海洋中的生命。有一類會飛的爬行動物，也就是常說的翼龍消失了，與之相對的是，所有恐龍的後裔都進化成了鳥類。這一災變最有可能的罪魁禍首是一顆直徑約10公里的小行星或彗星，其威力相當於100萬億噸TNT炸藥，是摧毀廣島和長崎的兩顆原子彈威力總和的20億倍。

小行星被認為是最有可能導致大滅絕的元兇

這場災變之後，哺乳動物與鳥類的多樣性迅速增加並統治了大陸，填補了恐龍和翼龍留下的空白。

但是，海洋中又發生了什麼？

研究人員發現，有五大類長著棘狀魚鰭的魚，或稱棘鰭總目，以及另外的第六類魚類中的大部分物種，都是在白堊紀末期大災變後的1千萬年後起源的。棘鰭總目下的18000個物種差不多是現有脊椎動物種類的三分之一，這其中包括金槍魚、鱈魚、比目魚、鱸魚、海馬、河魨以及「幾乎所有在珊瑚礁中可以看到的魚類」，這項研究的共同第一作者，加利福尼亞大學洛杉磯分校的進化生物學家邁克爾·阿爾法羅（Michael Alfaro）說道。棘鰭總目下的魚類因在背鰭與臀鰭邊緣長有尖銳而中空的骨棘而著稱，這讓它們既可以在受掠食者攻擊時將其豎起來保護自己，又能在游泳時將其縮回來減少阻力。

金槍魚（棘鰭總目）的背鰭、臀鰭（肚子下方靠後的長鰭）邊緣長有尖銳而中空的骨棘

「這些發現中，最令人驚訝也最重要的是，我們今天所看到的海洋中驚人的物種多樣性其實是6500萬年前的大滅絕事件留下的印記」，阿爾法羅說。「這六大類魚類在大滅絕事件後回復了元氣並進一步多樣化，幸運地存活至今。」

「這一結果表明，大滅絕事件後出現了物種多樣性的大爆發，才形成了今天我們看到的世界」，加利福尼亞大學的進化生物學家彼得·韋恩賴特（Peter Wainwright）說道 ，他沒有參與這項研究。「這是一項全新的發現，因為以前的研究都認為物種多樣性的起源會更早，且並不是集中在一起出現。而當前的新研究使用了比以前任何研究都大得多的遺傳資料庫。」

在白堊紀生物大滅絕後，鯊魚與海洋爬行動物的多樣性遭到了極大破壞，並且以前海洋中被稱為菊石的軟體動物也滅絕了，賓夕法尼亞大學的古生物學家勞倫·薩倫（Lauren Sallan）說，她沒有參與這項研究。「棘鰭總目的魚類利用其它物種的巨大損失快速發展，直至我們現在看到的這種多到不可思議的程度」，她說。

已經滅絕的海生無脊椎動物：菊石

關於白堊紀末期生物大滅絕對於海洋動物的影響，一直都有相互矛盾的論據。幾十年來，棘鰭總目在解剖學上極大的多樣性一直讓科學家難以探明現有魚類與化石之間的進化關係。為了解開這一謎團，阿爾法羅與同事們檢測了棘鰭總目的基因來明確它們的關係圖譜。

在這次研究中，科學家們分析了118個棘鰭總目物種的基因，在它們的染色體組裡集中分析了超過1000個高度相似的DNA序列。他們仔細尋找了這些序列中的變異，這些變異揭示了不同物種之間的譜系關係的遠近，以及它們是何時開始彼此分離為獨立物種的。

以前對棘鰭總目的物種遺傳研究中，通常只觀察10到20個基因，阿爾法羅表示。他強調：「我們看到的基因資料庫比傳統研究中的在數量級上都要更大。」

但目前還不能確定棘鰭總目是如何在生物大滅絕中得到了好處，阿爾法羅說。據他推測，也許是生物大滅絕事件消滅了很多食物鏈頂端的大型物種，而體型較小的棘鰭總目物種所依賴生存資源也較少，這些使得它們有機會蓬勃發展。

在未來的研究中還可以對更多的魚類基因組進行取樣分析。「在未來的5到10年里，我們可以對魚類的進化歷程取得更多的了解，就像現在對哺乳動物與鳥類取得的那樣」，阿爾法羅說。

這項研究發表在3月12日的《自然生態與進化（Nature Ecology & Evolution）》雜誌上。

https://www.insidescience.org/news/biodiversity-oceans-exploded-after-dinosaurs-fell

美國物理聯合會（AIP/American Institute of Physics）--InsideScience專欄獨家供稿

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