|
: w( Y% z/ h# n5 f8 B! e z
根据最新研究，太平洋海岸的海藻林是孕育多种海洋生物的丰富生态系统。其历史可追溯至3200万年前，远早于先前的认知。
! A: _% n5 D6 m& C8 T! Q. v
# R, U) X7 S1 a 这些古老的海藻林为一些已灭绝的索齿动物提供了食物来源，而这些生物的存在甚至早于通常与现代海藻林关联的海洋哺乳动物、海胆和鸟类。这一发现不仅突显了海藻生态系统复杂的演化过程，也极大地改变了我们对其发展历程及生态角色的认识。
* k. S! {' L+ M 海藻林的远古起源
7 @( |; X/ [7 h2 q3 ] 太平洋沿岸独有的水下海藻林维系着一个多样化的生态系统。过去认为，这个系统是在过去1400万年中与海藻一同演化形成的。 * ^ V# `, `5 _& z# S) Y' M7 h {
然而，新研究显示，在3200多万年前，海藻已在西北海岸附近繁盛生长，这比现代海洋哺乳动物、海胆、鸟类以及双壳类动物的出现要早得多，而今天，这些生物都以海藻林为家。
2 G+ ~8 p8 Z# o* s7 h0 W . x& s, a; p$ K" J
这些沿岸海藻林的历史远比我们所知的要悠久，它们如今支撑着丰富的生态系统，包括水獭、海狮、海豹以及众多鸟类、鱼类和甲壳类动物，这意味着它们可能是某些古老且已灭绝哺乳动物的主要食物来源。这种河马大小的食草动物被认为与今天的海牛、儒艮及其陆地近亲大象有关。 # y: t& O& T# ]. L: |9 a
古代基础与现代发现) j7 f9 U( A! G: B. m
加利福尼亚大学伯克利分校综合生物学教授兼古植物学家辛迪·罗伊指出：“人们原本以为，‘1400万年前的那里不可能有海藻，因为与现代海藻林相关的生物还未出现。’但现在，我们证明了海藻确实存在，只是那些你期望与之关联的生物尚未出现。这并不奇怪，因为首先你需要整个系统的基础，然后才会有其他东西出现。” ^, Q; _6 r2 X1 t
8 m- { i# k2 ^# p" m( a, f
本周发表在《美国国家科学院院刊》的报告揭示了新发现的海藻支架化石证明了更古老的海藻林的存在。支架是海藻的根状部分，用于将海藻固定在海底岩石或岩石生物上。茎杆附着于支架，支撑叶片，叶片因含有气囊，通常能漂浮在水中。
2 r1 p' p! O! c6 m: L5 W" K1 A k 罗伊的同事斯蒂芬·基尔将这些仍然抓着蛤蜊、包裹着藤壶和蜗牛的化石定位于3210万年前的新生代中期，从6600万年前一直延续至今。已知最古老的海藻化石，由一个气囊和一个类似今天巨藻的叶片组成，可追溯到1400万年前，现收藏于加州大学古生物博物馆（UCMP）。 9 g0 x0 d( B1 W. |: R% w
来自化石记录的进化见解5 d& O$ b( m7 ?) G2 z: @( L$ G
该论文的第一作者、斯德哥尔摩瑞典自然历史博物馆的高级馆长基尔表示：“我们的研究结果很好地证明了海藻是一种神秘的海洋哺乳动物。”
; |1 O3 Z7 R- x& l6 s6 I6 V 基尔和罗伊是这篇论文的资深作者，也是UCMP古植物学馆长，他们认为这些早期的海藻林可能没有大约1400万年前演化的森林那么复杂。在太平洋沿岸新生代晚期发现的化石表明，那里有大量的双壳类动物。 * S1 \6 g, Y: k& N! Z L5 |, V
基尔说：“另一个暗示是，化石记录再次表明，生命的进化——在这种情况下，是海藻林的进化——比仅从生物学数据估计的要复杂得多。化石记录显示，在过去的3200万年里，许多动物出现在海藻林中，又从海藻林中消失，而我们今天所知道的海藻林生态系统只是在过去的几百万年里进化而来的。” + ^4 b; v J' G
业余化石猎人的贡献
* W6 B x# D9 @- {: Y/ Y. \ 这些化石是由业余化石收藏家詹姆斯·戈德特发现的，他过去曾与基尔合作过。当戈德特打开他在华盛顿奥林匹克半岛詹森溪附近的海滩上发现的四个石瘤时，他看到了看起来像今天海岸常见的海藻和其他大型藻类的残骸。
/ {% r7 w5 \8 C* V) l- f& o7 w 专门研究无脊椎动物进化的基尔同意了这一说法，并随后根据锶同位素的比例确定了岩石的年代。他还分析了双壳类贝壳中的氧同位素水平，以确定这些生物生活在比现在略温暖的水中，处于现代海藻林中发现的温度上限。
! U# A" o4 O9 a2 F 罗伊联系了合著者杜拉·帕金森，她是劳伦斯伯克利国家实验室先进光源的工作人员，请她帮助使用同步辐射X射线断层扫描显微镜（SRXTM）对其中一个化石进行3D X射线扫描。当她仔细检查化石的X射线切片时，她惊讶地看到了一个藤壶、一只蜗牛、一只贻贝和一个微小的单细胞有孔虫隐藏在固着物中，此外还有它所栖息的双壳类动物。
; M9 L) Z1 s' c+ {) i) G% V, \0 M 然而，罗伊指出，在3200万年前的化石中发现的无脊椎动物的多样性并不像今天在海藻中发现的那样高。 , A' q- W. G/ D8 D- q
罗伊说：“如果你现在去一个海藻生态系统，这些庄园肯定不会像它们现在那样丰富。生活在这些生态系统中的生物的多样化尚未开始。” 3 @) v5 B8 m% B2 Y
基尔和罗伊计划进一步研究这些化石，以探索北太平洋海藻生态系统的进化以及其与海洋气候系统变化的关系。 " I/ w( N: P! F* R" V3 S$ T
4 a' r# ]9 {, Q" i9 w8 s2 B1 [ ]4 o: m5 }( b0 y' {1 a
; y& y( ]* {$ C7 m6 {
8 x0 J1 p% O- T' [5 L. w+ q1 x! n | 
