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根据最新研究，太平洋沿岸的海藻林作为支撑众多海洋生物种类的关键生态系统，其历史可追溯至3200万年前，这一时间远早于先前科学界的估计。 ! T2 F" i" _) g# S2 m h( { B
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这些古老的海藻林曾是现已不复存在的索齿兽类动物的食物来源，而这些生物的存在甚至先于通常与现代海藻林关联的海洋哺乳动物、海胆以及鸟类。这一发现不仅凸显了海藻生态系统复杂的演化过程，也极大地丰富了我们对其历史发展和生态角色的认识。 * k# ^ X' H; {
关于海藻林的早期起源
# j/ A' H T% t5 _+ q8 n& u 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，这个系统传统上被认为与过去1400万年间的海藻共同进化。 ' F! D) d1 Z0 ]* x# ~+ R" w c: y
但一项新的研究表明，早在3200万年前，海藻已在西北海岸附近繁盛生长，这一时间点远早于现代海洋哺乳动物、海胆、鸟类及双壳类动物的出现，而如今这些生物均以海藻林为栖息之地。 4 R. S7 \" P6 f2 e$ X1 O
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5 _& {- s j( E3 w- U 这些沿海岸的古老海藻森林如今构成了一个富饶的生态系统，为水獭、海狮、海豹以及众多鸟类、鱼类和甲壳类动物提供支持，暗示它们可能是某种已灭绝的古老哺乳动物的主要食物来源。这种体型似河马的食草动物，被认为与今天的海牛、儒艮及其陆地近亲大象有关。 : J* e! H3 |( l" h( y8 E
古代基础与现代发现
: ~7 A4 A" E5 ?# o7 ?& S! f+ l) P 辛迪·罗伊，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表示：“人们最初认为，‘我们在1400万年前那里看不到海藻，因为与现代海藻林相关的生物还未出现。’现在，我们证明了那里确实有海藻存在，只是那些你期望与之关联的生物都还没有出现。这并不奇怪，因为首先需要建立整个系统的基础，随后其他元素才会陆续出现。” ! U% S3 s# k" B: C( c- Q' |
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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，这些化石证实了更为古老的海藻林的存在。支架作为海藻的根状结构，能将海藻锚定在海床的岩石或石生生物之上。茎杆附着于支架之上，支撑叶片，叶片因含有气囊而常漂浮于水面。
, `1 E( f9 E: V% K8 ~# i 洛伊的同事斯蒂芬·基尔（Steffen>; `6 U4 o8 M5 ]4 j$ L
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从化石记录中获得的进化洞见
. l# D0 [# f6 }) ~4 x& Z z 斯蒂芬·基尔，该论文的第一作者兼斯德哥尔摩瑞典自然历史博物馆的高级馆长指出：“我们的研究结果充分证明了海藻是神秘的海洋哺乳动物——索齿兽的食物来源。这是新生代哺乳动物中唯一一种在新生代期间灭绝的目。尽管长久以来人们猜测海藻是这些河马大小海洋哺乳动物的食物来源，却一直缺乏确凿证据。我们的研究提供了这一可能性的强有力支持。”
2 D- n, X7 y; [6 R" r7 p7 ] 作为这篇论文的资深作者之一及UCMP古植物学馆长的基尔和罗伊认为，这些早期的海藻林可能没有约1400万年前演化出的森林那样复杂。在太平洋沿岸新生代晚期发现的化石显示，那里曾有大量双壳类动物的存在，而这种多样性在3200万年前的化石记录中尚未发现。
7 n# y- |4 I F7 T5 E- I3 R" r/ m 基尔指出：“另一个提示来自化石记录，它再次表明生命的进化...
% t6 ~, T |$ E7 T. Y, \ 业余化石猎人的贡献
! J, _" w; i' ^ ~* H' _" M, [7 k. r 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。当戈德特在其位于华盛顿奥林匹克半岛詹森溪附近的海滩上打开四个石瘤时，他看到了类似今天海岸常见的海藻和其他大型藻类的残骸。
~: D# X* S" Q 专注于无脊椎动物进化研究的基尔对此表示认同，并随后利用锶同位素比例确定了岩石的年代。他还分析了双壳贝壳中的氧同位素水平，确认这些生物生活在比现代略温暖的水域中，处于现代海藻林中发现的温度上限。 0 L+ \. I. M' t! w6 u& f
洛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，请求她使用同步辐射X射线断层扫描显微镜（SRXTM）对其中一个化石进行3D... - j: n1 ~! F/ R9 X
不过，洛伊指出，在3200万年前的化石中发现的无脊椎动物多样性并不像现今海带中所见的那样高。 ! {& o& v4 ~7 F1 J
洛伊表示：“如果你现在去探访一个海藻生态系统，这些环境肯定不会像它们当前这样丰富多彩。生活在这些生态系统中的生物种类的多样化才刚刚开始。”
5 ^4 z, {' P$ u% u: f+ X3 c4 e4 ` 基尔和罗伊计划进一步研究这些化石，探讨它们揭示的北太平洋海藻生态系统的演化，及其与海洋气候系统变化之间的关系。
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