白垩纪的苏铁化石和现生苏铁十分相似
苏铁在消失5000多万年后又重回地球
苏铁看起来像是从侏罗纪的沼泽中走出来的。人们一直认为,苏铁从2.7亿年前出现在地球上开始,就不再发生任何变化了。可是一项新的研究证明,苏铁的历史远远没有那么久,事实上,恐龙灭绝后很久,苏铁家族才开始繁衍兴旺。
英国皇家植物园(RoyalBotanicGardens)的N.Nagalingum博士领导的研究团队近日称,现代苏铁并不能承当“活化石”的美誉。相关研究已发表在《科学》杂志上。
苏铁随着恐龙一同在地球上繁衍,6500万年前恐龙灭绝之时,苏铁家族也遭到了前所未有的打击,现今我们看到的300种苏铁都是那些“前朝遗老”的后代。“我们称苏铁为活化石,是因为恐龙时代的地层中有许多苏铁化石,它们几乎遍布全球,在经历了上亿年之后外型却没有太大改变,”Nagalingum博士说。所以很多人推测,中生代盛极一时的苏铁家族渐渐地衰退了,变成现在我们看到的样子——仅余300多种。
然而,研究小组分析了植物DNA和化石证据后发现,现代苏铁是1000万年前才出现的。人们看到中生代出现了许多与现代苏铁相近的植物,便认为它们与苏铁同是一支,亿年来都没有发生变化。但DNA告诉我们事实并非如此。Nagalingum博士的研究小组认为,现代苏铁并不是恐龙时期“前朝遗老”的后代,事实上,它们的历史并不久远。
Nagalingum和同事们分析了11个类群的苏铁,包括现生苏铁的DNA和灭绝类群的化石资料,取得了200种现生苏铁的DNA样本。他们发现,现生的苏铁是从中新世晚期开始快速进化的,直到200万年前,苏铁的进化才渐渐停滞下来。
“我们发现,恐龙时代的苏铁其实早已灭绝了,今天我们所见到的第二波苏铁,其历史都不早于1000万年。”Nagalingum博士说。
Nagalingum推测,这新一波苏铁的繁衍很可能是气候因素引发的。“我们发现,全球不同地区都有不同类群的苏铁在分化,这种分化现象是同时发生的。什么因素能同时影响全球各个角落呢?当然是气候。”
中新世晚期,陆地的布局已经跟现在相同,但气候比现在冷一些,也更有季节性。这样的气候条件或许促使苏铁在热带和亚热带地区重新兴旺起来。“热带季风使得热带地区雨量增加,”Nagalingum说。“年复一年,这种温暖湿润的气候使得苏铁崭露头角,并发生了演化。”
虽然苏铁家族在白垩纪大灭绝后又渐渐振兴起来,但现实不容乐观:世界上三分之二的苏铁物种已经濒危,其中四分之三只生长在澳洲。科学家们认为,我们应当进一步从遗传学方向对苏铁进行研究,以预见它们对未来气候变化的适应。“苏铁的生长很慢,但当今气候变化十分频繁,所以想预测今后苏铁家族的命运,是非常有挑战性的。”Nagalingum总结道。(生物谷 Bioon.com)
doi:10.1126/science.1209926
PMC:
PMID:
Recent Synchronous Radiation of a Living Fossil
N.S.Nagalingum,C.R.Marshall,T.B.Quental,H.S.Rai,D.P.Little,S.Mathews,
Modern survivors of once more diverse lineages are regarded as living fossils, particularly when characterized by morphological stasis. Cycads are often cited as a classic example, reaching their greatest diversity during the Jurassic-Cretaceous (199.6 to 65.5 million years ago), then dwindling to their present diversity of ~300 species as flowering plants rose to dominance. Using fossil-calibrated molecular phylogenies, we show that cycads underwent a near synchronous global rediversification beginning in the late Miocene, followed by a slowdown toward the Recent. Although the cycad lineage is ancient, our timetree indicates that living cycad species are not much older than ~12 million years. These data reject the hypothesized role of dinosaurs in generating extant diversity and the designation of today's cycad species as living fossils.