今天小編分享的科技經驗:中美科學家合作發現氧含量或是生物體型控制的重要因素,歡迎閱讀。
IT 之家 5 月 3 日消息,生物演化的模式和動力一直是科學界關注的核心問題。體型(body size)是最直觀、最基礎的生物演化特征,在很大程度上決定了生物與生活環境之間的相互關系。
體型的演化模式和驅動機制問題,一直是生态學和生物宏演化研究中關注的焦點。然而,目前我們對大部分無脊椎動物類群的體型演化歷史的了解非常有限。
為此,中國科學院南京地質古生物研究所 " 地球 - 生命系統早期演化團隊 " 孫智新博士在研究員趙方臣和研究員朱茂炎的指導下,與副研究員曾晗及美國國家自然歷史博物館 Douglas H. Erwin 博士合作,對繁盛于古生代海洋的代表性化石類群 —— 三葉蟲 — 的體型演化開展了綜合研究,提出海洋的含氧量控制三葉蟲大小演變的新觀點。
三葉蟲是繁盛于古生代早期海洋中的代表性動物,其演化快、物種多樣性高且體型變化大(2-700 mm),是探索動物體型演化的理想對象。為此,研究團隊選擇三葉蟲作為深入研究古生代早期動物體型演化模式和驅動力的切入點。
為開展這項研究,研究團隊測量了來自全球 1091 個三葉蟲屬的 4732 個成年背殼的體型值,創建了目前數據量最大、時間分辨率最高的全球寒武紀和奧陶紀三葉蟲的體型數據庫。
在此基礎上,團隊結合定量分析手段,在平均約 3 個百萬年的時間尺度上精細重建了古生代早期三葉蟲的體型演化歷史,并探讨了内外誘因在塑造三葉蟲體型演化中發揮的作用。研究首次揭示出古生代早期三葉蟲體型的幕式演化特征。
進一步綜合分析表明,三葉蟲的體型演化既不符合假設體型持續增大的柯普法則,也不符合強調溫度控制的伯格曼法則,而是受到海水含氧量的調控。這一結論進一步強調了氧氣在塑造後生動物早期演化中的重要作用。
該成果已于 2025 年 5 月 2 日在線發表于著名學術期刊《科學進展》(Science Advances)上(IT 之家附論文地址:https://doi.org/10.1126/sciadv.adt7572.)。