研究表明,大潮汐在硬骨鱼和早期四足动物的进化中发挥了重要作用

2022-02-27 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:621 /
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根据班戈大学、牛津大学和乌普萨拉大学的最新研究,从晚志留世到晚泥盆世(4.2亿至3.8亿年前)的大潮差可能既促进了硬骨鱼呼吸器官的进化,以促进缺氧潮汐池中的呼吸,也促进了早期四足动物(第一种陆地脊椎动物)负重肢的发育,以帮助潮间带内的导航。泥盆纪世界。影像学分:芝加哥野外自然历史......

根据班戈大学、牛津大学和乌普萨拉大学的最新研究,从晚志留世到晚泥盆世(4.2亿至3.8亿年前)的大潮差可能既促进了硬骨鱼呼吸器官的进化,以促进缺氧潮汐池中的呼吸,也促进了早期四足动物(第一种陆地脊椎动物)负重肢的发育,以帮助潮间带内的导航。

Devonian world. Image credit: Field Museum of Natural History in Chicago.

泥盆纪世界。影像学分:芝加哥野外自然历史博物馆。

潮汐是海洋和陆地环境相互作用的主要组成部分。

它们在形成浅海和沿海生物进化的环境背景方面发挥着重要作用。

乌普萨拉大学生物学系的研究员佩尔·阿尔贝里教授说:“在地球历史的很长一段时间里,我们有过小的潮差。

“但是在晚志留世和早泥盆世,它们似乎在世界的某些地方很大。”

“这些结果看起来非常稳健,因为即使我们改变了海洋深度等模型变量,我们也得到了相同的模式。”

在这项研究中,阿尔贝里教授和他的同事使用了一个专门的潮汐模型和这个关键时期的古地理重建来探索潮汐对硬骨鱼和陆地脊椎动物进化的潜在意义。

他们的第一个同类结果显示,在一个被称为华南区块的区域周围出现了超过4米(13.1英尺)的潮汐变化,这是最早的硬骨鱼群起源和多样化的地方,并为这个群体产生了最早的重要化石。

地质证据也表明潮汐环境与这类化石密切相关。

A tidal simulation for the Late Silurian epoch, with the colors depicting varying tidal ranges in meters for two tidal constituents: the first being the semi-diurnal (twice a day) lunar constituent (A-C), and the semi-diurnal (twice a day) solar constituent (D-F); enlarged areas of evolutionary interest are shown in (B) and (E) for the South China region and (C) and (F) for Laurussia; note the large tidal ranges seen around the South China region, the area where the first bony fish appeared. Image credit: Mattias Green, Bangor University.

晚志留世的潮汐模拟,其中的颜色描绘了两种潮汐成分以米为单位的不同潮汐范围:第一种是半日式(一天两次)月球成分(A-C)和半日式(一天两次)太阳成分(D-F);华南地区的(B)和(E)以及劳氏地区的(C)和(F)显示了进化兴趣的扩大区域;注意在华南地区周围看到的大潮差,这是第一条硬骨鱼出现的地方。影像学分:班戈大学马蒂亚斯·格林。

这些结果也激发了对更详细的古代地球潮汐模拟的需求。

特别是,研究人员认为,他们的方法可以用于其他时期的各种古地理重建,以探索潮汐对其他早期脊椎动物起源和多样化的影响,或许情况正好相反:潮汐在引发海洋灭绝事件中可能扮演什么角色?

阿尔贝里教授说:“我们的结果打开了一扇大门,可以对地球过去的关键时期进行更深入、更详细的潮汐分析。

"这种方法可以用来探索潮汐在脊椎动物发展的其他进化过程中的可能作用。"

“也许相反,潮汐对海洋动力学的影响是否在地球历史上一次又一次的大规模海洋灭绝中发挥了作用。”

这项研究发表在《皇家学会学报》上

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H.M. Byrne等人,2020年。硬骨鱼类进化和鱼-四足动物转变的关键环境驱动因素?继续。R. Soc。a 476(2242):20200355;doi: 10.1098/rspa.2020.0355


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