生物多樣性源于地球板塊運動

徐慧，編譯.朱建東，校.

一支國際海洋科研考察團隊通過研究發(fā)現(xiàn)，地球生物的起源很有可能是來源于大陸間的“交通事故”——地球板塊之間的相互碰撞和擠壓。

科考隊員們從非洲出發(fā)，沿赤道附近繞地球近半圈，直到東南亞和澳洲，對熱帶海洋展開系統(tǒng)的考察，在其考察線路上發(fā)現(xiàn)了三處海洋生物物種大爆發(fā)的遺跡點。

通過對生物化石的分析和研究，科學家們認定西歐和非洲的始新統(tǒng)地層是生物多樣性爆發(fā)的終結點，那次生物多樣性爆發(fā)的終結事件距今已有5 000萬年，當時橫亙在兩個大陸之間的古海洋被稱為“特提斯洋”。

科學家們發(fā)現(xiàn)，從距今2 500萬年前的中新世開始，海洋生物聚集點已逐漸移到阿拉伯半島、巴基斯坦和西印度半島地區(qū)，后又向東亞地區(qū)移動。這些地區(qū)至今仍然聚集著大量的海洋生物物種。在隨后的地質年代里，生物聚集點又向印度—亞洲—澳大利亞地區(qū)移動，這些地區(qū)如今已成為世界上海洋生物物種最為龐雜的地區(qū)。

通過研究，科學家們發(fā)現(xiàn)許多物種的出現(xiàn)和消亡與地球板塊的構造運動以及氣候變化息息相關?？茖W家們在考察線路上發(fā)現(xiàn)的三處生物物種大爆發(fā)點，其位置恰好處在板塊之間的碰撞縫合線上。

據(jù)科考隊的潘多非(Pandolfi)博士介紹，非洲板塊和歐洲板塊逐漸靠近形成了溫暖的特提斯洋，擁有眾多的島嶼和海灣，且海水深度也不大，非常適合新物種的孕育和進化，同時加之本身的洋流作用，更加速了新物種的傳播。然而，隨著特提斯洋的逐漸閉合，地中海漸現(xiàn)其雛形，隨著洋流作用的減弱，整個海洋變得愈加寒冷且封閉，因此大大抑制了新物種的繼續(xù)出現(xiàn)。然而在其東部，阿拉伯板塊此刻正與亞洲板塊發(fā)生著碰撞，其環(huán)境更加適合于新物種的進化。由此可見，板塊的構造運動是驅使物種多樣性爆發(fā)點轉移的動力源。隨著板塊運動的進一步加劇，阿拉伯板塊逐漸與亞洲板塊形成一個整體，環(huán)境卻變得越來越不適合新物種的出現(xiàn)。接下來，東南亞板塊與澳大利亞板塊逐漸開始碰撞，板塊俯沖導致的海底火山噴發(fā)形成一系列的島弧，印度尼西亞、菲律賓和巴布亞新幾內(nèi)亞在這個時期逐漸開始成形。這種島弧環(huán)境十分有利于物種的大量繁衍。

在潘多非(Pandolfi)博士看來，一切證據(jù)都在向人們說明著這樣的一個事實:越是那些動蕩混亂的、面積逐漸變大的生存環(huán)境，越有利于新物種的出現(xiàn);當生存環(huán)境變得越來越小，同時也變得越來越穩(wěn)定時，生物物種便會變得越來越稀少。科考隊的另一位成員，瑞納瑪(Renema)博士認為，當原本分離的大陸開始合并時，陸間的海洋開始收縮閉合，隨著洋流作用的逐漸衰減，海洋中的營養(yǎng)物質開始富集，生存環(huán)境和生物物種便會相應地衰落。這種自然的衰老期對于研究某地區(qū)生物物種由繁盛到衰敗是由于板塊構造運動因素還是人為因素導致，具有重要的意義。

通過研究珊瑚蟲化石、貝類生物和浮游生物化石在每個地區(qū)的時空分布特征，科學家可追蹤到海洋生物物種爆發(fā)點的移動路徑。舉例來說，著名的Acropora珊瑚蟲分為20個種類，通過珊瑚蟲化石的追蹤研究，發(fā)現(xiàn)其中有9種都起源于5 000萬年前的法國巴黎等地區(qū)，當時該物種爆發(fā)點正位于西特提斯洋。

科學家們可以通過化學分子技術來“鎖定”新物種出現(xiàn)的時間。舉一個例子，通過化學分子鑒定技術可鑒定出大部分cowrie貝類出現(xiàn)在2 000萬年前，由于進化異常緩慢，至今幾乎保持著原樣。然而人們事先卻普遍認為其出現(xiàn)不過是近100萬年之前的事情。

因為物種的進化經(jīng)歷了巨大的時間跨度，人們幾乎覺察不到板塊構造運動在生物進化中所起的作用，但事實上，這卻是推動生物進化的一個重要因素。因為生物化石早已記錄下了新物種隨環(huán)境變化而“周游世界”的足跡。