這種古老的生命形式比恐龍更持久,它也可能埋葬我們

如果你在6600萬年前抬頭看,你可能會在一瞬間看到一座山大小的明亮光線。小行星燒穿大氣層,砸向地球。

那是春天以及一個時代的字面終結(jié),中生代.

如果你以某種方式在最初的撞擊中幸存下來,你就會目睹隨之而來的破壞。

肆虐的風暴、特大海嘯和核冬天持續(xù)數(shù)月至數(shù)年。非鳥類的1.8億年統(tǒng)治恐龍眨眼間就結(jié)束了,至少75%的物種誰與他們分享了這個星球。

在此事件之后,稱為白堊紀-古近紀大滅絕(K-Pg),地球出現(xiàn)了新的黎明。生態(tài)系統(tǒng)反彈了,但棲息在其中的生命卻不同。

許多標志性的K-Pg前物種只能在博物館中看到。令人敬畏的霸王龍迅猛龍,以及有翼的龍羽蛇神屬無法在小行星中幸存下來,并且僅限于深厚的歷史。

但是,如果您在外面散步并聞到玫瑰的味道,您將在K-Pg的灰燼中綻放的古老血統(tǒng)面前。

雖然現(xiàn)存的玫瑰種類與共享地球的玫瑰物種不同霸王龍,他們的血統(tǒng)(薔薇科)起源于數(shù)千萬年在小行星撞擊之前。

在這方面,玫瑰是一種并不罕見的被子植物(開花植物)譜系?;瓦z傳分析表明,絕大多數(shù)被子植物科起源于小行星之前。

觀賞蘭、玉蘭和西番蓮科、草和馬鈴薯科、藥用雛菊科、草藥薄荷科的祖先都與恐龍共享地球。事實上,被子植物今天爆炸性地進化到大約290,000種可能是由K-Pg促成的。

被子植物似乎利用了新的開始,類似于我們自己譜系的早期成員,哺乳動物.

但是,目前尚不清楚他們是如何做到的。與恐龍相比,被子植物非常脆弱,無法飛行或奔跑以逃避惡劣的條件。他們依靠陽光生存,陽光被遮蔽了。

我們知道什么?

不同地區(qū)的化石講述了不同版本的事件。很明顯,被子植物的更替率很高(物種喪失和復蘇)在亞馬遜當小行星撞擊時,食草昆蟲的數(shù)量下降在北美這表明食用植物的損失。但其他地區(qū),如巴塔哥尼亞,不顯示任何模式。

2015年的一項研究分析了257的被子植物化石(家族通常包含多個屬)發(fā)現(xiàn)K-Pg有影響不大關(guān)于滅絕率。但這一結(jié)果很難在13,000個被子植物屬.

我來自墨西哥國立自治大學的同事圣地亞哥·拉米雷斯-巴拉奧納和我在一項研究中采用了一種新的方法來解決這一困惑。最近出版在生物學快報中。我們分析了大型被子植物家譜,以前的工作從33,000-73,000個物種的DNA序列突變中繪制出來。

這種樹思維方式為對生命進化的重大見解奠定了基礎,因為查爾斯·達爾文(Charles Darwin)寫下了第一本家譜。

查爾斯·達爾文1837年的第一幅進化樹圖。

雖然我們分析的家譜不包括滅絕物種,但它們的形狀包含有關(guān)滅絕率如何隨時間變化的線索,通過分支率的起伏方式。

譜系(在這種情況下是被子植物)的滅絕率可以使用數(shù)學模型進行估計。我們使用的那個將祖先年齡與根據(jù)我們對進化過程的了解應該出現(xiàn)在家譜中的數(shù)量的估計進行了比較。

它還將家譜中的物種數(shù)量與新物種進化所需時間的估計進行了比較。這為我們提供了一個凈多樣化率 - 新物種出現(xiàn)的速度,根據(jù)從譜系中消失的物種數(shù)量進行調(diào)整。

該模型生成時間帶,例如一百萬年,以顯示滅絕率如何隨時間變化。該模型使我們能夠識別滅絕率高的時間段。

它還可以表明物種創(chuàng)造和多樣化發(fā)生重大變化的時間以及可能發(fā)生大規(guī)模滅絕事件的時間。它顯示了DNA證據(jù)對這些發(fā)現(xiàn)的支持程度。

我們發(fā)現(xiàn),在過去的1.4億-2.4億年中,滅絕率似乎非常穩(wěn)定。這一發(fā)現(xiàn)突顯了被子植物在數(shù)億年中的彈性。

我們不能忽視化石證據(jù)表明許多被子植物物種確實在K-Pg周圍消失了,有些地方比其他地方受到的打擊更大。但是,正如我們的研究似乎證實的那樣,物種所屬的譜系(科和目)不受干擾地傳播,創(chuàng)造了我們所知道的地球上的生命。

這與非鳥類恐龍的表現(xiàn)不同,它們完全消失了:它們的整個分支都被修剪了。

科學家認為被子植物恢復力K-Pg大滅絕(為什么只修剪被子植物樹的葉子和小枝)可以用它們的適應能力來解釋。例如,它們進化出新的種子傳播和授粉機制。

他們也可以復制他們的整個基因組(生物體中的所有DNA指令),它提供了每個基因的第二個拷貝,選擇可以作用于該基因,可能導致新的形式和更大的多樣性。

第六次大滅絕事件我們目前面臨可能遵循類似的軌跡。令人擔憂的被子植物物種已經(jīng)面臨滅絕的威脅,它們的死亡可能會導致我們所知道的生命終結(jié)。

的確,被子植物可能會從各種各樣的幸存者中再次開花結(jié)果 - 它們可能比我們活得更久。

杰米·湯普森,博士后進化生物學家,巴斯大學

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