自19世紀(jì)查爾斯·達(dá)爾文和阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士的開創(chuàng)性工作以來，群島一直是推進(jìn)進(jìn)化理論的重要實驗室?，F(xiàn)在，國際研究小組在PLOS ONE上發(fā)表的一篇新論文描述了兩個新的有袋動物的化石親戚，它們闡明了4300萬年前始新世期間一個獨特的島嶼生態(tài)系統(tǒng)是如何演變的。

“在許多方面的進(jìn)化比在北美這樣的大陸上更容易研究，因為它是一個更簡單的生態(tài)系統(tǒng)，”共同作者K.克里斯托弗比爾德說，他是堪薩斯大學(xué)生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)杰出基礎(chǔ)教授，高級KU生物多樣性研究所和自然歷史博物館的策展人。“自從達(dá)爾文和華萊士根據(jù)他們對生活在加拉帕戈斯群島和馬來群島(現(xiàn)代印度尼西亞群島)上的植物和動物的觀察，獨立制定他們的進(jìn)化思想以來，進(jìn)化生物學(xué)家一直關(guān)注島嶼。”

然而，比爾德說，通過“深度時間”或跨越數(shù)百萬年的時間框架生活在島嶼上的動物的化石記錄很差，這阻礙了我們對島嶼生態(tài)系統(tǒng)如何組裝的理解。這篇新論文描述了兩種新的化石物種，這些物種來自他們的牙齒，居住在現(xiàn)代土耳其中北部的龐蒂德地區(qū)。

在始新世期間，龐蒂德地區(qū)是一個更大的現(xiàn)代地中海海島，名為特提斯。那時，非洲和歐亞大陸沒有像今天在中東那樣相連，但由于板塊構(gòu)造，非洲正在向北漂移，最終數(shù)百萬年后將與歐亞大陸相撞。龐蒂德地區(qū)夾在這些交匯的大陸之間。這種地質(zhì)環(huán)境使得龐蒂德地區(qū)與印度尼西亞群島的蘇拉威西島相似，同樣位于亞洲和澳大利亞交匯的大陸之間。

“從任何時期開始，地球上沒有任何其他生態(tài)系統(tǒng)與我們在土耳其始新世所發(fā)現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)相匹配 - 它是一個完全獨特的哺乳動物生態(tài)系統(tǒng)，就像今天的馬達(dá)加斯加一樣，”他說。“但這個島嶼生物群是如何隨著時間的推移而發(fā)展的?你需要化石和時間深度才能看到它。我們能夠在這里詳細(xì)研究這個古老島嶼是如何進(jìn)化的 - 不同的動物來自哪里，它們是如何到達(dá)那里的他們到了那里。一旦他們到達(dá)那里，其中一些哺乳動物，包括我們發(fā)現(xiàn)的一種新的有袋類血統(tǒng)，能夠在島上多樣化。龐蒂德島上的大多數(shù)始新世哺乳動物似乎已經(jīng)通過游泳到達(dá)那里或者在特提斯海的部分地區(qū)漂流，而不是在與歐亞大陸相鄰地區(qū)分開時被困在島上。

Beard在該研究中的合作者是巴黎國家歷史博物館的GrégoireMétais，德克薩斯大學(xué)的John R. Kappelman，華盛頓大學(xué)的Alexis Licht，土耳其Eskis?ehir Osmangazi大學(xué)的Faruk Ocakog?lu，和KU的Pauline MC Coster和Michael H. Taylor。

在沒有活著的后代的龐蒂德有袋類化石中，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，如果有足夠的時間，在島上發(fā)展的獨特生活形式總體上是不合適的。

“我們確切知道的一件事是，現(xiàn)在土耳其在這個島上發(fā)生的令人難以置信的有趣和獨特的始新世生物群在某些時候被徹底根除了，”比爾德說。“當(dāng)島嶼重新連接到歐亞大陸時，它被消滅了，更多的大都會動物第一次能夠進(jìn)入它，驅(qū)使這個奇怪的島嶼生物群滅絕。今天保護(hù)生物學(xué)的信息是島嶼生態(tài)系統(tǒng)本質(zhì)上是短暫的宏觀進(jìn)化時間的規(guī)模。今天，保護(hù)生物學(xué)家關(guān)注島上許多瀕臨滅絕的類群。古生物學(xué)提供的丑陋事實是，如果有足夠的時間，大多數(shù)島嶼動物群注定要滅絕。它們是進(jìn)化的死胡同 - 盡管它們是研究進(jìn)化過程的好地方。“

比爾德說，兩個新描述的化石有袋動物- 小型的Galatiadelphys和Orhaniyeia nauta -生長在始新世Pontide的食物鏈頂端附近，因為哺乳動物的食肉動物無法到達(dá)小島。

他說：“關(guān)于Pontides島嶼動物群最奇怪的事情之一就是沒有真正的哺乳動物食肉動物。” “沒有任何東西與貓，狗，熊或黃鼠狼有關(guān) - 沒有現(xiàn)代哺乳動物掠食者。他們無法到達(dá)龐蒂德地形，因為它是一個小島。所以，這些有袋動物在生態(tài)上取代了食物的頂部鏈。”

根據(jù)KU研究員的說法，新發(fā)現(xiàn)的化石證明了地質(zhì)背景對任何島嶼上的生態(tài)系統(tǒng)組裝有著巨大的影響。

“目前關(guān)于島嶼演變的想法是基于一些相當(dāng)簡單但相當(dāng)有效的模型，”比爾德說。“這些模型提出，有機體根據(jù)兩個主要因素定居島嶼 - 島嶼有多大，距離附近的大陸陸地有多遠(yuǎn)?一個較大的島嶼構(gòu)成了一個更大的目標(biāo)，擁有更多的棲息地，使生物更容易生存殖民島嶼，一旦他們到達(dá)那里，他們有更好的生存機會，甚至可能多樣化。“

根據(jù)他的團(tuán)隊在龐蒂德地區(qū)的研究結(jié)果，比爾德說，地質(zhì)背景至少與島嶼的大小或距離殖民動物的源頭區(qū)域的距離一樣重要。

“所有人都可能是平等的，但所有島嶼都是平等的不是。島上的地質(zhì)背景 - 這里正處于活躍的構(gòu)造收斂區(qū)域 - 我們認(rèn)為正在淹沒這些其他因素，大小和與大陸的距離，“他說。”龐蒂德哺乳動物群最奇怪的是它包含一個獨特的來自歐洲，非洲和亞洲的動物混合物。即使我們的兩個新的有袋動物在北部和南部顯示出不同的進(jìn)化根源。這是有道理的，因為龐蒂德島被夾在歐亞大陸和非洲之間，動物從多個方向到達(dá)那里。我們可以與印度尼西亞的現(xiàn)代蘇拉威西島進(jìn)行一個有趣的類比，就像龐蒂德地區(qū)有混合動物群一樣。它主要包括與亞洲物種明顯相關(guān)的眼鏡猴，豬和蝦等動物，但是你也有蘇拉威西島上與新幾內(nèi)亞哺乳動物明顯相關(guān)的物種。如果你看看今天的板塊構(gòu)造，蘇拉威西島就會被夾在澳大利亞和亞洲之間，就像在始新世將龐蒂德夾在非洲和亞洲之間一樣。“