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劫後餘生:白堊紀大滅絕造就蛙類崛起

2017/7/5 — 20:24

via pexels.com

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約 6,600 萬年前的白堊紀滅絕事件,引致地球四分之三動植物包括恐龍滅絕。最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》研究卻顯示,佔 88% 現代青蛙物種的三大主要科,在滅絕事件後同時演化出來,可見滅絕事件造就蛙類以至其他物種增加。

目前全球約有 6,700 種蛙類,是其中一種最多樣化的脊椎動物,但遺傳數據的不足,阻礙了學者追踪其演化歷史和各品種之間的關係。有份參與研究的美國爬蟲學家 David Blackburn 指,蛙類已在地球存活超過 2 億年,但是次研究數據顯示直至恐龍滅絕後,蛙類品種才有爆炸性增長,團隊相信當年倖存的蛙類填補地球生態系統的空缺。

David Blackburn 聯同中美多個學者利用 156 種現代蛙類的基因,對照另外 145 種此前已有其他學者分析過的蛙類基因數據,繪畫出現代蛙類演化樹。團隊所用的數據比之前相關蛙類研究多 7 倍,畫出的演化樹囊括全部 55 科蛙類,而且能列出全新的蛙類演化時間表。其後,團隊再以這些現代蛙類基因數據對比蛙類化石,分析現代蛙類與古蛙分別。

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分析顯示,現代蛙類三大主要科:姬蛙科 (Microhylidae)雨蛙科 (Hyloidea) 以及 Natatanura 在滅絕事件後同時演化出來。團隊初時以為分析錯誤,並修正參數但最終得出同樣結果。 Blackburn 表示,結果其實非常合理,因為在其他動物如雀鳥及哺乳類動物的演化樹上也有類似情況,証明地球氣候與地理大幅改變時,會影響一個物種的演化與其血系分裂。

世界各地基因上極為遠親的蛙類卻又有多個相似特徵的問題,一直以來都困擾著生物學家。 Blackburn 指,這有機會是生態系統在滅絕事件被摧毀後重生,各種現代蛙類可能面臨著類似的演化路徑。他說:「你可以很輕易地在中非、菲律賓和厄瓜多爾,找到外表極為相似的蛙類,這些蛙類可能在 1.2 億年前有共同祖先。而這些不同譜系的蛙類似乎在滅絕之後以類似方式繁衍出更多品種。」雖然如此,研究卻顯示尤其北美地區,滅絕事件扼殺很多蛙類的生存機會。

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另外,是次研究間接找到盤古大陸何時分裂的時間:盤古大陸在 2 億年前已開始分裂,此後南半球的岡瓦那大陸再分裂出非洲、南美洲,數據顯示蛙類曾存活於仍未變冰的南極版塊,之後再移居到南美洲及澳洲。

參與研究的中山大學學者張鵬指,雖然蛙類極具生命力已存活逾 2 億年,但近年疾病、棲息地流失等問題,令野生蛙類多樣性不斷下跌。我們要反省這是否代表人類的破壞比天然的滅絕事件更嚴重。

來源:
Phys.org, Extinction event that wiped out dinosaurs cleared way for frogs, 3 July 2017

來源:
Feng, Y.J., Blackburn, D.C., Liang, D. & et al. (2017). Phylogenomics reveals rapid, simultaneous diversification of three major clades of Gondwanan frogs at the Cretaceous–Paleogene boundary. PNAS 2017 published ahead of print July 3, 2017. doi:10.1073/pnas.1704632114

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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