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珊瑚礁多样性背后的秘密

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-10-18浏览次数:676

在印度尼西亚,巴布亚新几内亚或菲律宾的珊瑚礁水晶般清澈的海水上潜水面具和脚踝,您将立即看到为什么来自世界各地的潜水员和浮潜者涌向该地区。该地区被称为珊瑚三角区,以其无与伦比的珊瑚鱼和其他海洋生物而闻名。各种形状和颜色的鱼进出珊瑚,五颜六色的海绵和其他造礁的生物所形成的缝隙。祝你好运,潜水员可能会看到在礁石上巡逻的鲨鱼或穿过色彩景观的乌龟。

虽然水下爱好者早已了解并珍惜中印度洋的生物多样性,但科学家们已经奋斗了半个多世纪,以解释是什么使该地区成为世界上第一个海洋生物多样性和不同的热点。世界各地的海洋区域。已经提出了几个假设来解释印度太平洋地区的非凡多样性。一些研究人员认为,物种在世界其他地区看起来比海洋更快,而另一些研究人员将物种归因于更广泛的西太平洋中该地区丰富的海洋。中央位置。还有一些人指出该地区的灭绝率非常低。现在,由亚利桑那大学博士生伊丽莎白米勒领导的一项研究表明,印度洋 - 太平洋珊瑚礁积累了无与伦比的丰富鱼类,不是因为它们有一些未知的,难以捉摸的特性,而仅仅是因为它们有时间。米勒说:“过去人们认为新物种在热带海洋中的进化速度更快,因此我们可以迅速获得高度的多样性。” “相反,我们发现印度洋的多样性很长。及时建立起来。”

根据米勒的研究,该研究于10月10日在伦敦皇家学会杂志上发表,是第一项显示时间和物种丰富度之间直接联系的研究。米勒解释说,到目前为止,热带珊瑚礁被认为与热带雨林类似,是生物多样性的热点,因为它们比其他珊瑚礁更多地涉及更多的物种。她的研究表明情况并非如此。该小组发现,北极和南极寒冷水域的物种形成率实际上更高。然而,尽管印度洋的生物多样性变化可以与缓慢但持续的燃烧火焰相比,但在较冷的海洋区域,它们更像是烟火。米勒说:“这个物种的进化速度相对较快,但每个冰川时期大部分时间都在清除。” “一旦冰川消退,他们将留下一个空旷的空间,等待重建新物种。”在寒冷的海洋地区,频繁的环境干扰导致整体生物多样性的减少。

另一方面,在珊瑚三角洲,新物种的进化速度较慢,但由于长期地质时期的条件更加稳定,一旦它们出现并在生物多样性中缓慢积累,它们就更有可能保持稳定。今天看。 “这表明一个地区可能需要长期稳定才能积累高物种多样性,”米勒说。 “根据我们的研究,神奇数字似乎是3000万年。”在印度洋中部,板块构造创造了一个巨大的浅海平台,其中心位置使其成为殖民化的目标。这是该地区殖民地的最佳时机。

米勒说:“在过去的30到3500万年里,情况并没有太大变化。” “相比之下,其他海洋地区,例如加勒比地区,经历了不稳定和隔离的时期,因此群体和早期灭绝率降低 - 所有这些因素加起来的进化时间更短。”在这项研究中,米勒和她的团队使用了几乎所有多鳍鱼的分布数据 - 总共17,453它占所有海鱼的72%和所有淡水鱼的33%。他们使用几种不同的统计方法来重建全球海洋区域的潜在物种丰富度模式。为了解海洋鱼类的多样性如何随着时间的推移而发展,该团队随后使用已发表的鱼类系统发育树并进行了生物地理重建。

“生物地理重建有助于我们了解我们的祖先何时生活在不同的地方,取决于他们居住的地点和相关性,”米勒说。 “如果你只比较生活在同一个地方的两个物种,这很容易,但如果你有数千种物种并且时间越来越远,那么更多的祖先会工作,事情会变得更加困难。进化生物学家依靠复杂的计算机算法来管理和解释极大的数据集。米勒和她的团队使用的方法为许多物种的进化创造了假设的情景。然后,研究人员使用这些场景来测试不同模型如何解释当今的生物多样性。 “这就像绘制家族历史,每个人都略有不同,”米勒说。 “你开始分析并重复数百次,每次尝试并根据一些可能的历史记录包含不确定性,以了解它们的工作原理。在我们的研究中,结果表明不确定性非常低,这是令人放心的。这意味着它是一个非常强大的结果。“

研究人员表示,多样性模式的一般概念可以通过人口存在的时间而不是其倍增的速率来解释,这与许多不同的系统有关。例如,生物学家观察到的殖民时期解释了陆地生态系统中某些动物群的高度多样性,例如亚马逊热带雨林中的树蛙,阿巴拉契亚山脉的蝾螈和西南沙漠中的蜥蜴。 “一般认为,这些高度多样化的模型可能需要数千万年的时间才能出现,但在几年内人类的影响可能会被消除,”该论文的高级作者,UA教授John Wiens说。生态与进化生物学系。 “不幸的是,由于人为气候变化对珊瑚礁的影响,珊瑚礁三角洲珊瑚鱼的多样性将很快消失。未来几年多样性的丧失可能需要数千万年才能恢复。” p>