在漂浮了5000英里后,这些鬣蜥可能创造了海洋记录
一只斐济凤头鬣蜥在南太平洋斐济岛的椰子树上休息。今天栖息在斐济和汤加的四种鬣蜥是过去3400万年内殖民该岛的祖先的后代,可能是从北美西部漂流5000英里穿越太平洋。uux.cn尼古拉斯·赫斯
(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(劳拉·贝萨斯):大约3400万年前,一群鬣蜥踏上了史诗般的旅程。这群高大的爬行动物从北美西海岸一路迁徙到斐济,行程约5000英里。生物学家认为,这是陆生脊椎动物中已知最长的跨洋扩散。3月17日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究详细介绍了这些发现。
异常鬣蜥
鬣蜥亚目有2100多种。这个庞大的群体包括其他爬行动物,包括变色龙、须龙和角蜥蜴。西半球蜥蜴家族是大多数人在想象鬣蜥时想到的绿色蜥蜴。加勒比地区以及北美洲、中美洲和南美洲的热带、亚热带和沙漠地区有45种不同的鬣蜥科,包括加拉帕戈斯的海鬣蜥和美国西南部的恰克瓦拉。
然而,在太平洋岛国斐济和汤加发现的四种鬣蜥有点与众不同。它们坐在太平洋中央,科学家们长期以来一直在争论它们是如何到达那里的。
在海洋中移动
水上扩散——陆地生物通过水体从一块陆地传播到另一块陆地——是新形成的岛屿上植物、动物甚至人类居住的主要方式。这一过程往往导致新物种和生态系统的进化。
这项研究表明,斐济鬣蜥的原始祖先与火山形成的岛屿相吻合。科学家根据遗传证据估计,它们大约在3400万年前到达。斐济鬣蜥(Brachylophus)和它们的近亲北美沙漠鬣蜥(Dipsosaurus)显示出遗传分化的迹象。
生物学家最初提出,斐济鬣蜥可能起源于一个更古老的谱系,该谱系最初在太平洋地区更为广泛,但后来已经灭绝。另一种理论认为,鬣蜥从南美洲的热带地区迁徙,然后穿过南极洲甚至澳大利亚。虽然没有遗传或化石证据支持这些早期的理论,但一项新的遗传分析确实支持了这些理论。
研究合著者、旧金山大学古生物学家和疱疹学家西蒙·斯卡佩塔在一份声明中说:“我们发现,斐济蜥蜴与北美沙漠蜥蜴的亲缘关系最为密切,这是以前从未发现的,斐济蜥蜴的谱系与它们的姐妹谱系分离的时间相对较近,更接近3000万年前,无论是在断代后,还是在火山活动可能产生陆地的同时。”
该研究的合著者、加州大学伯克利分校的爬行动物学家吉米·麦奎尔在一份声明中说:“它们直接从北美到达斐济似乎很疯狂。”。“但是,涉及邻近陆地地区殖民化的替代模型在这个时间框架内并不适用,因为我们知道它们是在过去3400万年左右到达斐济的。这表明,一旦斐济现在居住的土地出现,这些鬣蜥可能就已经殖民了它。无论实际扩散的时间如何,这一事件本身都是壮观的。”
内置旅行小吃
今天的水手通常可以在大约一个月内从加利福尼亚到达斐济。然而,一群鬣蜥需要更长的时间。爬行动物必须跳上一些漂浮物,穿过低谷,穿过赤道到达斐济和汤加。
幸运的是,鬣蜥是大型食草动物,可以长时间不进食和饮水。他们的“木筏”也是由连根拔起的树木制成的,这些树木本可以为他们提供沿途的食物。
斯卡佩塔说:“你可以想象,某种飓风袭击了树,那里有一群鬣蜥,也许还有它们的蛋,然后它们赶上了洋流,漂流过来。”。
一只雄性斐济中部带状鬣蜥,Brachylophus bulabula,来自斐济奥瓦劳岛。来源:uux.cn/USGS。彼得·吉尔森
根据在东亚发现的一些化石,生物学家认为,一些现已灭绝的鬣蜥种群生活在环太平洋地区,岛屿跳跃到太平洋中部。他们可能利用白令陆桥从北美穿越,然后穿过印度尼西亚和澳大利亚,或者沿着美洲太平洋沿岸的洪堡洋流航行。早期对一些鬣蜥基因的遗传分析对于斐济鬣蜥与其他地方发现的鬣蜥的关系尚无定论。
“在这些不同的分析中推断出了不同的关系,没有一个得到特别有力的支持,”McGuire说。“因此,关于Brachylophus在鬣蜥系统发育中的真正位置仍然存在不确定性。西蒙的数据确实证明了这一点。”
Scarpetta从博物馆收藏的200多个鬣蜥标本的组织中收集了4000多个基因的全基因组序列DNA。遗传数据显示,斐济鬣蜥与双索龙属鬣蜥的亲缘关系最为密切。该属中分布最广的物种是北美沙漠鬣蜥,它适应了美国西南部和墨西哥北部沙漠的灼热环境。该属的其他物种原产于科尔特斯海的圣卡塔利娜岛。
斯卡佩塔说:“鬣蜥和沙漠鬣蜥尤其能抵抗饥饿和脱水,所以我的想法是,如果有任何一组脊椎动物或任何一组蜥蜴真的可以在大片植被上穿越太平洋8000公里(4970英里),那么一个类似沙漠鬣蜥的祖先就是那个。”。
遗传分析确定,Brachylophus和Dipsosaurus这两个谱系大约在3400万年前分化。这一修订后的分析与早期关于斐济鬣蜥起源的理论不一致。
麦圭尔说:“当你真的不知道Brachylophus在树根上的位置时,它们的来源几乎可以在任何地方。”。“因此,更容易想象Brachylophus起源于南美洲,因为我们在加拉帕戈斯群岛已经有了海鬣蜥和陆鬣蜥,它们几乎肯定会从大陆分散到岛屿上。”
这一新的分析排除了鬣蜥起源于南美洲的想法。此外,由于斐济群岛本身也是在大约3400万年前从海中出现的,鬣蜥可能不久后就登陆了这些岛屿。除了斐济和汤加,其他太平洋岛屿也可能有鬣蜥。然而,火山岛的消失速度与它们出现的速度一样快,因此其他太平洋岛屿鬣蜥的一些证据可能已经丢失。
该团队将继续分析鬣蜥的全基因组数据,以更好地了解它们的进化关系,并更多地了解它们在时间和空间上的相互作用。