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岛屿是南极洲海洋生物进化的摇篮

南极基本上到达北贫瘠的岛屿实际上是许多现代海洋生物物种的发源地——也许将会是第一个地方被入侵物种的影响气候变化,根据耶鲁大学研究人员的一项研究,北卡罗来纳州的自然科学博物馆。

皮博迪自然历史博物馆(Peabody Museum of Natural History)的生态学和进化生物学教授、宾汉海洋学馆长托马斯·尼尔(Thomas Near)说:“我们过去认为多样性是在大陆上产生的,并扩散到岛屿上。”“但在南极洲,正是这些岛屿孕育着多样性的种子,而最年轻的物种正是生活在这片大陆上。”

在过去的4000万年里,南极洲一直被一道冷水热障与其他生态系统隔绝。因此,一种适应冷水的鱼类已经统治了整个大陆地区。在南极洲,几乎所有的鱼类都属于南极鱼类,其中包括餐馆里的主食——智利鲈鱼。

耶鲁大学皮博迪博物馆(Peabody Museum at Yale)和北卡罗来纳州自然科学博物馆(North Carolina Museum of Natural Sciences)的研究人员进行的一项基因分析显示,在冰川的周期性推进过程中,许多海洋生物物种退回到了斯科舍弧(Scotia Arc),这是一个向北延伸至南大洋的群岛。正是在那里,新物种出现了,随着冰层的再次消退,非洲大陆上的一些地区重新出现了人口。

“想象一下,如果佛罗里达和巴哈马群岛是北美动物物种不断繁衍的地方,”北卡罗来纳州自然科学博物馆(North Carolina Museum of Natural Sciences)鱼类学研究负责人、该研究的主要作者亚历克斯·多恩伯格(Alex Dornburg)说。“这将对我们的保护工作和资源管理策略给予完全不同的重视。”

作者说,就像佛罗里达一样,南极北部半岛现在受到新“殖民者”的威胁,这些入侵物种有可能从根本上改变这个脆弱的海洋生态系统的食物网。此外,南大洋的鱼类是数十亿美元国际经济的基础,也是鲸鱼、海豹、企鹅和信天翁的主要食物来源。

多恩伯格说:“命运发生了微妙的变化,南极海洋鱼类的原产地现在成了入侵殖民者的入口。”“我们可能正在看到一个重大进化过程的逆转。”

研究小组发现的这一古老的模式已经受到气候变化的威胁,以及入侵物种的到来,比如帝王蟹,这种食肉动物有可能破坏海洋生物微妙的平衡。

“这个系统非常脆弱,海洋生物只能对付有限的掠食者,”尼尔说。“现在这是自助餐,你能吃多少就吃多少。”

这项研究的主要资金由国家科学基金会提供。

该论文的其他作者包括耶鲁大学的萨拉·费德曼(Sarah Federman)、北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的阿普丽尔·兰姆(April Lamb)和北卡罗来纳州自然科学博物馆(North Carolina Museum of Natural Sciences),以及美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)的克里斯托弗·琼斯(Christopher Jones)。