大约 6600 万年前恐龙的灭绝对生态系统产生了重大影响,甚至可能为果实的进化铺平了道路。新的研究深入考察了果实和种子的进化历史,以确定它们的大小变化时间和方式,证实恐龙灭绝导致了大型果实的生长,这些果实曾供养了我们的灵长类祖先的饮食。
最近发表在《古生物学》杂志上的一项研究显示了种子大小在历史上的起伏,这在很大程度上取决于森林条件的改变。结果——涵盖了恐龙的衰落和哺乳动物的兴起——展示了某些物种如何通过作为生态系统工程师来在影响周围世界方面发挥重要作用。
果实对光的争夺
果实是我们饮食的重要组成部分,但它们并非一直都像现在这样。果实的起源有些模糊;根据化石证据,已知最早的被子植物,即开花植物,可以追溯到早白垩世(约 1.35 亿年前),但一些科学家认为第一批被子植物可能出现得更早,在前侏罗纪时期。在白垩纪,植物的种子很小,果实也很罕见。
然而,在白垩纪-古近纪灭绝事件导致恐龙大规模消失后,果实和种子最终会发生变化。在它们灭绝之前,巨大的蜥脚类恐龙——有史以来最大的陆地动物——会改变环境,它们会压倒树木并吞食大量的植被。
恐龙灭绝后,森林开始重新生长,茂密的树冠阻挡了阳光到达地面。科学家们推测,更茂密的森林中对光的竞争促进了更高的树木的成功,这些树木必须比其他树木生长得更快,而从大种子长出的树木在这场比赛中获得了先机。果实也变得更大,早期灵长类等动物会食用它们并传播种子,从而引导植物的传播。
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史前种子大小
在新研究中,研究人员通过他们创建的一个模型证实了这一理论,该模型旨在观察恐龙灭绝后,在更黑暗的森林林下环境中,种子和果实的大小会如何变化。结果与史前时期的种子大小趋势非常吻合。
恐龙消失后,种子开始生长,但随着模型的继续,研究人员在进化时间线上发现了一个令人惊讶的发现。在大约 3500 万年前,陆地动物已经足够大,对森林造成了与恐龙曾经相似的破坏性影响,种子又缩小回了较小的尺寸。
“我们的模型预测,这些动物会使森林足够开放,让充足的光线进入林下,而大种子不再比小种子更具优势,”北亚利桑那大学信息学教授克里斯托弗·道蒂(Christopher Doughty)在一份声明中说,他领导了这项研究。“种子大小增加的进化压力开始减弱。因此,我们在不诉诸气候变化等外部因素的情况下,就解释了种子大小随时间变化的趋势。”
新的生态系统工程师
该模型还描绘了大约 50,000 年前种子大小的又一次波动,当时晚更新世灭绝事件导致猛犸象等巨型动物开始消失。巨型动物灭绝导致森林林下再次变暗,模型预测其结果是种子大小的长期增加。
在现代,随着森林砍伐以惊人的速度持续,人类承担了生态系统工程师的角色;伐木行为为阳光照射到地面创造了开口,现代森林的光照水平开始类似于恐龙存在的时期。如果人类停止这些行为,并且巨型动物不再占主导地位,理论上森林可能会再次变暗,为大种子的再次出现奠定基础。
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国家医学图书馆。 侏罗纪时期是否存在开花植物?















