物理科技生物学-PHYICA

海洋酸化须藤真奈美影响的哨兵在地球上最后一次大灭绝中幸存下来

地球 2022-02-01 00:00:06

夏威夷大学马诺阿分校的玛茜·格拉博斯基 几种浮游腹足动物,包括五种海蝶(带壳的)和两种海天使(裸的)

荣誉:卡佳·佩恩伯格,埃里卡·戈策,黛博拉·沃尔-帕尔默,丽塞特·梅克斯

荷兰自然生物多样性中心的卡佳·佩因伯格(Katja Peijnenburg)领导的《国家科学院院刊》本周发表的研究表明,两组微小而脆弱的海洋生物——海蝴蝶和海天使——出人意料地具有韧性,它们在剧烈的全球气候变化和6600万年前地球最近的大规模灭绝事件中幸存下来。

海蝴蝶和海天使是翼足类动物,数量丰富,是漂浮的蜗牛,一生都生活在开阔的海洋中

这是适应公海生活的一个显著例子,这些令人着迷的动物可以把薄薄的壳和一只蜗牛的脚变成两个翅膀状的结构,使它们能够在水中“飞翔”

海洋蝴蝶一直是全球变化研究的焦点,因为它们的壳是由文石制成的,文石是一种碳酸钙,其可溶性比方解石高50%,而方解石是其他重要的海洋生物用来建造壳的材料

由于它们的壳很容易溶解在酸化程度更高的海水中,翼足类被称为“煤矿中的金丝雀”,或者是指示海洋酸化影响的哨兵物种

一些翼足类动物的壳很薄,而另一些翼足类动物只有部分或没有壳,比如海天使,它们的化石记录是不完整的

丰富的翼足类化石仅在5600万年前才为人所知,并且主要代表完全去壳的海蝴蝶

这些观察导致了这样一种观点,即从进化上来说,翼足类是相对较新的腹足类

作者卡佳·佩恩伯格(左)和埃里卡·戈策(右)在收集AMT22巡航中的浮游动物

荣誉:卡佳·佩恩伯格和埃里卡·戈策 作为大西洋经向样带项目的一部分,一个国际研究小组在两个海洋样带对21个翼足类物种进行了采样,并收集了2654个基因的信息

通过分析这些数据和关键的翼足类化石,科学家们确定,翼足类的两个主要群体——海蝴蝶和海天使——是在大约1.39亿年前的早白垩世进化而来的

“因此,这两个群体都比以前认为的要古老得多,而且一定是在以前广泛的海洋酸化事件中幸存下来的,比如6600万年前的白垩纪末期,以及5600万年前的古新世-始新世最大热时期,”佩伊南伯格说

当研究人员试图预测各种海洋物种可能如何应对当前和未来的全球变化时,了解主要的翼足类是否已经暴露在高二氧化碳时期是很重要的

作为这项研究的一部分,在大西洋中收集浮游动物的站的位置

颜色表示碱度(数据来自兰德等人

2015)

信用:Peijnenburg等

(2020) “虽然这些结果表明,开放海洋的带壳生物对过去海洋酸化的适应能力比目前认为的更强,但在它们的整个进化史中,翼足类动物不太可能经历过当前规模和速度的全球变化,”合著者、夏威夷大学海洋学家埃里卡·戈策说

海洋生物,尤其是那些钙化的海洋生物,是否有足够的进化适应能力来快速适应日益酸化的海洋,这仍然是一个悬而未决的问题

“目前的碳释放速率至少比我们在过去6600万年中所看到的要高一个数量级,”裴伊宁伯格说

因此,她强调免责声明“过去的表现并不能保证未来的结果

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