沒有大滅絕？研究揭示珊瑚三角區億萬年繁榮的“意外”關鍵

本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

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位于印度洋和太平洋之間的熱帶海域的“珊瑚三角區”，面積約為300萬平方公里，包含超過6000種魚類、750種珊瑚和3000種軟體動物，是全球海洋生物多樣性最為豐富的區域之一。

海潮天下（Marine Biodiversity）小編讀到《自然》期刊上發表的一篇研究，題為《熱帶海洋生物多樣性熱點的新生代歷史》。這篇研究由國際生態學家團隊合作完成，詳細重建了印度-澳大利亞群島的生物多樣性歷史，揭示了其為何成為全球海洋生物多樣性最豐富的區域。這項研究不僅為了解該地區的生物多樣性提供了寶貴的歷史視角，也為未來的保護工作提供了科學依據。

印度-澳大利亞群島，又稱珊瑚三角區，是地球上海洋生物多樣性最為豐富的區域之一。然而，盡管其生態價值無可估量，該區域生物多樣性的詳細演化歷史卻一直未被完全解析。為了揭開這一謎團，來自香港大學、波恩大學和法國國家科學研究中心的研究人員聯手開展了一項研究，利用全面的化石數據集，高分辨率重建了這一區域的新生代多樣性演化歷程。

圖片展示了印度-澳大利亞群島地圖，標注了采樣地點，并特別放大了菲律賓群島的部分（右）。圖源：Skye Yunshu Tian et al

我們知道，沉積物記錄猶如一本天然的“歷史書”，蘊藏著遠古生物的信息。對這些化石數據進行鑒定和分析，讓研究人員得以重建該區域生物多樣性演化的歷史軌跡。

所以，該研究團隊通過實驗室分析來自印度-澳大利亞群島的沉積物樣本，鑒定了其中的化石種類。這些化石數據揭示了該地區在大約2500萬年前開始展現出單向的多樣化趨勢，并經過約2000萬年的指數增長，至260萬年前多樣性達到了平臺期。

這項研究表明，多樣性增長主要受多樣性依賴性和棲息地規模的影響，同時1300萬年前后的熱應力緩解也促進了多樣性的增加。印度-澳大利亞群島在大約2500萬年前、2000萬年前、1600萬年前、1200萬年前和500萬年前經歷了顯著的凈多樣化高峰，這些高峰可能與重大構造事件和氣候過渡有關。此外，該地區長期以來缺乏重大滅絕事件以及新生代的氣候冷卻也是其成為全球海洋生物多樣性最高熱點的重要原因。

▲上圖：馬來西亞沙巴珊瑚三角區生機勃勃的海洋生物展示了該地區令人矚目的生物多樣性。攝影：David M. Baker

熱點區域的形成與演變

這項研究深入揭示了生物地理過程對印度-澳大利亞群島多樣性的重要影響。例如，特提斯海后裔逐漸減少，同時全球性和本地物種逐漸增多（海潮小編注：特提斯海是古生代和中生代時期存在的一片巨大海洋，其消亡導致了該地區生物群的重大變化）。大約1400萬年前，這片區域內的熱應力開始減緩，這對于熱點區域的發展起到了關鍵作用。在始新世期間，過高的熱帶溫度，又抑制了多樣性的增加，但隨著氣候變冷，環境變得更有利于生物多樣性的繁榮。

▲上圖：柵列鹿角珊瑚，Acropora palifera (Lamarck ,1816)，是鹿角珊瑚科鹿角珊瑚屬的一種動物。由Lamarck在1816年為其命名。國內分布在臺灣蘭嶼、西沙群島及南沙群島。攝影?海潮天下（Marine Biodiversity）

不過，盡管印度-澳大利亞群島目前擁有極其豐富的生物多樣性，這種豐富性可能面臨風險。隨著人類活動導致的氣候變暖加劇，該地區的生物多樣性可能迅速喪失。Skye Yunshu Tian博士指出，“我們的古生物學結果表明，如果當前的全球變暖趨勢持續加劇，我們可能會迅速失去這一熱帶熱點的豐富多樣性。”

香港大學生物科學學院的Moriaki Yasuhara教授補充道，“這一對珊瑚三角區多樣性熱點長期歷史的重建，使我們能夠更好地理解多樣性熱點是如何從特提斯區域移動到珊瑚三角區并在那里發展起來的。這是我們之前并沒有搞清楚的。同時，我們的結果還解釋了為什么‘珊瑚三角區’的多樣性遠高于加勒比海，可能是因為珊瑚三角區幸運地沒有經歷大規模滅絕事件吧。”

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：

Skye Yunshu Tian, Moriaki Yasuhara, Fabien L. Condamine, Huai-Hsuan M. Huang, Allan Gil S. Fernando, Yolanda M. Aguilar, Hita Pandita, Toshiaki Irizuki, Hokuto Iwatani, Caren P. Shin, Willem Renema, Tomoki Kase. Cenozoic history of the tropical marine biodiversity hotspot. Nature, 2024;

DOI: 10.1038/s41586-024-07617-4

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▲上圖：笙珊瑚 (學名：) 是印度洋及中西太平洋特有的一種珊瑚。?海潮天下（Marine Biodiversity）

海潮天下·小百科

印度-澳大利亞群島

印度-澳大利亞群島（Indo-Australian Archipelago，簡稱IAA）指的是從印度洋東部延伸至太平洋西部的一大片島嶼和群島地區，又稱為“珊瑚三角”（Coral Triangle）。地理上包括印度尼西亞、巴布亞新幾內亞、菲律賓及許多其他小群島。這一地區以其獨特的生物地理學意義而聞名，作為連接亞洲和澳大利亞生物區系的橋梁。

印度-澳大利亞群島生物多樣性豐富、地質歷史復雜，因為那里的陸地和海洋經歷了長期的演化，形成了獨特的地理環境，為海洋生物多樣性的形成和發展提供了有利條件。它在塑造東南亞和大洋洲物種分布方面，起著至關重要的作用。從熱帶雨林到珊瑚礁，該地區多樣的棲息地支持著大量特有物種，并對全球生物多樣性保護工作產生重要影響。

特提斯海

特提斯海（Tethys Seaway），也稱特提斯洋，是在地質歷史上存在的一片廣闊的海洋，位于古代大陸之間。特提斯海的形成可以追溯到二疊紀晚期（約2.5億年前），當時盤古大陸逐漸裂解，形成了兩個大型古代大陸——勞亞古陸和岡瓦納古陸。特提斯海位于這兩個大陸之間，貫穿了現今的歐洲、北非和中東地區。在中生代時期，特提斯海是連接古地中海和古印度洋的重要海洋通道，極大地影響了當時的氣候和海洋生物的演化。

隨著地質年代的推移，特提斯海逐漸縮小、并最終還是消失了。在新生代時期，由于印度板塊與歐亞板塊的碰撞，喜馬拉雅山脈和青藏高原逐漸形成，特提斯海最終被抬升并消失，遺留下了現代的地中海、黑海、里海和咸海等水體。特提斯海的存在和演變對全球氣候和生物多樣性產生了深遠的影響，其留下的沉積物和化石記錄為科學家研究地球歷史、板塊構造運動和古代海洋生物提供了寶貴的資料。

多樣性依賴性

多樣性依賴性（diversity dependency）是生態學和進化生物學中的一個重要概念，指的是一個生物群體或生態系統中物種多樣性（或生物多樣性）提升的程度，受到棲息地大小、生態資源的可利用性以及生態環境穩定性等因素的影響程度。在生物學中，多樣性依賴性的理論基礎主要包括：棲息地大小和資源利用、環境穩定性和物種適應性、物種相互作用等等。因為小編注意到，在這篇Nature文獻中，一共四次提到了“diversity dependency”這個概念，因此特別做一個詞條來略作闡釋。

比如說，在熱帶雨林生態系統中，由于其龐大的面積和復雜的生態結構，容納了數以千計的植物和動物物種。這些物種依賴于豐富的生態位和資源，如不同高度的森林層次、各種植物類型和果實、花朵等。棲息地的穩定性和資源的豐富性使得熱帶雨林成為地球上生物多樣性最豐富的生態系統之一。但，隨著熱帶雨林面臨森林砍伐、氣候變化等壓力，其生態系統的穩定性受到威脅，可能導致物種多樣性的減少和生態系統功能的退化，進一步突顯了多樣性依賴性在生態保護和管理中的重要性。

本文僅代表資訊，不代表平臺觀點。

編譯 | 海潮君

編輯 | 盧曉雨

【參考資料】

• https://www.nature.com/articles/s41586-024-07617-4

• https://www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240628125223.htm

• https://www.hku.hk/press/press-releases/detail/27468.html