對(duì)現(xiàn)今漂浮在深海中的浮游有孔蟲的描述。Credit: Richard Bizley,模化 BizleyArt.
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：今天，物種豐富度在赤道地區(qū)達(dá)到頂峰，石研示萬生物西安外圍（西安外圍女）外圍預(yù)約（微信181-8279-1445）提供頂級(jí)外圍女上門，優(yōu)質(zhì)資源可滿足你的一切要求但直到現(xiàn)在還沒有明確的究揭解釋。通過分析化石記錄，年前研究人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代性梯現(xiàn)代生物多樣性梯度的起源一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素是1500萬年前發(fā)生的全球冷卻事件。這在低緯度和高緯度之間以及水體內(nèi)部產(chǎn)生了更陡峭的大規(guī)多樣度溫度梯度，導(dǎo)致熱帶地區(qū)支持更多的模化生態(tài)位供物種棲息。
研究人員利用近50萬塊化石解決了一個(gè)有200年歷史的石研示萬生物科學(xué)之謎：為什么不同物種的數(shù)量在赤道附近最多，而向極地地區(qū)穩(wěn)步減少。究揭這一結(jié)果--今天（2023年2月15日）發(fā)表在《自然》雜志上--對(duì)生物多樣性是年前西安外圍（西安外圍女）外圍預(yù)約（微信181-8279-1445）提供頂級(jí)外圍女上門，優(yōu)質(zhì)資源可滿足你的一切要求如何在漫長的時(shí)間尺度上產(chǎn)生的，以及氣候變化如何影響全球物種的現(xiàn)代性梯豐富性給出了寶貴的見解。
人們早就知道，起源在海洋和陸地系統(tǒng)中，大規(guī)多樣度物種（包括動(dòng)物、植物和單細(xì)胞生物）顯示出一個(gè)"緯度多樣性梯度"，生物多樣性在赤道達(dá)到頂峰。但是直到現(xiàn)在，有限的化石數(shù)據(jù)使研究人員無法徹底調(diào)查這種多樣性梯度最初是如何產(chǎn)生的。
在這項(xiàng)新的研究中，牛津大學(xué)、利茲大學(xué)和布里斯托爾大學(xué)的研究人員使用了一組叫做浮游有孔蟲的單細(xì)胞海洋浮游生物。該小組分析了全球化石數(shù)據(jù)庫中的434113個(gè)條目，涵蓋了過去的4000萬年。然后他們調(diào)查了物種數(shù)量在時(shí)間和空間上的關(guān)系，以及緯度多樣性梯度的潛在驅(qū)動(dòng)因素，如海面溫度和海洋鹽度水平。
主要發(fā)現(xiàn)有：
1.現(xiàn)代的緯度多樣性梯度大約在3400萬年前首次開始出現(xiàn)，因?yàn)榈厍蜷_始從一個(gè)較溫暖的氣候過渡到較冷的氣候。
2.這個(gè)梯度最初仍然很淺，直到大約1500-1000萬年前，它才明顯變陡。這與全球降溫的顯著增加相吻合。
3.浮游有孔蟲的豐富度高峰出現(xiàn)在4000-2000萬年前的高緯度地區(qū)。然而，到大約1800萬年前，豐富度的峰值轉(zhuǎn)移到緯度10°到20°之間，與今天觀察到的多樣性模式一致。
4.物種豐富度與海面溫度之間存在著強(qiáng)烈的正相關(guān)關(guān)系--無論是在特定地點(diǎn)的時(shí)間模型，還是在特定時(shí)間的不同地點(diǎn)。
5.物種豐富度與溫躍層的強(qiáng)度之間也有正相關(guān)關(guān)系：溫躍層是存在于海洋表面較暖的混合水和下面較冷的深水之間的溫度梯度。
據(jù)研究人員說，這些結(jié)果表明，現(xiàn)代浮游有孔蟲的物種豐富度分布可以用過去1500萬年中從赤道到兩極的緯度溫度梯度變陡來解釋。與高緯度地區(qū)相比，這可能在熱帶地區(qū)的水體中開辟了更多的生態(tài)位，促進(jìn)了更大的物種進(jìn)化率。
為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究人員調(diào)查了現(xiàn)代浮游有孔蟲物種在垂直水柱中不同深度的生活狀況。他們發(fā)現(xiàn)，在靠近赤道的低緯度地區(qū)，與高緯度地區(qū)相比，今天的物種在水柱中的垂直分布更為均勻。

浮游有孔蟲物種Globigerinella adaMSI的外殼的掃描電子顯微鏡圖像。這個(gè)標(biāo)本是在GLOW巡航中從西南印度洋的海底沉積物中收集的
這表明，現(xiàn)代多樣性梯度的一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素是，從1500萬年開始，低緯度和高緯度地區(qū)之間以及水體內(nèi)部的海面溫度差異明顯增加。熱帶地區(qū)較溫暖的水域能夠支持更廣泛的不同溫度的生境和垂直水柱內(nèi)的生態(tài)位，鼓勵(lì)更多的物種進(jìn)化。
今天的熱帶地區(qū)比過去溫暖時(shí)期（如始新世和中新世）的熱帶地區(qū)更豐富，當(dāng)時(shí)海洋中幾乎沒有垂直的溫度梯度，這一事實(shí)就證明了這一點(diǎn)。
此外，高緯度地區(qū)海水溫度的降低可能導(dǎo)致許多地區(qū)的物種種群滅絕，從而造成了現(xiàn)代的多樣性梯度。

圖表顯示在地球歷史的不同時(shí)期，不同的浮游有孔蟲物種的數(shù)量是如何隨緯度變化的。資料來源：Fenton等人，《自然》2023年
浮游有孔蟲起源于早至中侏羅紀(jì)時(shí)期（大約1.7億年前）。它們在世界各地的海洋中被發(fā)現(xiàn)--從極地到赤道--并在海洋的上層兩公里處占據(jù)一系列的生態(tài)位。由于它們產(chǎn)生堅(jiān)硬的外殼，因此可以大量保存下來。浮游有孔蟲在全球范圍內(nèi)的豐富數(shù)量和它們在過去6600萬年的特殊化石記錄使它們成為這項(xiàng)研究的理想群體。
該研究的主要作者Erin Saupe博士（牛津大學(xué)地球科學(xué)系）說。"通過解決生物多樣性的空間模式如何在深層時(shí)間中變化，我們提供了寶貴的信息，對(duì)于理解生物多樣性如何在地質(zhì)時(shí)間尺度上產(chǎn)生和維持至關(guān)重要，這超出了現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究的范圍。"

浮游有孔蟲（右下）的光鏡圖像，它被延伸到周圍環(huán)境中的細(xì)胞質(zhì)細(xì)線所包圍。這個(gè)活標(biāo)本是最近在GLOW巡航中從西南印度洋的水中采集的。資料來源：Tracy Aze, 利茲大學(xué)
該研究的共同作者Tracy Aze副教授（利茲大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院）補(bǔ)充說："盡管它們小到可以裝在針頭上，但浮游有孔蟲擁有科學(xué)上已知的最完整的物種級(jí)化石記錄。我們的研究建立在60年的深海樣本收集和研究科學(xué)家對(duì)數(shù)十萬個(gè)標(biāo)本的辛勤計(jì)數(shù)和記錄之上。能夠產(chǎn)生關(guān)于物種分布的驅(qū)動(dòng)因素的如此重要的結(jié)果，并為這個(gè)美妙的化石檔案伸張正義，真是太棒了"。
研究報(bào)告的共同作者、布里斯托爾大學(xué)地理科學(xué)系的高級(jí)研究助理Alex Farnsworth博士說。"了解為什么在古代歷史中，靠近赤道的物種更加多樣和豐富，而靠近兩極的物種則較少，這可以讓人們了解海洋物種，如浮游生物，在未來可能做出的反應(yīng)。這些微小的單細(xì)胞生物是海洋食物鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此研究它們對(duì)不斷變化的氣候的反應(yīng)可能有助于我們更好地預(yù)測隨著氣候變化的不斷發(fā)生，溫度繼續(xù)變暖，它們將可能受到怎樣的影響。這對(duì)海洋食物網(wǎng)，如魚類和水生哺乳動(dòng)物，如海豹和鯨魚，有潛在的巨大影響，并可用于告知未來保護(hù)海洋生物和保護(hù)生物多樣性的措施。"

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