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2021-03-01鱷魚是不是忘記演化了? 615 期

Author 作者 編輯部


(Photo by Nick Karvounis on Unsplash)

目前存活的鱷魚種類約28種,並與白堊紀淡水生活的古代鱷魚長得非常相似。事實上,史前時代曾出現過許多種鱷魚,但現代的鱷魚種類卻沒有過去來的多元。相較於其他動物,例如蜥蜴及鳥類,都能在相同或更短的時間內演化出成數千種以上的物種多樣性,為什麼現存的鱷魚和他的祖先們好像忘記演化了呢?

英國布里斯托大學(University of Bristol)研究團隊於《通訊生物學》(Communications Biology)所發表的一篇研究,利用機器演算法估算物種的演化速率(rates of evolution),也就是固定時間內的變化狀況。透過比較偽鱷類(Pseudosuchia)化石之間的差異與年齡,就能夠得知該物種的演化速率。

研究團隊表示,偽鱷類的演化過程具有一種稱為「間斷平衡」(punctuated equilibrium)的演化模式,代表整個鱷類群在演化上經歷了長時間相對停滯的狀態,也就是特徵不太有變化,但卻伴隨著短時間內的特徵劇烈變化,即演化速度飆增。在本篇囊括的古鱷物種當中,一共有來自6個演化支的7個物種,在不同的時間點下出現了非常大幅的體型增長事件,這些類群的演化速率飛快。研究團隊分析,這些演化速率出現異常的事件,和外源性的環境變化很有關係,例如氣候變化、板塊飄移及海平面改變等。

在氣候暖和時,演化速率與體型都呈正相關增加。因此,考量演化速率相對保守且緩慢的大多數鱷類,鱷魚的身體具有獨特的適應性,牠們大部分的支系的體型並不需要為了生存而改變。這種特性可以解釋在白堊紀末期地球遭受流星撞擊後,恐龍滅絕的同時鱷魚依然能繼續生存。

此外,由於鱷魚屬於外溫動物,身體無法自主調控體溫,需要倚賴環境中的溫度生存,故鱷魚只能在溫暖的氣候條件下生長。

研究團隊下一步計畫探討為什麼某些史前鱷魚會滅絕,而另一群鱷魚卻能存活至今的原因。

Maximilian T. Stockdale and Michael J. Benton,Environmental drivers of body size evolution in crocodile-line archosaurs, Communications Biology, Vol. 4, Article number: 38, 2021.