冰川將重啟鱷魚演化

文/嚴融怡 |2021.06.16
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文/嚴融怡

前幾個月「趣味多腦河版」有篇文章〈鱷魚是否忘了演化〉,吸引我的好奇,因為隨著冰河時間的消長,可能會喚醒這種古老的動物喔。

美洲鱷是十分有彈性的動物,牠們的血統已經存活了2億多年。鱷魚既是嫻熟的游泳高手,亦可長途跋涉、縱橫於淡水與海洋環境之間,唯一會限制鱷魚的就是不能離開水源太遠。

300萬年前,巴拿馬地峽的形成改變全球海洋環流,不但連接南北美洲也建立了加勒比海。這導致美洲大陸上物種廣泛混合以及海洋動物群分離。在陸地上,猛獁象、劍齒虎、馬、駱駝等北美哺乳動物進入南美洲;而南美洲的巨型地懶、犰狳、負鼠等哺乳動物則進入北美洲。

這一事件被稱為「美洲大轉換」,而海洋中則發生相反的情況,在太平洋和加勒比海分開的水域中,演化出新的珊瑚、蛤蜊和魚類。

測基因序 遺傳吻合

麥基爾大學的研究人員有個疑問:太平洋和加勒比地區的動物族群彼此血緣關係,是否與真實地質情況相符?科學家會這麼問,是因為生活在太平洋沿岸的美洲鱷魚,在基因上與加勒比鱷魚群應該會有足夠的差異,進而可成為獨特的物種。

為了測試這一點,研究人員從巴拿馬兩岸的幾個鱷魚種群中,捕獲並採集了鱷魚的血液樣本,並進行基因組定序的分析,以尋找牠們DNA中的微小變異。研究小組發現太平洋和加勒比鱷魚種群僅分離約10萬年。

事實的真相是,在溫暖的間冰期,巴拿馬的大部分地區都在水下,海岸被鹹潟湖、小河,以及陸地隔開。這就是為什麼我們認為鱷魚能夠自由地,從一個海岸到另一個海岸的原因;並解釋了為什麼牠們最古老的遺傳特徵,與這個時間點重合。然而,研究人員發現,儘管經歷頻繁的間冰期,每個海岸的鱷魚種群之間仍存在一些遺傳差異。

棲地破壞 多樣性降

由於人類發展對棲息地的破壞,鱷魚多樣性現今正處於危險之中。相關研究人員已經很難在巴拿馬運河附近的太平洋沿岸,找到任何鱷魚族群。保護該島周圍的種群,可能是保存巴拿馬美洲鱷魚獨特遺傳特徵的最後機會。

這項研究結果發表在今年2月的《演化》期刊上。該研究不僅將冰河時代之中,冰期–間冰期循環與熱帶生物的演化聯繫起來,也強調鱷魚對古代氣候變化、大型地質事件的適應能力;但是更重要的卻是曝露出,鱷魚對現代人類破壞環境的脆弱無力。

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