自19世紀(jì)查爾斯·達(dá)爾文和阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士的開創(chuàng)性工作以來，群島一直是推進(jìn)進(jìn)化理論的重要實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)在，國際研究小組在PLOS ONE上發(fā)表的一篇新論文描述了兩個(gè)新的有袋動(dòng)物的化石親戚，它們闡明了4300萬年前始新世期間一個(gè)獨(dú)特的島嶼生態(tài)系統(tǒng)是如何演變的。

“在許多方面的進(jìn)化比在北美這樣的大陸上更容易研究，因?yàn)樗且粋€(gè)更簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)，”共同作者K.克里斯托弗比爾德說，他是堪薩斯大學(xué)生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)杰出基礎(chǔ)教授，高級(jí)KU生物多樣性研究所和自然歷史博物館的策展人。“自從達(dá)爾文和華萊士根據(jù)他們對(duì)生活在加拉帕戈斯群島和馬來群島(現(xiàn)代印度尼西亞群島)上的植物和動(dòng)物的觀察，獨(dú)立制定他們的進(jìn)化思想以來，進(jìn)化生物學(xué)家一直關(guān)注島嶼。”

然而，比爾德說，通過“深度時(shí)間”或跨越數(shù)百萬年的時(shí)間框架生活在島嶼上的動(dòng)物的化石記錄很差，這阻礙了我們對(duì)島嶼生態(tài)系統(tǒng)如何組裝的理解。這篇新論文描述了兩種新的化石物種，這些物種來自他們的牙齒，居住在現(xiàn)代土耳其中北部的龐蒂德地區(qū)。

在始新世期間，龐蒂德地區(qū)是一個(gè)更大的現(xiàn)代地中海海島，名為特提斯。那時(shí)，非洲和歐亞大陸沒有像今天在中東那樣相連，但由于板塊構(gòu)造，非洲正在向北漂移，最終數(shù)百萬年后將與歐亞大陸相撞。龐蒂德地區(qū)夾在這些交匯的大陸之間。這種地質(zhì)環(huán)境使得龐蒂德地區(qū)與印度尼西亞群島的蘇拉威西島相似，同樣位于亞洲和澳大利亞交匯的大陸之間。

“從任何時(shí)期開始，地球上沒有任何其他生態(tài)系統(tǒng)與我們?cè)谕炼涫夹率浪l(fā)現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)相匹配 - 它是一個(gè)完全獨(dú)特的哺乳動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)，就像今天的馬達(dá)加斯加一樣，”他說。“但這個(gè)島嶼生物群是如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)展的?你需要化石和時(shí)間深度才能看到它。我們能夠在這里詳細(xì)研究這個(gè)古老島嶼是如何進(jìn)化的 - 不同的動(dòng)物來自哪里，它們是如何到達(dá)那里的他們到了那里。一旦他們到達(dá)那里，其中一些哺乳動(dòng)物，包括我們發(fā)現(xiàn)的一種新的有袋類血統(tǒng)，能夠在島上多樣化。龐蒂德島上的大多數(shù)始新世哺乳動(dòng)物似乎已經(jīng)通過游泳到達(dá)那里或者在特提斯海的部分地區(qū)漂流，而不是在與歐亞大陸相鄰地區(qū)分開時(shí)被困在島上。

Beard在該研究中的合作者是巴黎國家歷史博物館的GrégoireMétais，德克薩斯大學(xué)的John R. Kappelman，華盛頓大學(xué)的Alexis Licht，土耳其Eskis?ehir Osmangazi大學(xué)的Faruk Ocakog?lu，和KU的Pauline MC Coster和Michael H. Taylor。

在沒有活著的后代的龐蒂德有袋類化石中，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，如果有足夠的時(shí)間，在島上發(fā)展的獨(dú)特生活形式總體上是不合適的。

“我們確切知道的一件事是，現(xiàn)在土耳其在這個(gè)島上發(fā)生的令人難以置信的有趣和獨(dú)特的始新世生物群在某些時(shí)候被徹底根除了，”比爾德說。“當(dāng)島嶼重新連接到歐亞大陸時(shí)，它被消滅了，更多的大都會(huì)動(dòng)物第一次能夠進(jìn)入它，驅(qū)使這個(gè)奇怪的島嶼生物群滅絕。今天保護(hù)生物學(xué)的信息是島嶼生態(tài)系統(tǒng)本質(zhì)上是短暫的宏觀進(jìn)化時(shí)間的規(guī)模。今天，保護(hù)生物學(xué)家關(guān)注島上許多瀕臨滅絕的類群。古生物學(xué)提供的丑陋事實(shí)是，如果有足夠的時(shí)間，大多數(shù)島嶼動(dòng)物群注定要滅絕。它們是進(jìn)化的死胡同 - 盡管它們是研究進(jìn)化過程的好地方。“

比爾德說，兩個(gè)新描述的化石有袋動(dòng)物- 小型的Galatiadelphys和Orhaniyeia nauta -生長在始新世Pontide的食物鏈頂端附近，因?yàn)椴溉閯?dòng)物的食肉動(dòng)物無法到達(dá)小島。

他說：“關(guān)于Pontides島嶼動(dòng)物群最奇怪的事情之一就是沒有真正的哺乳動(dòng)物食肉動(dòng)物。” “沒有任何東西與貓，狗，熊或黃鼠狼有關(guān) - 沒有現(xiàn)代哺乳動(dòng)物掠食者。他們無法到達(dá)龐蒂德地形，因?yàn)樗且粋€(gè)小島。所以，這些有袋動(dòng)物在生態(tài)上取代了食物的頂部鏈。”

根據(jù)KU研究員的說法，新發(fā)現(xiàn)的化石證明了地質(zhì)背景對(duì)任何島嶼上的生態(tài)系統(tǒng)組裝有著巨大的影響。

“目前關(guān)于島嶼演變的想法是基于一些相當(dāng)簡(jiǎn)單但相當(dāng)有效的模型，”比爾德說。“這些模型提出，有機(jī)體根據(jù)兩個(gè)主要因素定居島嶼 - 島嶼有多大，距離附近的大陸陸地有多遠(yuǎn)?一個(gè)較大的島嶼構(gòu)成了一個(gè)更大的目標(biāo)，擁有更多的棲息地，使生物更容易生存殖民島嶼，一旦他們到達(dá)那里，他們有更好的生存機(jī)會(huì)，甚至可能多樣化。“

根據(jù)他的團(tuán)隊(duì)在龐蒂德地區(qū)的研究結(jié)果，比爾德說，地質(zhì)背景至少與島嶼的大小或距離殖民動(dòng)物的源頭區(qū)域的距離一樣重要。

“所有人都可能是平等的，但所有島嶼都是平等的不是。島上的地質(zhì)背景 - 這里正處于活躍的構(gòu)造收斂區(qū)域 - 我們認(rèn)為正在淹沒這些其他因素，大小和與大陸的距離，“他說。”龐蒂德哺乳動(dòng)物群最奇怪的是它包含一個(gè)獨(dú)特的來自歐洲，非洲和亞洲的動(dòng)物混合物。即使我們的兩個(gè)新的有袋動(dòng)物在北部和南部顯示出不同的進(jìn)化根源。這是有道理的，因?yàn)辇嫷俚聧u被夾在歐亞大陸和非洲之間，動(dòng)物從多個(gè)方向到達(dá)那里。我們可以與印度尼西亞的現(xiàn)代蘇拉威西島進(jìn)行一個(gè)有趣的類比，就像龐蒂德地區(qū)有混合動(dòng)物群一樣。它主要包括與亞洲物種明顯相關(guān)的眼鏡猴，豬和蝦等動(dòng)物，但是你也有蘇拉威西島上與新幾內(nèi)亞哺乳動(dòng)物明顯相關(guān)的物種。如果你看看今天的板塊構(gòu)造，蘇拉威西島就會(huì)被夾在澳大利亞和亞洲之間，就像在始新世將龐蒂德夾在非洲和亞洲之間一樣。“