6600萬(wàn)年前,當(dāng)一顆小行星撞擊地球時(shí),似乎并非一切都被炸毀了。新的研究表明,某些類型的地衣 - 由真菌和藻類共同生活的生物 - 抓住了這一時(shí)刻,并演變成新的形式,以承擔(dān)植物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。
當(dāng)然,“時(shí)刻”看到灰燼阻擋了太陽(yáng)并使地球降溫,這就是為什么許多植物,早期鳥類和昆蟲,當(dāng)然還有恐龍被消滅的原因。然而,真菌不依賴陽(yáng)光作為食物,化石記錄顯示此時(shí)真菌孢子增加。
由于地衣含有植物和真菌,美國(guó)菲爾德博物館的科學(xué)家們想知道它們是否像植物一樣受到負(fù)面影響,或者像真菌一樣受到影響。
“我們認(rèn)為地衣會(huì)受到負(fù)面影響,但在我們看到的三個(gè)群體中,他們抓住機(jī)會(huì)并迅速實(shí)現(xiàn)多元化,”主要作者黃仁鵬(現(xiàn)任臺(tái)灣中央研究院)說(shuō)。
“有些地衣會(huì)像植物葉子一樣長(zhǎng)出復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)填滿了枯死的植物。”
雖然黃和他的同事從那時(shí)起沒有很多化石地衣可以看,但他們確實(shí)有很多現(xiàn)代的地衣DNA。
通過(guò)觀察在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中生長(zhǎng)的真菌,科學(xué)家們普遍了解基因突變?cè)谡婢鶧NA中出現(xiàn)的頻率。在DNA復(fù)制過(guò)程中DNA序列中的字母意外切換的頻率稱為突變率。
如果你知道突變率,研究人員說(shuō),當(dāng)你比較兩種不同物種的DNA序列時(shí),你通常可以推斷出他們必須擁有相同DNA的共同祖先。
他們將三個(gè)地衣家族的DNA序列送入一個(gè)軟件程序,然后計(jì)算出它們的家譜必須看起來(lái)像什么,包括估計(jì)它多久以前分支到我們今天看到的群體。
他們用這些信息補(bǔ)充了他們所擁有的少量地衣化石,從1億年到4億年前,這些結(jié)果指出了6600萬(wàn)年前的地衣繁殖 - 至少對(duì)于一些多葉的地衣家族而言。
“有些團(tuán)體沒有表現(xiàn)出變化,所以他們沒有受到環(huán)境變化的影響或受益,”菲爾德博物館的地衣博物館館長(zhǎng)Thorsten Lumbsch說(shuō)。
“有些地衣已經(jīng)滅絕,葉狀的巨型植物填滿了這些壁龕。當(dāng)我看到并非所有的地衣都遭受了損失時(shí),我真的很高興。”
Lumbsch補(bǔ)充說(shuō),結(jié)果強(qiáng)調(diào)了這種大規(guī)模滅絕對(duì)自然界形成的深刻影響。
“如果你可以追溯到4000萬(wàn)年前,植物,鳥類,真菌中最突出的群體 - 它們與你現(xiàn)在看到的相似,而不是你在7000萬(wàn)年前所看到的。我們看到的大部分東西都在我們周圍如今在自然界中起源于恐龍之后。“
黃說(shuō):地衣是很好的環(huán)境指標(biāo),“通過(guò)簡(jiǎn)單的生物多樣性研究,我們可以推斷空氣質(zhì)量和污染水平”。
它們也是不可預(yù)測(cè)的。
“我們期望從研究其他生物體中獲得很多模式,但真菌不遵循這種模式。真菌很奇怪,”他說(shuō)。