百分之六十三。這是大約 3000 萬年前地球氣候從沼澤變為冰冷之後從非洲和阿拉伯半島消失的哺乳動物物種的比例。但我們現在才知道。
本週發表在《通訊生物學》雜誌上的一項新研究彙總了數十年的工作，報告了在稱為始新世和漸新世的地質時期之間的過渡之後發生的先前未記錄的滅絕事件。
那個時期的特點是氣候變化劇烈。與今天發生的事情相反，地球變得更冷，冰蓋擴大，海平面下降，森林開始變成草原，二氧化碳變得稀缺。當時在歐洲和亞洲已知的物種中有近三分之二已經滅絕。
人們認為非洲哺乳動物可能毫髮無損地逃脫了。非洲溫和的氣候和靠近赤道的地方可能是那個時期最糟糕的降溫趨勢的緩衝。
現在，在很大程度上要歸功於杜克狐猴化石靈長類中心部門 (DLCDFP) 的大量化石，研究人員表明，儘管環境相對溫和，但非洲哺乳動物與來自歐洲和亞洲的哺乳動物一樣受到影響。該系列是已故杜克大學的埃爾文·西蒙斯 (Elwyn Simons) 畢生的傑作，他數十年來一直在埃及沙漠中搜尋化石。
該團隊由來自美國、英國和埃及的研究人員組成，研究了五個哺乳動物群體的化石：一群被稱為鬣齒獸的已滅絕食肉動物；兩個齧齒動物組，anomalures（鱗尾松鼠）和 hystricognaths（一組包括豪豬和裸鼴鼠）；和兩個靈長類動物群，鏈球菌（狐猴和懶猴），以及我們自己的祖先，類人猿（猿和猴子）。
透過從非洲多個地點收集數百個化石的資料，該團隊能夠為這些群體構建進化樹，確定新譜系何時分支出來，併為每個物種的首次和最後一次出現打上時間戳。
他們的結果表明，所有五個哺乳動物群體都在始新世-漸新世邊界附近遭受了巨大損失。
“這是一個真正的重置按鈕，”索爾福德大學的博士後研究員、該論文的第一作者多里安·德弗里斯說。
幾百萬年後，這些群體再次出現在化石記錄中，但外觀煥然一新。在大滅絕事件之後，在漸新世後期重新出現的化石物種與之前發現的物種不同。
“很明顯，發生了一次巨大的滅絕事件，然後是恢復期，”杜克大學 DLCDFP 的研究員和數字準備人員、該論文的合著者史蒂文·赫裡特 (Steven Heritage) 說。
證據就在這些動物的牙齒中。臼齒可以告訴我們很多關於哺乳動物吃什麼的資訊，而這反過來又可以告訴我們很多關於它們的環境的資訊。
幾百萬年後重新出現的齧齒動物和靈長類動物具有不同的牙齒。這些是新物種，吃不同的東西，擁有不同的棲息地。
“我們看到牙齒多樣性的巨大損失，然後是新牙齒形狀和新適應的恢復期，”德弗里斯說。
“滅絕在這方面很有趣，”杜克大學 DLCDFP 策展人兼該論文的合著者馬特博斯說。“它會殺死事物，但它也為生存到這個新世界的血統開闢了新的生態機會。”
多樣性的下降以及隨後的恢復證實了始新世-漸新世邊界是一個進化瓶頸：大多數譜系滅絕了，但有一些譜系倖存下來。在接下來的幾百萬年裡，這些倖存的譜系多樣化了。
“在我們的類人猿祖先中，大約 3000 萬年前，多樣性幾乎為零，只剩下單一的牙齒型別，”凱克醫學院綜合解剖科學系教授兼系主任 Erik R. Seiffert 說。南加州大學，西蒙斯的前研究生，論文的高階合著者。“這種祖先的牙齒形狀決定了後來飲食多樣化的可能性。”
“關於瓶頸在我們自己早期進化歷史中的作用，有一個有趣的故事，”塞弗特說。“如果我們像猴子一樣的祖先在 3000 萬年前就滅絕了，那麼我們就差一點就沒有存在了。幸運的是，他們沒有。”
快速變化的氣候並不是這些少數倖存的哺乳動物面臨的唯一挑戰。隨著氣溫下降，東非遭受了一系列重大地質事件的打擊，例如火山超級噴發和氾濫玄武岩——巨大的火山噴發覆蓋了大片的熔岩。也正是在那個時候，阿拉伯半島與東非分離，打開了紅海和亞丁灣。
“我們在始新世-漸新世邊界失去了很多多樣性，”博思說。“但倖存下來的物種顯然有足夠的工具包來承受這種波動的氣候。”
“地質時期的氣候變化塑造了生命的進化樹，”埃及曼蘇拉大學古脊椎動物學中心創始人、該論文的合著者赫沙姆·薩拉姆說。“收集過去的證據是瞭解氣候變化將如何影響生態系統的最簡單方法。”
