本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

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位于印度洋和太平洋之間的熱帶海域的“珊瑚三角區(qū)”，面積約為300萬平方公里，包含超過6000種魚類、750種珊瑚和3000種軟體動(dòng)物，是全球海洋生物多樣性最為豐富的區(qū)域之一。

海潮天下（Marine Biodiversity）小編讀到《自然》期刊上發(fā)表的一篇研究，題為《熱帶海洋生物多樣性熱點(diǎn)的新生代歷史》。這篇研究由國(guó)際生態(tài)學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作完成，詳細(xì)重建了印度-澳大利亞群島的生物多樣性歷史，揭示了其為何成為全球海洋生物多樣性最豐富的區(qū)域。這項(xiàng)研究不僅為了解該地區(qū)的生物多樣性提供了寶貴的歷史視角，也為未來的保護(hù)工作提供了科學(xué)依據(jù)。

印度-澳大利亞群島，又稱珊瑚三角區(qū)，是地球上海洋生物多樣性最為豐富的區(qū)域之一。然而，盡管其生態(tài)價(jià)值無可估量，該區(qū)域生物多樣性的詳細(xì)演化歷史卻一直未被完全解析。為了揭開這一謎團(tuán)，來自香港大學(xué)、波恩大學(xué)和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心的研究人員聯(lián)手開展了一項(xiàng)研究，利用全面的化石數(shù)據(jù)集，高分辨率重建了這一區(qū)域的新生代多樣性演化歷程。

圖片展示了印度-澳大利亞群島地圖，標(biāo)注了采樣地點(diǎn)，并特別放大了菲律賓群島的部分（右）。圖源：Skye Yunshu Tian et al

我們知道，沉積物記錄猶如一本天然的“歷史書”，蘊(yùn)藏著遠(yuǎn)古生物的信息。對(duì)這些化石數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒定和分析，讓研究人員得以重建該區(qū)域生物多樣性演化的歷史軌跡。

所以，該研究團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)室分析來自印度-澳大利亞群島的沉積物樣本，鑒定了其中的化石種類。這些化石數(shù)據(jù)揭示了該地區(qū)在大約2500萬年前開始展現(xiàn)出單向的多樣化趨勢(shì)，并經(jīng)過約2000萬年的指數(shù)增長(zhǎng)，至260萬年前多樣性達(dá)到了平臺(tái)期。

這項(xiàng)研究表明，多樣性增長(zhǎng)主要受多樣性依賴性和棲息地規(guī)模的影響，同時(shí)1300萬年前后的熱應(yīng)力緩解也促進(jìn)了多樣性的增加。印度-澳大利亞群島在大約2500萬年前、2000萬年前、1600萬年前、1200萬年前和500萬年前經(jīng)歷了顯著的凈多樣化高峰，這些高峰可能與重大構(gòu)造事件和氣候過渡有關(guān)。此外，該地區(qū)長(zhǎng)期以來缺乏重大滅絕事件以及新生代的氣候冷卻也是其成為全球海洋生物多樣性最高熱點(diǎn)的重要原因。

▲上圖：馬來西亞沙巴珊瑚三角區(qū)生機(jī)勃勃的海洋生物展示了該地區(qū)令人矚目的生物多樣性。攝影：David M. Baker

熱點(diǎn)區(qū)域的形成與演變

這項(xiàng)研究深入揭示了生物地理過程對(duì)印度-澳大利亞群島多樣性的重要影響。例如，特提斯海后裔逐漸減少，同時(shí)全球性和本地物種逐漸增多（海潮小編注：特提斯海是古生代和中生代時(shí)期存在的一片巨大海洋，其消亡導(dǎo)致了該地區(qū)生物群的重大變化）。大約1400萬年前，這片區(qū)域內(nèi)的熱應(yīng)力開始減緩，這對(duì)于熱點(diǎn)區(qū)域的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。在始新世期間，過高的熱帶溫度，又抑制了多樣性的增加，但隨著氣候變冷，環(huán)境變得更有利于生物多樣性的繁榮。

▲上圖：柵列鹿角珊瑚，Acropora palifera (Lamarck ,1816)，是鹿角珊瑚科鹿角珊瑚屬的一種動(dòng)物。由Lamarck在1816年為其命名。國(guó)內(nèi)分布在臺(tái)灣蘭嶼、西沙群島及南沙群島。攝影?海潮天下（Marine Biodiversity）

不過，盡管印度-澳大利亞群島目前擁有極其豐富的生物多樣性，這種豐富性可能面臨風(fēng)險(xiǎn)。隨著人類活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變暖加劇，該地區(qū)的生物多樣性可能迅速喪失。Skye Yunshu Tian博士指出，“我們的古生物學(xué)結(jié)果表明，如果當(dāng)前的全球變暖趨勢(shì)持續(xù)加劇，我們可能會(huì)迅速失去這一熱帶熱點(diǎn)的豐富多樣性。”

香港大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的Moriaki Yasuhara教授補(bǔ)充道，“這一對(duì)珊瑚三角區(qū)多樣性熱點(diǎn)長(zhǎng)期歷史的重建，使我們能夠更好地理解多樣性熱點(diǎn)是如何從特提斯區(qū)域移動(dòng)到珊瑚三角區(qū)并在那里發(fā)展起來的。這是我們之前并沒有搞清楚的。同時(shí)，我們的結(jié)果還解釋了為什么‘珊瑚三角區(qū)’的多樣性遠(yuǎn)高于加勒比海，可能是因?yàn)樯汉魅菂^(qū)幸運(yùn)地沒有經(jīng)歷大規(guī)模滅絕事件吧。”

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：

Skye Yunshu Tian, Moriaki Yasuhara, Fabien L. Condamine, Huai-Hsuan M. Huang, Allan Gil S. Fernando, Yolanda M. Aguilar, Hita Pandita, Toshiaki Irizuki, Hokuto Iwatani, Caren P. Shin, Willem Renema, Tomoki Kase. Cenozoic history of the tropical marine biodiversity hotspot. Nature, 2024;

DOI: 10.1038/s41586-024-07617-4

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▲上圖：笙珊瑚 (學(xué)名：) 是印度洋及中西太平洋特有的一種珊瑚。?海潮天下（Marine Biodiversity）

海潮天下·小百科

印度-澳大利亞群島

印度-澳大利亞群島（Indo-Australian Archipelago，簡(jiǎn)稱IAA）指的是從印度洋東部延伸至太平洋西部的一大片島嶼和群島地區(qū)，又稱為“珊瑚三角”（Coral Triangle）。地理上包括印度尼西亞、巴布亞新幾內(nèi)亞、菲律賓及許多其他小群島。這一地區(qū)以其獨(dú)特的生物地理學(xué)意義而聞名，作為連接亞洲和澳大利亞生物區(qū)系的橋梁。

印度-澳大利亞群島生物多樣性豐富、地質(zhì)歷史復(fù)雜，因?yàn)槟抢锏年懙睾秃Ｑ蠼?jīng)歷了長(zhǎng)期的演化，形成了獨(dú)特的地理環(huán)境，為海洋生物多樣性的形成和發(fā)展提供了有利條件。它在塑造東南亞和大洋洲物種分布方面，起著至關(guān)重要的作用。從熱帶雨林到珊瑚礁，該地區(qū)多樣的棲息地支持著大量特有物種，并對(duì)全球生物多樣性保護(hù)工作產(chǎn)生重要影響。

特提斯海

特提斯海（Tethys Seaway），也稱特提斯洋，是在地質(zhì)歷史上存在的一片廣闊的海洋，位于古代大陸之間。特提斯海的形成可以追溯到二疊紀(jì)晚期（約2.5億年前），當(dāng)時(shí)盤古大陸逐漸裂解，形成了兩個(gè)大型古代大陸——?jiǎng)趤喒抨懞蛯呒{古陸。特提斯海位于這兩個(gè)大陸之間，貫穿了現(xiàn)今的歐洲、北非和中東地區(qū)。在中生代時(shí)期，特提斯海是連接古地中海和古印度洋的重要海洋通道，極大地影響了當(dāng)時(shí)的氣候和海洋生物的演化。

隨著地質(zhì)年代的推移，特提斯海逐漸縮小、并最終還是消失了。在新生代時(shí)期，由于印度板塊與歐亞板塊的碰撞，喜馬拉雅山脈和青藏高原逐漸形成，特提斯海最終被抬升并消失，遺留下了現(xiàn)代的地中海、黑海、里海和咸海等水體。特提斯海的存在和演變對(duì)全球氣候和生物多樣性產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，其留下的沉積物和化石記錄為科學(xué)家研究地球歷史、板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和古代海洋生物提供了寶貴的資料。

多樣性依賴性

多樣性依賴性（diversity dependency）是生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)中的一個(gè)重要概念，指的是一個(gè)生物群體或生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性（或生物多樣性）提升的程度，受到棲息地大小、生態(tài)資源的可利用性以及生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性等因素的影響程度。在生物學(xué)中，多樣性依賴性的理論基礎(chǔ)主要包括：棲息地大小和資源利用、環(huán)境穩(wěn)定性和物種適應(yīng)性、物種相互作用等等。因?yàn)樾【幾⒁獾剑谶@篇Nature文獻(xiàn)中，一共四次提到了“diversity dependency”這個(gè)概念，因此特別做一個(gè)詞條來略作闡釋。

比如說，在熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)中，由于其龐大的面積和復(fù)雜的生態(tài)結(jié)構(gòu)，容納了數(shù)以千計(jì)的植物和動(dòng)物物種。這些物種依賴于豐富的生態(tài)位和資源，如不同高度的森林層次、各種植物類型和果實(shí)、花朵等。棲息地的穩(wěn)定性和資源的豐富性使得熱帶雨林成為地球上生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)之一。但，隨著熱帶雨林面臨森林砍伐、氣候變化等壓力，其生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到威脅，可能導(dǎo)致物種多樣性的減少和生態(tài)系統(tǒng)功能的退化，進(jìn)一步突顯了多樣性依賴性在生態(tài)保護(hù)和管理中的重要性。

本文僅代表資訊，不代表平臺(tái)觀點(diǎn)。

編譯 | 海潮君

編輯 | 盧曉雨

【參考資料】

• https://www.nature.com/articles/s41586-024-07617-4

• https://www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240628125223.htm

• https://www.hku.hk/press/press-releases/detail/27468.html