新西兰Aoteaora经历了一个动态的地质和气候历史。它与南部的超大陆冈瓦纳分离,在大约2700万至2200万年前渐新世时期几乎被淹没,在260万年前开始的更新世时期,冰河时代造成了巨大的变化。
Nic Rawlence
奥塔哥大学古代DNA讲师
Lachie Scarsbrook
牛津大学考古科学博士研究生
与这些景观尺度的变化相协调,奥特拉亚的生物多样性也经历了同样戏剧性的旅程,演变成新西兰独有的东西。贾里德·中国风机排名前20戴蒙德(Jared Diamond)曾有句名言,将我们的野生动物描述为“最接近于研究另一个星球上的生命的东西”。
13世纪晚期人类的到来严重阻碍了我们研究这一进化史的能力。它导致了大约70种鸟类女生适合做什么工作的灭绝,一种哺乳动物,一种鱼类,多达3种青蛙,可能还有一种石龙子。那些幸存下来的遭受了严重的范围收缩和基因多样性的显著损失。
在骨头中保存了数万年的古老DNA让科学家们解开了我们的一些桃加物种的基因秘密,并展示了它们是如何应对环境变化的。
但大多数的古发生学研究都集中在大型的浮华动物身上,比如恐鸟和海狮,它们的骨头即使被切掉一小块也能维持原状,而不会抹去我们用来区分物种的标志,比如大脚恐鸟和巨型恐鸟。较小的动物经常被忽视,因为取样会破坏整个骨头,只留下一个愤怒的博物馆馆长来处理。
如果有一种方法可以在不破坏你感兴趣的标本的情况下,从这些小骨头或taonga tūturu(文化文物)中提取古代DNA,会怎么样?我们已经开发了一种技术,就是这样做的——一种酶骨浴,可以将古代DNA浸泡出来,让我们可以对古代基因组进行测序,而不会造成任何可见的骨骼损伤。
我们工作的结果是,我们现在可以重建这些被忽视的小动物以前隐藏的进化史。
以新西兰的壁虎为例。这热门汽车排行榜里至少有48个物种,它们都受到了人类到来的严重影响,掩盖了它们真正的进化史。
以前人们认为,只能根据壁虎的大小而不是形状来区分它们,以至于在人类出现之前,壁虎的骨头被分成了一些粗的准分类容器。考虑到大多数现存的新西兰壁虎在大小上有相当大的重叠,这对区分物种没有帮助。
利用3D扫描和我们新的碧螺春好坏无损提取方法,我们专注于最大尺寸的壁虎骨骼。事实证明,你可以通过形状而不是大小来区分壁虎的骨头(除了现存最大的物种),这意味着我们对奥蒂亚罗亚壁虎的了解现在是古生物学的“空白石板”,这确实是一件罕见的事情。
3D扫描显示,这种最大体型的壁虎要么是一种以前不为人知的已灭绝壁虎,要么是Duvaucel的壁虎(Hoplodactylus duvauceli),由于人类到达新西兰后,这种壁虎被驱逐出新西兰大陆,其形态多样性经历了大幅下降。
我们对古代线粒体基因组的遗传分析表明,Duvaucel壁虎经历了与大陆灭绝相关的主要形态和遗传瓶颈。不仅如此,它还拥有一个动态的进化史,可以追溯到新西兰过去一些最大的地质和气候变化。
南岛和北岛的种群在大约500万年前发生了分化,杜沃塞尔的壁虎分散在上新世的海峡和短暂的岛屿上,早在大约50万年前库克海峡形成之前,这些岛屿就把新西兰的两个智能马桶十大品牌主要岛屿分开了。这些种群现在已经分化得如此之大,以至于我们认为它们可能是不同的物种,尽管还需要更多的工作来支持我们的直觉。
周杰伦代言品牌在南岛,冰河时代迫使Duvaucel的壁虎(和它的森林家园)在寒冷的冰河时期撤退到不同的北部和南部避难所,这突出表明冰川作用可以是生物多样性的创造力量。随着海平面的上升,库克海峡的几个种群被隔离在崎岖的岛屿上。虽然这些岛屿上的种群在人类到来后幸存了下来,但大陆上的种群就没那么幸运了。
在北岛,则是两个不同世界的故事。古老的世系生活在遥远和崎岖的地区,如怀托摩,北国和地质上古老的岛屿,如可怜的骑士和大屏障。相比之下,在大约11000年前的最后一个冰河时代,随着海平面上升,较年轻的世系开始局限于近海岛屿。就像他们南岛的表亲一样,孤岛血统是今天唯一的幸存者。
我们的小型脊椎动物远没有被忽视,随着新的科学技术的发展,它们终于成熟起来,重建它们的生物遗产,反过来,帮助循证保护管理。
毫无疑问,随着我们的实验室小组正在进行的关于壁虎、石龙子(它们也被基于尺寸的识别所困扰)、青蛙和蜥蜴的新项目,进一步令人兴奋的发现即将到来。有时候,最小的事情也能解开最大的秘密。
尼克·罗伦斯接受了新西兰皇家学会和自然保演艺圈悲惨事件17护部的资助。
Lachie Scarsbrook不为任何可能从本文中受益的公司或组织工作、咨询、持股或接受资助,并且没有披露除学术任命之外的任何相关关系网上订车票。