
根据一项新研究,大约1900万年前,一次神秘事件几乎使世界的整个鲨鱼人口灭绝。
在不到100,000年的时间里,约有90%的鲨鱼从海洋中消失了,但未知为什么以及它们是否在一天,几周,几年甚至数千年的时间内死亡。这项灭绝事件大大改变了古老的海洋环境,鲨鱼从未从死亡中恢复过来。科学。
耶鲁大学生物圈研究所的博士后研究员伊丽莎白·西伯特(Elizabeth Sibert)表示:“鲨鱼已经存在了4亿年;他们已经度过了许多大规模灭绝。”其中一些人几乎消灭了一生。然而,在中新世早期时期,“显然发生了一些事情,几乎擦掉了这群人的面前地球。”
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这个故事被隐藏在一群被忽视的鱼质体中,它们是鲨鱼鳞片的微观化石(称为牙齿),而埋在海底沉积物深处的鱼牙被埋在深处。
西伯特说,与其他一些更好地研究的微化石相比,大多数类型的沉积物中都发现了鱼片。实际上,尽管一些科学家在1970年代和80年代研究了鱼质,但此后几十年来,很少有研究人员对他们进行了检查,直到西伯特(Sibert)对其博士学位进行了研究,她于2016年完成了博士学位。
西伯特对《 Live Science》说:“我作为科学家的早期职业生涯中所做的很多事情都在弄清楚如何与这些化石一起工作,我们对它们有什么样的问题。”
在深层沉积物岩心内发现了鱼片,或在数百万年内堆叠在海底的沉积物。西伯特说,沉积物越深,越年龄越大,一些沉积物岩心的历史可追溯到3亿年。这些沉积物芯使研究人员能够创建一个时间序列:核心沿线的一定数英寸等于历史上的一定年限。
西伯特和另一组研究人员以前发现这样的核心中的鲨鱼鱼类数量大大降低了1900万年前,但目前尚不清楚这次下降是否代表了灭绝事件。
在这项新研究中,西伯特和合着者利亚·鲁宾(Leah Rubin)是缅因州巴港大西洋学院的本科生,在研究时,分析了多年前在两个不同地点的深海钻井项目中,在北太平洋中部的一个深海钻井项目中,一个在北太平洋中部,一个在南太平洋中部。
西伯特说:“我们之所以选择这些地点,特别是因为它们离土地很远,并且远离改变海洋循环或洋流的任何影响。”换句话说,他们想确保没有其他变量,例如沉积物跨过海洋的迁移。
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但是,只有南太平洋地区有1900万年前的数据。另一个沉积物核心的数据从2200万到3500万年前,从1,100万到1200万年前,但两者之间没有任何数据。 (这些早期和后期的核心仍然帮助研究人员在此之前很久以前很久以前就了解了化石的存在。)研究人员从沉积物核心中提取鱼质后,研究人员检查了两个特定的指标:鲨鱼化石的丰富性和多样性。
极端下降
通过查看沉积物岩心的前后快照,研究人员发现,大约1900万年前的开放海洋鲨鱼化石数量下降了90%。但是,要了解这是否确实是一个灭绝,研究人员想了解多样性(不同的鲨鱼物种的数量)也有所下降。
为了衡量多样性,他们将南太平洋的798个牙齿分类为798个牙齿,从北太平洋分类为80种不同的形态或形状和结构。他们发现大约在那个时候,约有70%的牙齿类型消失了。研究人员还将现代鲨鱼牙齿的目录汇总在一起,发现在现代鲨鱼中另有20%的预灭态事件形态存在,但在化石记录中不存在。
换句话说,这一失去的灭绝事件消失在70%至90%的鲨鱼物种和90%的单个鲨鱼之间。
西伯特说:“坦率地说,我们感到震惊的是,这段时间有如此戏剧性的事件。”她补充说,鲨鱼的消失大大改变了海洋社区,破坏了4500万年的稳定。实际上,上一次海洋脊椎动物社区发生了这样的改动,是6600万年前白垩纪时期,当小行星抹去了非阿比亚恐龙。
“我认为最令人惊讶的是鲨鱼多样性和丰富的衰落确实是多么极端。 “百万美元的问题”是什么原因造成的?
没有明显的环境驱动因素,例如气候的重大变化,可以证明鲨鱼的大幅下降。捕食者可能没有驱使鲨鱼灭绝,因为这次死亡发生在金枪鱼,比犬,海鸟,喙鲸甚至迁徙鲨鱼数量之前数百万年。
西伯特说:“我们真的,真的不知道是什么造成了灭绝。 “这篇论文只是我希望将成为一个非常有趣的下一个十年的开始,试图弄清楚此时发生的事情。”
缺少化石
法国法国雷恩斯(GéosciencesRennes)法国国家科学研究中心(CNRS)的古生物学家罗曼·沃洛(Romain Vullo)表示,这些发现令人惊讶。他在一封电子邮件中告诉Live Science,当时无法通过当时已知的全球气候活动来解释它们,并且在全球化石记录中找不到灭绝。
尽管如此,“仍需要来自世界其他地区的进一步数据来确认作者的解释。”尽管对两个地点进行了分析,但只有南太平洋的沉积物核心才明确指出了这一1900万人的灭绝事件和丰富的衰落。他说,数据可能反映了本地变化,而不是全球灭绝事件。
西伯特说,这是可能的,但不可能是当地的变化。她说:“尽管我们在世界各地没有这个非常特定的时间间隔的良好数据,但我们确实有很多'之前的'灭绝快照和'之后的'灭绝快照。” “在灭绝之前,有很多鲨鱼秤,之后没有。”
她说,如果这是一种当地现象,那么在年龄较小的1800万年历史的沉积物中会发现很多鲨鱼化石,但事实并非如此。西伯特说:“他们几乎在我们看的地方几乎都缺少。”
但是,她补充说:“这种灭绝在开阔的海洋环境中可能是最强的,而不是在沿海环境中。”她说,接下来的步骤是找出沿海地区以及其他群体或生态系统的物种是否也受到很大影响。
现代鲨鱼,古老的课程
这个鲨鱼故事直到今天才讲述的一个原因是,从1800万到2000万年前的这个时期,大多数是在沉积物核心中缺少的。目前尚不清楚为什么在沉积物记录中很难遇到这段时间。西伯特说,这可能与灭绝事件有关,也可能只是“随机偶然发生”。
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令人难以置信的是,“中新世早期的这一事件似乎一直在地质时期内隐藏,”苏黎世大学和斯威奇大学的脊椎动物古生物学研究人员卡塔利娜·皮米托(Catalina Pimiento华盛顿西雅图的伯克博物馆(Burke Museum科学。他们俩都没有参与研究。
他们写道:“我们对古老的海洋的看法受岩石记录中记录的环境的限制,这些环境通常仅限于浅水沉积物,这些沉积物几乎没有洞察到海洋范围内的海洋[海洋]动物区系。”
而且,事实证明,这个古老的故事具有现代相似之处。
在过去的50年中,由于过度捕捞和其他人类压力,包括气候变化温暖海洋。根据观点,目前存在的四分之一的鲨鱼物种受到灭绝的威胁。
“这次持续的危机与闪光鲨的灭绝之间的相似之处超过1900万年前感觉就像是déjàvu,除了这次,我们知道,鲨鱼的下降速度比地球历史上的任何其他人都更快地发生,” Pimiento和Pyenson写道。
鲨鱼和其他海洋掠食者在保持海洋生态系统平衡方面发挥了宝贵的作用。西伯特说:“大型海洋生物体和多样性的这些重大变化可能会产生真正改变生态系统的连锁反应。”
西伯特说,中新世的灭绝事件“从根本上改变了,并确实破坏了整个海洋生态系统,并使其变成了一个全新的状态。”鲨鱼尚未从这一重大灭绝事件中恢复多样性或数量,似乎发生了1900万年前。西伯特说,现在我们再次处于“临界点”。
最初发表在现场科学上。
编者注:本文已更新以纠正有关鲨鱼物种数字的句子。根据该观点,目前所有鲨鱼物种中有四分之一被灭绝威胁,并且31种海洋鲨鱼的风险状况增加了。