哺乳动物借助古代洋流大规模移民 _洋流

科学家通过模型推算发现，电影中的狐猴很可能就是乘着洋流来到马达加斯加的在动画电影《马达加斯加》中，狮子和长颈鹿在一起跳舞，猎豹和河马在一块唱歌，众多哺乳动物逃到马达加斯加岛上，一起生活其乐融融的。这当然是电影制作者的虚构，不过，最近科学家们通过计算机模型发现，很多年前，非洲大陆的动物真的曾经漂洋过海，从大陆“逃”到这个岛屿。大陆桥VS木筏大约在1亿年前，马达加斯加岛与非洲大陆分家，成了印度洋中的一个岛屿。如今，这个地方以其生物多样性著称。动物学家们还不断地在这里发现新的物种。这个岛上光狐猴就有70多种———它们只存在于马达加斯加。此外，岛上其他哺乳动物、两栖动物和爬行动物中的90%也都是“当地特产”，因此，马达加斯加岛成了科学家研究动物演化以及地理因素影响进化过程等课题的天然实验室。不过，这些物种到底从何而来，是怎么来的，这一直成为生物学家困惑的一个难题。对于马达加斯加动物的迁移，上个世纪中最主流的猜想还是“大陆桥”理论，即认为动物是通过当时连接岛屿与大陆的“大陆桥”，从非洲迁往马达加斯加的。后来板块移动，海面上升，大陆桥消失。但从1915年开始， “木筏”理论就一直和“大陆桥”理论肩并肩存在。这个理论认为，原先生活在大陆上的哺乳动物是从非洲东南部“漂”到马达加斯加的。当时，它们被风暴卷到了海洋上，伏在大块的木桩或者植物叶片上，一路漂到了马达加斯加。之所以能在海上长时间漂浮后依然存活下来，是以为这些动物可能在其间保持了较长时间的冬眠状态。这个理论最著名的论文是上世纪著名的古生物学和演化论者辛普森(George Simpson)写于1940年的那篇。他认为，迁移行为在不同的地理时空中都会发生，当“移民”进入这个世界第四大岛之后，它们的下一代就开始演化出和大陆动物截然不同的独特的特征，最终形成了今天人们看到的马达加斯加动物的样子。“我所做的，就是证明了辛普森的论证是可行的。”数学模型的研究者、普度大学气象考古学家胡贝(Mattew Huber)说。它们历时3年的数学模型分析显示，狐猴、狐蝠，还有岛上其他的一些哺乳动物的祖先可能是沿海流从大陆漂浮到了岛上。这些远古“难民”漂移借助的是洋流，它们漂出大陆之后，在外海滞留了好几周，最后才漂到岛上。之前支持“木筏”理论的科学家们并非没有考虑过洋流的因素，但是洋流说却始终存在一个没法解答的问题：在今天，马达加斯加海域的洋流和风向都是从西往东的。借助大气变化的数学模型，科学家发现5000万年前，马达加斯加岛的洋流方向与现在的情况很可能是相反的。这个发现最终刊登在最新一期的《自然》杂志上。“生物学家一直是对的。”胡贝说。古代洋流提供证据事实上，此前的另一个理论，主流的“大陆桥理论”也存在很大的弱点。今天马达加斯加岛上四种标志性的哺乳动物群如狐猴等都是小动物，它们和非洲大陆上的哺乳动物长得截然不同，而黑猩猩、长颈鹿、狮子或大象等典型的非洲大陆动物却都不出现在这里。“如果非洲大陆和马达加斯加岛之间有存在大陆桥，那为什么大型的动物却没有跨过去(继续演化)？”胡贝说。“大陆桥”理论也得不到分子生物学的支持。基因证据显示，马达加斯加的哺乳动物都是在几千万年前突然成批地从大陆迁移来的。它们看起来拥有一个共同祖先。而与它们关系最近的远房亲戚都在非洲。狐猴在5000万年前就迁移过来了，紧接着是马岛猬，以及马岛隐肛狸，稍后是各种啮齿类动物。如果有大陆桥存在的话，动物们可能会陆续来此，而非集中出现的。“木筏”理论与基因证据相符。胡贝和合作者、香港大学的阿里(Jason Ali)通过基因分析确定了这一点，然后着手调查莫桑比克海峡洋流的变化情况。结果发现，在5000万年前，非洲和马达加斯加岛的方位都在其现在位置以南约1600千米的地方。随后，研究人员将古海洋和大气数据输入到今天的大气变化模型中。他们发现，当时在大陆和马岛之间的海洋洋流是呈东方向，也即往马达加斯加岛的方向流动的。胡贝预测，当时这些动物的漂移行程大约在430千米之上，随着洋流大约需要漂移3周时间。他说，模拟显示，这些快速的洋流发生频率很低，可能每百年才出现一个月的洋流期。或许动物们如同冬眠一样，连续几周不吃不喝，依然存活下来。美国杜克大学狐猴研究中心主任尤达(Anne Yoder)没有参与这个研究，她认为这个研究发现很令人激动：“尽管我没觉得这个结论多出人意料，我还是很高兴看到这样的结果。在我看来，长期以来的争论解决了：马达加斯加的哺乳动物就是通过水上漂移从非洲来到这里的。”此外，这份数学模型研究可能还可以解决其他一些生物之谜，比如可以从后续的研究中看出猴类是怎么来到南美的。“现在古生物学家所知道的是，它们在始新纪，即5500万到3300万年前到达了南美。那时，南美洲还没有和任何其他一个大陆相连。”这些猴子可能也是坐着“木筏”从非洲漂到了南美洲。