揭秘哺乳動物的進化
英國《自然》雜志 2007年3月29日
約6500萬年前,或許是因一顆行星的撞擊,造成了恐龍大滅絕。人們一度相信,這一災難也為哺乳動物的空前繁榮創造了良好的條件。但由多個國家的科學家聯合完成的一項研究表明,這次災難在哺乳動物進化中所扮演的角色,也許遠沒有我們想象得那么重要。
通過對現存4500種哺乳動物遺傳特征和物理特征的分析,科學家們可以對生物進化的軌跡進行追溯,從而勾勒出整個哺乳動物進化的“超級樹”(supertree)。研究發現,在恐龍大滅絕前,哺乳動物就已存在,只不過其數量較少,難以動搖恐龍主宰的舞臺。
令人吃驚的是,大滅絕后,哺乳動物并未像一些生物學家所預測的那樣,迅速進入一個繁榮時期,事實上,除少數哺乳動物種群的生物多樣性有所增加,大部分哺乳動物都和恐龍一樣,最終走向了滅絕。直到大滅絕1000萬年-1500萬年后,哺乳動物才進入一個繁榮周期,從而形成今天這樣的哺乳動物世界。
這一研究也在很大程度上彌合了之前分子生物學家和古生物學家之間的分歧。前者相信,很可能在9000萬年到1億年前,哺乳動物的祖先就開始出現了;后者根據化石記錄,卻只愿意追溯到5000萬年至5500萬年之前。很顯然,如果哺乳動物的個體數量本來就很少,能留下化石記錄的機會,那是相當低的。
不過,到底是什么使得哺乳動物一直到大約5000多萬年前的始新世才開始快速進化?目前一種看法認為,這或許與當時的全球變暖有關。因為也就是在那個時期,地球上開始出現了開花植物,這種新的食物來源,也許在一定程度上刺激了其進化速度。
預測大地震
美國《科學》雜志 2007年3月23日
2004年底在東南亞發生的蘇門達臘-安達曼大地震,以及伴生的海嘯,曾經給全世界留下了無比慘痛的記憶。如何有效地預測這種9級大地震,對人類而言至關重要。但遺憾的是,人們對地震發生機制的了解至今仍十分有限。
統計顯示,絕大部分這種級別的大地震,都發生在一種特殊的地質構造——俯沖帶上。所謂俯沖帶,是指一個地殼板塊以很小的角度,在另一個板塊下面緩慢滑動,從而造成板塊的摩擦、斷裂和抬升。目前,全球俯沖帶的長度約為4萬公里。科學家們相信,連續長度在800公里以上,就可能形成9級大地震。這種大地震,可以導致板塊間滑動20米之多;而按正常速度,要形成這樣長距離的移動,往往需要200年到1000年的時間。
由于人類比較完整地記錄地震只有100多年的歷史,這就意味著,人們很難通過歷史記錄,來估計其發生的頻率。據此前的理論,俯沖板塊的年齡和速度,很可能與大地震密切相關。地質結構上更年輕、移動速度更快的俯沖板塊,更易引發大地震。另外的理論則暗示,地震的發生與俯沖板塊的橫向運動有關。
但按照上述傳統理論,蘇門達臘-安達曼大地震所在的區域,顯然并不屬于“危險地帶”。因此,一個新的可能的解釋,是引入板塊溫度作為新的衡量危險程度的指標:這一區域的平均溫度很可能已接近智利中部的水平。而智利中部1960年發生了有記錄以來最強烈的地震——9.5級。
科學家建議,由于人們對大地震的理解充其量還處于幼年時期,因此,對政府而言,必須對所有的俯沖帶都保持警惕。因為這種災難一旦發生,其可能造成的破壞性后果,怎么強調都不過分。