瑞典烏普薩拉大學（Uppsala University）和英國利茲大學（University of Leeds）的研究人員提出了一個關於化石記錄多樣性模式的新數學模型，為達爾文的“可惡之謎”提供瞭解決方案，並加強了人類對現代類群起源的理解。相關研究成果發表於《科學進展》雜誌中。
化石記錄中，許多重要生物類群的起源都是未解之謎。其中最著名的例子之一是開花植物，它被達爾文稱為“可惡之謎”——許多現代類群突然出現，而它們可能的祖先數量往往卻很少，而且很快就從化石記錄中消失了。相反，一旦形成新的類群，它們經常會在很長一段時間內佔據主導地位，直到“大滅絕事件”而中斷，比如約6600萬年前白堊紀末期的大滅絕。
這種模式令人驚訝，而且經常與“分子鐘”(利用生物體內分子的標準變化率來估算物種分化的時間)的結果相矛盾。如何解決這一矛盾？我們能從中學到什麼？
在這篇論文中，烏普薩拉大學的Graham Budd和利茲大學的Richard Mann提出了一個新的數學模型，該模型基於物種形成和滅絕的“生-死”過程來解釋現代類群的起源。出生-死亡模型顯示了隨機的滅絕和物種形成事件是如何產生大規模多樣性的。他們的研究表明，現代類群的祖先通常數量很少，一旦形成了現代類群，祖先就可能很快滅絕。相反地，現代類群傾向於迅速多樣化，從而掩蓋祖先的形式。因此，現存的生物佔據了有史以來所有生物多樣性的很大一部分。
這些模式的唯一例外是由“大滅絕”造成的，歷史上至少發生過五次大滅絕，這些事件極大程度地推遲了現代物種的起源，延長了祖先形式的存在時間和多樣性——恐龍豐富的多樣性就是很好的例子。大約6600萬年前，白堊紀末期的隕石撞擊幾乎導致所有的恐龍滅絕，只有小部分倖存下來，並繁衍出1萬多種現存鳥類。
這個新模型解釋了關於化石記錄的諸多疑問，它記錄的關於主要類群的起源相對準確。這提醒人們，當分子鐘模型與化石記錄信息嚴重不符時，應該加強對這些數據的審視。
期刊編號：2375-2548
原文鏈接：https://phys.org/news/2020-02-mathematical-reveals-major-groups-evolution.html
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