本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
这是Stephanie Yin的客座文章,她是布朗大学环境科学专业的毕业生。Yin 对使用所有形式的多媒体故事讲述来传达当代科学感兴趣。
海马是一种独特的鱼类,尤其因为它们是垂直而不是水平游泳的。这段视频探讨了海马是如何进化出这种不寻常的直立姿势的。我们关于海马进化的许多探究工作都来自于对活着的管海马和海龙的研究,海马与它们有着共同的祖先。当科学家 Peter Teske 和 Luciano Beheregaray 将海马的基因与侏儒管海马的基因进行比较时,他们发现这两个群体在晚渐新世期间发生了分化。这使他们将当时的构造事件与直立姿势可能赋予原始海马的进化优势联系起来。最值得注意的是,印度-澳大利亚与欧亚大陆的碰撞导致了浅海海草床的扩张——在这些海草床中,能够“站立”游泳的鱼类将更适合在垂直的海草叶片中伪装。
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科学家 Sam Van Wassenbergh 想知道,这种直立的姿势是否也可能促成了海马采用伏击捕猎的方式。虽然海龙会主动追逐猎物,但海马采用了一种非常不同的方法——它们抓住一片海草叶片,然后被动地等待猎物靠近它们。事实证明,这种策略实际上非常有效,海马是水生脊椎动物中最快的捕食者之一。为了了解更多信息,Van Wassenbergh 和他的同事探索了海马和海龙进食的生物力学,并发现了一些惊人的结果。
这些实验讲述了一个优雅的进化故事,将形态学、环境和生存策略联系起来。我们看到构造板块的广泛运动如何影响特定生物群体的形态和行为。它们还阐明了在缺乏化石记录的情况下,我们仍然可以通过比较具有共同祖先的现存物种来研究最近的进化事件。总而言之,海马形状的独特特征蕴含着关于生物如何以及为何以它们现在的方式进化的重要教训。
参考文献
海马是如何获得这种形状的。《自然》视频,2011年。网络。
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Teske, Peter R. 和 Luciano B. Beheregaray。“海马直立姿势的进化与渐新世海草栖息地的扩张有关。”《生物学快报》5.4 (2009): 521-523。
Van Wassenbergh, Sam, Gert Roos, 和 Lara Ferry。“对海马马状形状的适应性解释。”《自然通讯》2 (2011): 164。