当灭绝迫近时,多样性主宰一切。至少对蛤蜊来说是这样。
说到进化古生物学的艰苦工作,你无法打败不起眼的蛤蜊。实际上,你需要一大堆不起眼的蛤蜊化石,因为当你追踪推动进化的机制时,你需要很多个体。
06级的Sarah Kolbe相信她在William & 玛丽看到了大约1万块蛤蜊化石,这是在地质学系副教授古生物学家Rowan Lockwood的指导下进行的高级荣誉项目的一部分。科尔比毕业后,两人继续合作,科尔比的荣誉项目发展成为一篇发表在著名杂志《古生物学》上的重要论文。
这篇论文解决了一个重要的进化问题:为什么有些物种在灭绝事件中幸存下来,而其他物种却没有?Lockwood和Kolbe研究了200万年前被称为上新世-更新世大灭绝的蛤蜊捕杀剧变的两侧物种。
他们发现,当谈到在重大灭绝事件的压力下生存时,一种尺寸或形状肯定不适合所有人。
“看起来并没有哪一种形状是最好的,”Kolbe说,“但形态变化更多的物种——拥有不同形状个体的物种——往往更有可能存活下来。”
研究人员集中研究了14对蛤蜊物种。在上新世-更新世灭绝期间,每对物种中都有一个灭绝了。灭绝的物种与一个存活至今的近亲配对。
洛克伍德解释说:“我们研究了受害者物种和幸存者物种。她承认不同种类的蛤蜊之间的差异是非常微妙的。
她说:“当我第一次开始研究它们的时候,我分不清蚌和蚌。”“但在尺寸和厚度上存在差异,铰链中牙齿的形状也存在差异。所有这些东西——一旦你盯着它们看一段时间——就会变得更加明显。”
一旦他们确定了14对目标物种,洛克伍德和科尔贝就开始研究每个物种的个体。在威廉与玛丽罗伊·r·查尔斯中心的查普尔奖学金的支持下,科尔比在她大四的时候从佛罗里达州的一个采石场收集了蛤蜊化石。洛克伍德将其描述为“基本上3-5米深,整个东西可能覆盖两平方英里,并且塞满了贝壳。”
科尔比在威廉玛丽公司完成了所有的测量和统计工作——每种目标物种大约有100只蛤蜊。毕业后,科尔比获得了丹麦地质博物馆的富布赖特奖学金,然后进入辛辛那提大学攻读古生物学博士学位;她希望在夏天进行论文答辩。
她很忙,但科尔比抽出时间和洛克伍德一起做她的蛤蜊项目。在对所有的蛤蜊数量进行切片和切块之后,很明显,当灭绝迫在眉睫时,多样性起了主导作用——至少在200万年前的蛤蜊中是如此。与个体更统一的物种相比,形态变异更大的物种的存活率可能有多种原因。
科尔比解释说:“拥有各种各样的形式——胖的、瘦的、更长的或不长的——可能会让你更有能力在灭绝事件中应对环境变化。”“其中一些形式可能比其他形式更能在新环境中取得成功。”
洛克伍德认为,贝壳化石中明显的形态变化可能意味着幸存物种的DNA有更多的变化。
洛克伍德说:“当气候变化或过度采伐或类似的事情发生时,更多的基因变异会使你更能抵御冲击。”“萨拉的论文是第一篇从化石记录中定量研究这一点的论文。”
洛克伍德说“莎拉的论文”,因为她以前的学生是第一作者。史密森学会的吉恩·亨特也是一位撰稿人。论文《形态变异是否能缓冲灭绝?》一项使用来自佛罗里达州上新世-更新世的类金星双壳类动物的测试“在进化界引起了很大的轰动”。一位评论者写道:“这篇论文(据我所知)是第一个以经验评估物种内变异与灭绝事件中生存之间关系的论文。”它将对进化文学做出重大贡献。”
研究中的化石是小颈蛤、樱桃蛤和其他常见食用蛤的近亲。合作者在可食用性问题上意见不一。洛克伍德说:“能够吃掉你研究的生物永远不会有什么坏处,”而科尔比则坚持研究化石。
“我觉得它们有点像橡胶,”她说。“我不太喜欢它们。”
这个故事出现在2011年冬季的《威廉与玛丽校友杂志》上。