對一個(gè)3200萬年前的海帶化石進(jìn)行的X射線重建顯示了其底部（橙色）、固著物（黃色）和附著的標(biāo)本雙殼類外殼（藍(lán)色）。來源：uux.cn/Dula Parkinson/高級(jí)光源，顯示
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（神秘的遠(yuǎn)遠(yuǎn)地球uux.cn）據(jù)加州大學(xué)伯克利分校：太平洋沿岸獨(dú)特的水下海帶森林支持著各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，這些生態(tài)系統(tǒng)被認(rèn)為是早于在過去1400萬年中與海帶一起進(jìn)化的。
但是天海一項(xiàng)新的研究表明，3200多萬年前，森的動(dòng)海帶在西北海岸蓬勃發(fā)展，林中遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于今天以森林為家的化石海帶現(xiàn)代海洋哺乳動(dòng)物、海膽、標(biāo)本鳥類和雙殼類動(dòng)物的顯示出現(xiàn)。
這些沿海海帶森林的遠(yuǎn)遠(yuǎn)
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“人們最初說，‘我們認(rèn)為1400萬年前這里沒有海帶，因?yàn)榕c現(xiàn)代海帶森林相關(guān)的生物還不存在，’”加州大學(xué)伯克利分校綜合生物學(xué)教授、古植物學(xué)家辛迪·洛伊說。
“現(xiàn)在，我們證明凱爾普在那里，只是所有你認(rèn)為與它們有關(guān)的生物都不在那里。這并不奇怪，因?yàn)槟闶紫刃枰麄€(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，然后其他一切才能顯現(xiàn)出來。”
《國家科學(xué)院院刊》上報(bào)道的海帶森林更古老的證據(jù)來自新發(fā)現(xiàn)的海帶固著器化石。海帶固著器是海帶的根狀部分，將海帶固定在海底的巖石或巖石上。柄或莖附著在固定器上并支撐葉片，由于有氣囊，葉片通常漂浮在水中。
Looy的同事Steffen Kiel將這些仍能抓住蛤蜊并包裹藤壺和蝸牛的固定器化石確定為3210萬年前的新生代中期，從6600萬年前一直延續(xù)到現(xiàn)在。已知最古老的海帶化石由一個(gè)氣囊和一個(gè)類似于今天巨藻的葉片組成，可追溯到1400萬年前，由加州大學(xué)古生物學(xué)博物館（UCMP）收藏。
一個(gè)3200萬年前的化石支架的切片顯示，手指狀的觸手長滿了藤壺。來源：uux.cn/Steffen Kiel
論文第一作者、斯德哥爾摩瑞典自然歷史博物館高級(jí)館長基爾說:“我們的支架提供了很好的證據(jù)，證明海帶是一個(gè)神秘的海洋哺乳動(dòng)物群體——底斯柱藻的食物來源。”
“這是新生代哺乳動(dòng)物中唯一一個(gè)在新生代滅絕的目。海帶長期以來一直被認(rèn)為是這些河馬大小的海洋哺乳動(dòng)物的食物來源，但缺乏實(shí)際證據(jù)。我們的holdfasts表明海帶是一個(gè)可能的候選對象。”
根據(jù)該論文的資深作者、UCMP古植物學(xué)館長基爾和洛伊的說法，這些早期海藻森林可能不像大約1400萬年前進(jìn)化的森林那樣復(fù)雜。太平洋沿岸新生代晚期的化石表明，這里有大量的雙殼類動(dòng)物——蛤蜊、牡蠣和貽貝——鳥類和海洋哺乳動(dòng)物，包括與海牛有親緣關(guān)系的海牛和已滅絕的長得像熊的海獺祖先——科爾波諾莫斯。這種多樣性在3200萬年前的化石記錄中沒有發(fā)現(xiàn)。
基爾說:“另一個(gè)含義是，化石記錄再次表明，生命的進(jìn)化——在這種情況下，是海帶森林的進(jìn)化——比僅根據(jù)生物學(xué)數(shù)據(jù)估計(jì)的要復(fù)雜?！薄盎涗洷砻?，在過去的3200萬年里，無數(shù)動(dòng)物在海帶森林中出現(xiàn)和消失，而我們今天所知道的海帶森林生態(tài)系統(tǒng)只是在過去的幾百萬年里才進(jìn)化的。”
業(yè)余化石搜尋者的價(jià)值
這些化石是由詹姆斯·戈德特發(fā)現(xiàn)的，他是一名業(yè)余化石收藏家，過去曾與基爾合作過。當(dāng)Goedert在華盛頓奧林匹克半島Jansen Creek附近的海灘上發(fā)現(xiàn)四個(gè)石頭結(jié)節(jié)時(shí)，他看到了今天在海岸上常見的海帶和其他大型藻類的固著器。
專門研究無脊椎動(dòng)物進(jìn)化的基爾同意這一觀點(diǎn)，并隨后根據(jù)鍶同位素的比例確定了巖石的年代。他還分析了雙殼貝殼中的氧同位素水平，以確定holdfasts生活在比今天略暖的水中，處于現(xiàn)代海帶森林中發(fā)現(xiàn)的溫度上限。
這條時(shí)間線描繪了過去3200萬年中太平洋沿岸海帶林和相關(guān)生物的演變，以及水溫的變化。黑條表示現(xiàn)代復(fù)雜海帶生態(tài)系統(tǒng)的成員——海獺、鮑魚、海膽，以及直到最近的海牛。綠色的條帶表示早期海帶床的成員已經(jīng)滅絕，包括結(jié)骨藻和類企鵝的擬翼蟲。圖片來源：uux.cn/Steffen Kiel和Cindy Looy
洛伊聯(lián)系了合著者杜拉·帕金森，他是勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室高級(jí)光源的科學(xué)家，請求他幫助使用同步輻射X射線斷層顯微鏡（SRXTM）獲得一個(gè)holdfast化石的3D X射線掃描圖。當(dāng)她查看化石的詳細(xì)X射線切片時(shí)，她驚訝地發(fā)現(xiàn)除了它所棲息的雙殼類動(dòng)物外，還有一只藤壺、一只蝸牛、一只貽貝和一只微小的單細(xì)胞有孔蟲藏在固著器內(nèi)。
然而，洛伊指出，在3200萬年前的海苔化石中發(fā)現(xiàn)的無脊椎動(dòng)物的多樣性不如今天在海帶海苔中發(fā)現(xiàn)的高。
“如果你現(xiàn)在去一個(gè)海藻生態(tài)系統(tǒng)，這些海藻肯定沒有它們那么豐富，”盧伊說?！吧钤谶@些生態(tài)系統(tǒng)中的生物還沒有開始多樣化?！?br>基爾和洛伊計(jì)劃對這些化石進(jìn)行進(jìn)一步研究，以了解它們揭示了北太平洋海藻生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化以及這與海洋氣候系統(tǒng)變化的關(guān)系。
論文的其他共同作者是Rosemary Romero，她是藻類專家，于2018年在加州大學(xué)伯克利分校獲得博士學(xué)位，現(xiàn)在是加州魚類和野生動(dòng)物部的環(huán)境科學(xué)家；德國慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學(xué)的古植物學(xué)家邁克爾·克林斯；前加州大學(xué)伯克利分校本科生托尼·休恩。Goedert是西雅圖華盛頓大學(xué)伯克自然歷史和文化博物館的副研究員。
