紐西蘭北島懷托摩附近一處洞穴中的一項驚人化石發現,讓科學家得以前所未有地一窺一個早已消失的生態系統。來自澳洲和紐西蘭的研究人員發現了約百萬年前在此生活的古老鳥類和蛙類遺骸,其中包括一種先前未知的、與標誌性的鴯鶓(kākāpō)有關的物種。
這項發現標誌著科學家首次從紐西蘭歷史的這一時期,回收了大量陸生脊椎動物化石。保存在洞穴中的化石屬於12種鳥類和4種蛙類,提供了數十萬年前人類抵達島嶼前所存在的世界的罕見快照。
發表在《古生態學:澳洲古生物學期刊》(Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology)上的研究表明,紐西蘭的野生動物在人類定居之前很久就已經歷了劇烈的變化。強大的火山爆發和快速的氣候變遷反覆重塑棲息地,導致滅絕並為新物種的演化提供了機會。
首席作者、弗林德斯大學副教授崔佛·沃西(Trevor Worthy)表示,這些化石揭示了一個與今日紐西蘭截然不同的鳥類群落。
「這是紐西蘭一個新認可的鳥類群落,它被一百萬年後人類遇到的鳥類群落所取代,」來自弗林德斯大學科學與工程學院的沃西副教授說。
「這項非凡的發現表明,我們的古老森林曾經是多樣化鳥類群落的家園,但牠們未能度過接下來的一百萬年。」
在生物學中,「鳥類群落」(avifauna)一詞指的是特定地點和時間生活的鳥類物種集合。化石表明,一百萬年前棲息在紐西蘭的鳥類與人們最終抵達時存在的鳥類有顯著差異。
這項研究涉及弗林德斯大學和坎特伯雷博物館的古生物學家,以及奧克蘭大學的火山學家喬爾·貝克(Joel Baker)和惠靈頓維多利亞大學的西蒙·巴克(Simon Barker)。
根據研究人員的說法,在大約一百萬年的人類抵達紐西蘭之前,約有33-50%的物種消失了。
火山與氣候變遷重塑生態系統
科學家認為,這些物種的消失很大程度上是由於自然的環境動盪所致。
「這些滅絕是由相對快速的氣候變遷和災難性的火山爆發所驅動的,」共同作者、坎特伯雷博物館自然歷史高級館長保羅·斯科菲爾德博士(Dr. Paul Scofield)說。
這項發現有助於填補紐西蘭化石紀錄中最大的空白之一。
「從我們多年來在中奧塔哥聖巴斯(St Bathans)的挖掘工作中,我們對2000萬至1600萬年前的紐西蘭生命有一個快照。這些新發現為從那時到100萬年前這段長達1500萬年的時期提供了線索,而這段時期在紐西蘭的化石紀錄中很大程度上是缺失的,」斯科菲爾德博士說。
「這不是紐西蘭古代歷史中缺失的一章,而是一本缺失的卷冊。」
化石經常被比作地球歷史書中的頁面。在本例中,研究人員表示,他們發現了那段故事中一個先前未知的完整篇章。
鴯鶓可能的飛行祖先
最令人興奮的發現之一是一種新識別的鸚鵡物種,名為 Strigops insulaborealis。牠是紐西蘭最著名的鳥類之一——鴯鶓(kākāpō)的古老親戚。
如今,鴯鶓是世界上唯一不會飛的鸚鵡。牠也是最重的鸚鵡之一,以其不尋常的夜行性生活方式而聞名。然而,新發現的祖先可能截然不同。
對化石骨骼的分析表明,牠的腿比現代鴯鶓更弱。由於今天的鳥類嚴重依賴牠們強壯的腿和攀爬能力,研究人員認為,這種古代物種可能花費較少的時間攀爬,並且可能保留了飛行的能力。
需要進一步的研究來確定牠是否真的能夠飛行。
該洞穴還發現了另一種獨特的紐西蘭鳥類——塔卡黑(takahē)的已滅絕祖先的化石。研究人員還識別出一種已滅絕的鴿子物種,與澳洲的銅翅鴿(bronzewing pigeons)密切相關。
「變化的森林和灌木叢棲息地迫使鳥類種群進行了重置,」斯科菲爾德博士補充道。
「我們認為這是北島鳥類和其他動物演化多樣化的主要驅動力。」
這項發現如此重要的原因之一是,科學家能夠以異常精確的方式確定其年代。
化石被困在洞穴中保存的兩層火山灰之間。其中一層火山灰來自約155萬年前的一次噴發。第二層則來自約100萬年前的一次大規模噴發。
這種天然的地質夾層為化石提供了清晰的年代界限。
研究人員表示,較年輕的噴發可能將厚達數米的火山灰覆蓋了紐西蘭北島的大部分地區。雖然雨水和侵蝕最終移除了大部分物質,但有些物質在洞穴內得到了保護。
較老的火山灰層還揭示了其他非凡之處。它表明該化石地點是紐西蘭北島已知最古老的洞穴。
重寫紐西蘭的自然歷史
沃西副教授表示,這些化石為理解紐西蘭野生動物的演化提供了關鍵的基準。
這些化石「為紐西蘭的自然歷史提供了關鍵的、缺失的基準線。」
多年來,科學家主要關注約750年前人類抵達紐西蘭後發生的生態變化。新的證據表明,強大的自然力量已經在數十萬年來轉變著島嶼的野生動物。
「幾十年來,紐西蘭鳥類的滅絕主要透過750年前人類抵達的視角來看待。這項研究證明,像超級火山和劇烈的氣候變遷這樣的自然力量,在一百萬年前就已經塑造了我們野生動物的獨特身份。」
