伟大的化石遗址如何塑造我们对化石群体之间进化关系的理解

发表在《PLOSONE》杂志上的一项新研究探讨了大型化石遗址对我们理解化石群体之间进化关系的重要性(拉格斯塔滕效应)，并首次量化了这些遗址对我们理解进化历史的影响力。

令人惊讶的是，作者发现，白垩纪晚期戈壁沙漠的风吹沙沉积物极其多样化且保存完好的蜥蜴化石记录比地球上任何其他地点更能影响我们对其进化史的理解。

中国和蒙古的晚白垩世戈壁沙漠虽然因发现迅猛龙的地区而闻名，但由于其丰富的蜥蜴化石记录，它可能对我们对古代和现代生命的理解产生更大的影响。

“这些晚白垩世戈壁沙漠沉积物的酷之处在于，你可以获得极其多样化、异常完整、三维保存的蜥蜴骨骼，”主要作者、美国国家科学基金会恐龙研究所博士后研究员汉克·伍利博士说。“在有鳞动物生命之树上，你可以从这个单一单位中获得许多谱系，为我们提供了岩石记录中生物多样性的显着化石信号，就像有鳞动物进化历史深渊中的一座灯塔一样引人注目。”

更完整的骨架可以更轻松地比较相似点和差异，从而更容易追踪时间上的关系。骨架越完整，保留的特征就越多，这些特征转化为系统发育数据——用于构建生命树的数据。

伍利说：“在一个非常特定的时间段内，来自世界某个地区的数百个物种得到了特殊的保护，这并不一定能让你对全球信号有一个很好的了解。”“它把拇指放在秤上。”

为了衡量特殊化石保存的沉积物(在古生物学界被称为“lagerstätten”)对更广泛地理解随着时间的推移的进化关系的影响，伍利和包括恐龙研究所馆长内森史密斯博士在内的合著者，梳理了1,327种非鸟类兽脚类恐龙、中生代鸟类和有鳞动物化石(包括沧龙、蛇和蜥蜴的爬行动物)的已发表记录。

新研究结果的图形总结。A)晚白垩世戈壁沙漠蜥蜴组合的系统发育影响总结。B)与湖泊沉积物中发现的其他保存完好的有鳞动物的比较。图片来源：汉克·伍利

化石元叙事

当谈到有鳞动物时，研究人员发现采样强度与任何特定地点是否影响全球范围内的系统发育数据之间没有相关性。相反，他们发现了来自沉积环境的信号，沉积物积累的不同地点保留了明显不同的群体。

由于戈壁沙漠的有鳞动物记录非常完整，它塑造了我们对世界各地和不同时间的有鳞动物进化的理解，这是“lagerstätten效应”的一个典型例子——尽管它不是典型的lagerstätte。传统的拉格斯塔滕沉积物来自海洋白垩、咸咸泻湖和古老的湖泊环境，而不是来自干旱的沙丘。古代环境塑造了化石记录中保存的内容。

“我们没想到会在沙漠沙丘沉积物中找到蜥蜴的详细记录，”伍利说。

“我们通常认为大型沉积物保存了很少形成化石的软组织和生物体，或者化石浓度特别丰富。戈壁有鳞记录的独特之处在于，它包括异常完整的骨骼，以及来自整个世界的高度多样性的物种。团体的家谱，”史密斯说。

“我们正处于古生物学领域之间很少重叠的前沿：评估化石群的进化关系(系统发育学)和评估事物如何化石化(埋藏学)。探索这一前沿将有助于将更多地球上已灭绝的生物多样性纳入博物馆藏品中。将过去拼凑起来，”伍利说。

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