03.05 为什么澳大利亚的动物在其他大洲没有出现?比如鸭嘴兽、考拉?

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澳大利亚有奇特动物的原因是它的地理位置的孤立。亿万年来,澳大利亚大陆远离任何其他陆地,新型动物不可能到达那里。所以已经在大陆上的动物孤立地进化成最适合澳大利亚环境的动物。 澳大利亚是如何变得如此孤立的?大陆漂移。

大约2.5亿年前,世界上只有一个叫做泛大陆的大陆。动物和植物在这片巨大的陆地上相互混杂。 大约两亿年前,这个超级大陆分裂成两个大陆——劳亚和冈瓦纳。当这种分离发生时一单孔类和有袋类是冈瓦纳大陆的主要哺乳动物,胎盘哺乳动物在劳亚大陆。

化石证据表明,一片广阔的森林横跨冈瓦纳大陆,从澳大利亚东南部一直延伸到南极洲,一直延伸到南美洲南部,所有三种哺乳动物都存在于这片森林中。 冈瓦纳大陆的分裂是分阶段发生的。大约一亿八千万年前,在侏罗纪冈瓦纳大陆的西半部,包括非洲和南美洲,与东半部分开,东半部包括马达加斯加、印度、澳大利亚和南极洲。



大约1.4亿年前,非洲从南美洲分离出来,南大西洋开始形成。大约在同一时间,印度从南极洲和澳大利亚分离出来,形成了印度洋。 最初,澳大利亚和南极洲慢慢向南漂移,远离所有其他大陆,并被浩瀚的海洋与世界其他地方完全隔绝。然而,其他大陆彼此相对靠近,随着时间的推移,它们碰撞或连接了旧劳亚大陆的一部分。当这些陆块聚集在一起时,单孔类动物和有袋类动物无法与更高级的胎盘哺乳动物竞争,并且大部分已经灭绝。


在非洲和印度,有袋动物完全灭绝了。当南美洲连接北美洲时,那里几乎所有的有袋动物也消失了,取而代之的是胎盘哺乳动物。 与此同时,澳大利亚慢慢与南极洲分离,独自漂流在一片广阔的海洋中,与世界其他地方隔绝。最初在澳大利亚陆地上的动植物不再与世界其他地方的生物接触,而是继续独立进化。


气候也发生了变化,变得越来越干燥。单孔目动物和有袋类动物的生殖系统要求较低,更适合这种新环境,成为澳大利亚的主要动物。澳大利亚剩余的胎盘动物慢慢灭绝了。 这种独立的进化产生了一些不同寻常的澳大利亚动物。这就是澳大利亚本土动物与世界其他地方的动物如此不同的原因。

澳大利亚与世界其他地方的长期隔离使得它的动物能够与世界其他地方的动物分开进化,但也填补了环境中类似的生态位。例如,针鼹鼠是澳大利亚食蚁兽。塔斯马尼亚虎(现已灭绝)是一种袋狼。类似动物在世界不同地区的存在被称为”平行进化“。 澳大利亚大约90%的哺乳动物,70%的鸟,88%爬行动物,94%的蛙类在地球上其他地方都找不到。



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首句给出答案:澳洲有袋动物没有出现在其他大洲,因为被海洋隔离了。澳洲大陆的动物独立演化,与其他大洲动物都不同。

我们先来看澳洲大陆和其它大陆之间的生物分界线,华莱士线。再说分界线怎么形成的,澳洲动物为什么会跟其他地方的动物不一样。

华莱士线

华莱士线以英国博物学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士(Alfred Russel Wallace)的名称命名。

1854年到1862年,华莱士在马来群岛(印度尼西亚)观察岛屿上的动物时,发现一个奇特的现象。加里曼丹岛、爪哇岛、巴厘岛上的动物与苏拉威西岛、龙目岛上的动物差别很大,似乎有一条隐形的线把东、西两边的生物分割开。

巴厘岛与龙目岛仅仅只有25公里的距离,中间隔了一条海峡,就把两边的生物间隔成两块不同的区域。巴厘岛跟西边的爪哇岛上的鸟类种类基本相同,但跟龙目岛上的鸟类只有50%的相同。

上图是华莱士线,从巴厘岛与龙目岛的分界开始,北上经过加里曼丹岛与苏拉威西岛的分界。这条东西分界线等于亚洲与澳洲的生物分界,西边是现在我们大陆上常见的动物,东边是大洋洲的特有的有袋动物。

在已知的苏拉威西岛动物群中,62%的哺乳动物、27%的鸟类、62%的爬行动物和76%的两栖动物是特有的。这些动物在西边的加里曼丹岛上都没有。

在华莱士线之后,生物地理学家尝试着画出一条更明确的亚洲与大洋洲分界线。有了后来的韦伯线、莱德克线。

上图是几条线的地图,玫红色是华莱士线,黄色是韦伯线,绿色是莱德克线。莱德克线(Lydekker’s line)在华莱士线的东边,贴近新几内亚岛边缘。在莱德克线和华莱士线之间,是澳洲动物和亚洲动物的过渡区域。

大洋洲动物

虽然现在鸭嘴兽、考拉,还有其他有袋动物都只在澳洲才有,但是它们并不起源于澳洲,有袋动物的足迹遍布在板块分裂之前的大陆上。

2.5亿年前,地球上只有一个超级大陆。2亿年前,超级大陆分裂成南北两块大陆。北部大陆主要是胎盘类哺乳动物,南部大陆主要是单孔类和有袋类哺乳动物。一片辽阔的森林横跨南部大陆,从现在澳洲东南部,穿过南极洲,一直到南美洲,三种哺乳动物(单孔类、有袋类、胎盘类)都生活在这片森林里。

1.4亿年前,印度与南极洲和澳洲分离,形成印度洋。澳洲和南极洲向南漂移,远离其他大陆,被海洋隔绝。印度板块漂移时连接到了旧大陆的北部板块,大陆上的单孔类和有袋类动物没法跟更高等的胎盘类哺乳动物竞争,尤其是捕猎动物的壮大,有袋动物被猎杀直至灭绝。

被海洋隔绝的澳洲大陆,不受其他大陆上的动物影响,有袋动物继续独立演化。澳洲的气候越来越干燥,森林覆盖越来越少。首先,在缺少食物的严苛环境中,食草类动物比肉食动物的优势更大。澳洲大陆大部分动物是食草类和吃昆虫的小个头杂食类动物。吃肉的大型捕猎动物几乎没有,捕猎的袋狼也在1936年灭绝了。

其次,相比于胎盘类动物,单孔和有袋动物的妊娠期更短,更适应新环境。单孔动物现存的仅有鸭嘴兽和针鼹。有袋动物中的考拉、袋鼠成为澳洲大陆的动物代表。有袋动物的生殖孕育比胎盘动物要灵活,比如袋鼠同时能有三个阶段的孩子,一只蹦跶在育儿袋外(但仍在哺乳期),一只呆在育儿袋内保温哺乳,另一只还怀孕在肚子里。在环境极端恶劣时,袋鼠还能中止妊娠,抛弃幼崽。

最后,独立演化的澳洲动物,也意味着更容易受到新来的捕食者的攻击,而新来的捕食者在澳洲却没有天敌。人类带来外来物种:甘蔗蟾蜍,兔子和野狗,因为没有天敌,就在澳洲泛滥,影响本地生态。

澳洲与世隔绝,大陆上的动物与其他地方的动物分开演化,填补了类似环境中的生态位。因为有澳洲这片与其他地区隔离的环境,我们能观察到全面有趣的生物演化过程,比如趋同进化。

趋同进化指血缘关系很远的生物,因为生活环境相似,结果演化成外貌、习性都差不多的生物,比如澳洲魔蜥和德克萨斯角蜥。

上图左边是澳洲魔蜥,右边是美洲角蜥。两种蜥蜴生活在沙漠上,吃蚂蚁。全身长满刺状的鳞片,鳞片上的皱褶形成蜂窝状结构可以蓄水。两种蜥蜴最奇特的地方是能用脚喝水。蜥蜴站在泥水中,能通过皮肤皱褶形成的毛细管网吸收水分,从脚部运输水分送进嘴里

看上去长得很像,拥有共同本领的蜥蜴,血缘却间隔很远。澳洲魔蜥是棘皮蜥属(Moloch),而德克萨斯角蜥是角蜥属(Phrynosoma)。

在澳大利亚,90%的哺乳动物、70%的鸟类、88%的爬行动物和94%的青蛙在地球上其他地方都找不到,这正是澳洲大陆的独特魅力所在。


法兰西is培根


为什么澳大利亚的动物没有在其他大洲出现?这个问题在很多课本中都有涉及,现在综合考虑之下,应该有以下因素:

首先,大陆板块漂移。在三叠纪时期,澳大利亚大陆仍旧和我们的大陆是一个板块。那个时候,原则上各个地区差异应该不是很明显,应该有相似的动物。然后到了中生代后期,大陆板块分离,澳大利亚板块与其他板块开始分开,悬浮于南太平洋。从此之后,在动物,其实也包括植物的进化上,他们和我们其他大陆就有了两个独立的方向。



分离是一个起始点,两边的动物开始没有再度交流。分离之后,澳大利亚被大海环绕,内部生态环境多样,有自己的森林和草原,然后又没有其他大型动物来捕食消灭这里的动物。所以在总体上,无论是自然环境还是物种本身的因素,我们认为这里的进化压力比较小。根据达尔文的进化理论,进化的压力是产生新的物种的动力,在压力小的情况下,很多物种就能很好的生存下来,而在其他大陆,这些物种都因为环境和生存的压力而灭绝了。



除了自然环境的竞争,人类对这块大陆的占有,也是从欧洲人大量进入之后才开始的,这个时间点在18世纪后期,在进化上来讲,几乎是及其靠近现在了。没有人类对这个环境的大规模影响,对物种的进化也会有很好的保护作用。



所以综合以上因素,很多原始的哺乳动物,比如鸭嘴兽,考拉,袋鼠,都独立的存在于澳大利亚大陆,而没有出现在其他大陆。从这一点上来说,最近澳大利亚的大火,对生态环境的毁灭性打击,将在不久的将来,对整个澳大利亚的物种多样性和特异性,产生不利的影响。


科学慢衰老


有袋类和单孔目在其他大陆,被后来发展起来的猫科动物吃灭绝了。而澳洲大陆分离的时机恰到好处,大型肉食哺乳动物还没进入其中。


老馒头簸箕


各大洲有各大洲的特色动物!如中国熊猫一样中国独有的!澳大利亚也是独有考拉,鸭嘴兽等适合澳洲生存的独有动物!


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