太平洋沿岸独特的水下海带森林支撑着多样化的生态系统，人们认为该生态系统在过去1400万年中与海带一起进化。

但一项新的研究表明，海带在超过3200万年前就在西北海岸繁衍生息，远早于现代海洋哺乳动物、海胆、鸟类和双壳类动物(如今这些动物以森林为家)的出现。

这些沿海海藻森林的年龄要大得多，如今是一个丰富的生态系统，养育着水獭、海狮、海豹以及许多鸟类、鱼类和甲壳类动物，这意味着它们可能是一种现已灭绝的古代哺乳动物的主要食物来源称为desmostylian。这种河马大小的食草动物被认为与今天的海牛、海牛及其陆地亲戚大象有关。

“人们最初说，‘我们认为海带在1400万年前就已经存在，因为与现代海带森林相关的生物体还不存在，’”加州大学综合生物学教授、古植物学家辛迪·卢伊(CindyLooy)说，伯克利。

“现在，我们证明海带在那里，只是你期望与它们相关的所有生物体都没有。这并不奇怪，因为在其他一切出现之前你首先需要整个系统的基础。”

《美国国家科学院院刊》杂志报道了海带森林更古老的证据来自新发现的海带固着物化石——海带的根状部分，将其固定在岩石或岩石上的生物体上。海底。叶柄或茎附着在固着器上并支撑叶片，由于气囊，叶片通常漂浮在水中。

卢伊的同事史蒂芬·基尔(SteffenKiel)将这些化石固定物的年代确定为3210万年前，也就是从6600万年前一直延续到现在的新生代中期。此前已知的最古老的海带化石由一个气囊和一个类似于今天的牛海带的叶片组成，可以追溯到1400万年前，现收藏于加州大学古生物学博物馆(UCMP)。

一块3200万年前的化石固定器的切片显示，手指状的半翅虫在藤壶上生长。图片来源：史蒂芬·基尔

该论文的主要作者、斯德哥尔摩瑞典自然历史博物馆的高级馆长基尔说：“我们的固定物提供了充分的证据，证明海带是一种神秘的海洋哺乳动物——结节纲动物的食物来源。”

“这是新生代哺乳动物中唯一真正在新生代期间灭绝的目。长期以来，海带一直被认为是这些河马大小的海洋哺乳动物的食物来源，但缺乏实际证据。我们的固定物表明海带是一个可能的候选者。”

该论文的资深作者、UCMP古植物学馆长Kiel和Looy表示，这些早期的海藻森林可能不像大约1400万年前进化的森林那么复杂。太平洋沿岸新生代晚期的化石表明，存在大量双壳类动物(蛤、牡蛎和贻贝)、鸟类和海洋哺乳动物，其中包括与海牛有关的海牛类，以及已灭绝的、类似熊的海獭前身，称为科尔波诺莫斯(Kolponomos)。3200万年前的化石记录中并未发现这种多样性。

基尔说：“另一个含义是，化石记录再次表明，生命的进化(在本例中是海带森林)比仅根据生物数据估计的要复杂得多。”“化石记录表明，在过去的3200万年里，无数的动物在海带森林中出现和消失，而我们今天所知道的海带森林生态系统只是在过去的几百万年里才进化出来的。”

化石狩猎爱好者的价值

这些化石是由詹姆斯·戈德特(JamesGoedert)发现的，他是一位业余化石收藏家，曾在基尔工作过。当戈德特打开他在华盛顿奥林匹克半岛詹森溪附近的海滩上发现的四个石结核时，他看到了看起来像今天沿海常见的海带和其他大型藻类的固定物。

专门研究无脊椎动物进化的基尔对此表示同意，并随后根据锶同位素的比率对这些岩石进行了年代测定。他还分析了双壳类贝壳中的氧同位素水平，以确定这些固着物生活在比现在稍微温暖的水中，处于现代海带森林中发现的较高温度范围。

Looy联系了合著者杜拉·帕金森(DulaParkinson)，他是劳伦斯伯克利国家实验室高级光源的科学家，请他帮助使用同步辐射X射线断层扫描显微镜(SRXTM)对其中一个固定化石进行3DX射线扫描。当她查看化石的详细X射线切片时，她惊讶地发现固定物中隐藏着藤壶、蜗牛、贻贝和微小的单细胞有孔虫，以及固定物所在的双壳类动物。

然而，Looy指出，在3200万年前的化石固定器中发现的无脊椎动物多样性并不像今天在海藻固定器中发现的那么高。

卢伊说：“如果你现在去海带生态系统，这些固定资产肯定不会那么丰富。”“生活在这些生态系统中的生物体的多样化尚未开始。”

基尔和卢伊计划对这些化石进行进一步研究，看看它们揭示了北太平洋海带生态系统的演变，以及它与海洋气候系统变化的关系。

这篇论文的其他合著者是藻类专家罗斯玛丽·罗梅罗(RosemaryRomero)，她获得了博士学位。2018年获得加州大学伯克利分校博士学位，现为加州鱼类和野生动物部环境科学家;德国慕尼黑路德维希马克西米利安大学的古植物学家MichaelKrings;和前加州大学伯克利分校本科生TonyHuynh。戈德特是西雅图华盛顿大学伯克自然历史和文化博物馆的研究员。

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