原创《现实版卡尔文加拉帕戈斯群岛独特物种》：这篇卡尔文论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
一部科幻惊悚《异星觉醒》电影让我们记住了人类在空间站唤醒的火星生物“卡尔文”,它那发达的肌肉组织、缜密的思维逻辑,让观众手心出汗.现实世界里,人类未知的生物还有很多很多,就像达尔文带我们探寻的加拉帕戈斯群岛,未知生物的发掘还在继续.
大约1400万年前,距离厄瓜多尔海岸西部大约1000公里（约600英里）的太平洋上,几座火山浮出了海平面.这些山峰就是早期加拉帕戈斯群岛.现在群岛由19个较大的火山岛和120个较小的火山岛组成.加拉帕戈斯群岛是一个生活着很多稀奇古怪的生物的家园,如巨型龟、海洋鬣蜥和蓝脚鲣鸟.
物种起源灵感地
当查尔斯·达尔文1835年在加拉帕戈斯群岛的圣克里斯托瓦尔岛登陆时,他把这个炎热、尘土飞扬的地方比作地狱.但他的此次旅行后来给了他启发,使他想到了自然选择的进化论,而这最终让他写成《物种起源》.
从那以后,加拉帕戈斯就成為生物学家和地质学家的灵感来源.不过,虽然他们在这个大自然的实验室里做出了许多科学发现,但加拉帕戈斯仍然笼罩着一层神秘的面纱.
爱达荷大学的地质学家丹尼斯·盖斯特说,“我们有很多佐证,但是我们尚未就加拉帕戈斯生物进化细节方面取得进展,而关键之处就隐藏在这些细节之中.”
加拉帕戈斯群岛孕育了世界上独一无二的生态系统和动物,例如加拉帕戈斯海狗和没有飞行能力的鸬鹚.为了了解这种独特性产生的原因,科学家已经开始把目光转向生物学以外,研究岛屿的地质历史.
加拉帕戈斯群岛的起源是“热点”,地球内部的岩浆在“热点”穿透地壳,在海底形成火山.热点本身是静止的,但在这里形成的火山却不是.它们位于纳斯卡板块上,以每年约4厘米的速度自西向东行进.这个运动就意味着较早的一部分岛屿——其中一些现在已经在水面之下被完全侵蚀——位于东部.最年轻的费尔南迪纳岛目前仍然坐在热点的顶端.
加拉帕戈斯的作用
爱达荷大学的地质学家埃里克·米特尔斯泰特说：“加拉帕戈斯是一条大型的输送带,它创造新的岛屿和生命,而动物和植物从较早的岛迁移出来.等到一些岛屿停止上升活动,并开始受到侵蚀和沉入海洋,生活在那上面的动物和植物就会迁移到下一批岛屿.”
一开始,第一批岛屿就像不适宜生存的火山熔岩一样.但是后来,“山”和大气相互作用形成降雨.经过几千年,雨水侵蚀玄武岩熔岩形成土壤.土壤的到来是生命开始的一个信号.
蕨类植物、苔藓和地衣的孢子以及小昆虫甚至小蜗牛可能是被风吹到岛上.然后这些食物就把鸟吸引过来.
普林斯顿大学生态学和进化生物学荣誉教授彼得·格兰特说：“先到达这里的很可能是周围水域的海鸟.它们把微生物带到这里,因为微生物数量庞大,很小,并且很容易散播.植物的种子可能是搭了海鸟的便车,或者是从南美被吹来,或是飘浮在海面上来到这里.”
海洋动物——包括海狮,海龟或 的祖先——很可能是游到岛上来,而许多爬行动物和小型哺乳动物——比如稻鼠——可能是附在大片植被上,从陆地漂浮这里来.
群岛生态系统
爬行动物比哺乳动物更适合应对海上的恶劣条件,包括咸的海水和阳光.这就解释了为什么现在只有六种哺乳动物生活在加拉帕戈斯群岛,其中包括加拉帕戈斯海狗和加拉帕戈斯海狮.
岛屿上独一无二的是加拉帕戈斯巨龟,它是现有乌龟中最大的一类,有的重达417公斤.
但是,加拉帕戈斯群岛生物和众不同的名声并不仅仅因为它和世隔绝和这里的火山特性.生物多样性和生态系统的独特之处可能和以下事实有关：这些岛屿位于赤道上,并受到被称为“赤道潜流”的快速洋流的冲击.这种类似喷气式的洋流位于海面以下100米深处,自西向东以每秒一米以上的速度流动.
科罗拉多大学大气和海洋科学教授克里斯托弗·卡尔努斯卡斯说：“加拉帕戈斯恰好在赤道上,并且它的大小恰好可以影响到洋流.不过,这也导致这里发展出一个不同于地球上其他任何地方的生态系统.”
随着洋流冲入西部岛屿,它将营养密集的较冷的水从较深的海洋向上推.一旦尚未被任何海洋动物触碰的营养物质到达阳光照射区,光合作用便会开始起作用,卡尔努斯卡斯说.这种生产力为岛上的海洋生物提供了养料,凉爽的水为这里创造了一个在热带地区通常不会出现的生态系统.
“在群岛的不同地方,有的可能非常像热带,也有的地方可能有寒冷的水,”卡尔努斯卡斯说.
西部岛屿较低的海洋温度为加拉帕戈斯 提供食物和良好的生活环境,它们中的90%生活在西部的伊莎贝拉岛和费尔南迪纳岛.“它们在那里是因为它们的食物在那里,它们在那里繁殖得很好是因为它们是冷水物种,” 卡尔努斯卡斯说.“但东部更像是热带.”
卡尔努斯卡斯和米特尔斯泰特假设赤道潜流和岛屿的初次碰撞造成了加拉帕戈斯的生物爆炸式增长.卡尔努斯卡斯说,这一事件标志着岛屿生态系统的一次重大转折,它成为维持今天存在的各种生物活动的潜在力量.“整个岛屿的生态系统在这股上升流的促进下蓬勃发展.”
地质背景建立联系
为了研究这一事件的时机,科学家们开发了两种不同的模型.第一个在时间上倒推,重建数百万年间岛屿的大小和形状变化.然后,他们使用这些信息,对每个时间点及所对应的岛屿配置模拟周围海洋的洋流和温度模式.
这些模型表明,200万年前,赤道潜流经过该地区.但在150万年前,一个岛屿阻挡了它的通行.然后,该团队查看了从加拉帕戈斯群岛和南美洲附近的海底采集的沉积物岩芯的数据.这些岩芯描绘出了数百万年间海面温度的变化.科学家发现,大约160万年前,海洋气温发生了巨大的变化.
卡尔文论文参考资料：
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