研究：骨骼更复杂鸟类 灭绝风险相对更高

研究：骨骼更复杂鸟类 灭绝风险相对更高 一个国际研究团队通过分析鸟类的前后肢骨骼推断，鸟类的骨骼越复杂，其物种多样性就越少，面临的灭绝风险也就相对更高。 新华社星期六（9月30日）报道，英国巴斯大学等机构的国际研究团队日前在英国《自然-通讯》杂志上发表论文称，这项研究主要透过观察983种主要鸟类，并比较它们前肢（翅膀）和后肢（腿）的内在结构来分析鸟类骨骼的复杂性。 研究发现，骨骼较不复杂的鸟类，即前肢和后肢差异较小的鸟类，比那些骨骼复杂性较高、前后肢差异大的鸟类拥有更多的物种多样性。例如，鸽子、海鸥等鸟类骨骼复杂性低，物种多样性高，生活在世界各地不同的栖息地。相反，火烈鸟和鸵鸟等鸟类具有更复杂的骨骼，它们占据的栖息地更少，觅食的方式也较少。 研究员说，人们普遍认为物种的演化没有方向，对演化的“选择”可朝任何方向进行。但这项研究表明，至少在鸟类中，物种越是“专业化”，其进一步演化的路线数量就越受限制，意味着它们对栖息地丧失、食物链被破坏等环境变化的适应能力可能较弱。 研究员据此推断，骨骼更复杂、物种多样性更少的鸟类，其灭绝风险相对更高。他们下一步计划研究这一规律是否也适用于其他动物。

人类造成1400种鸟类灭绝 是之前估计的两倍

人类造成1400种鸟类灭绝 是之前估计的两倍 虽然自 1500 年代以来许多鸟类的灭绝都有记录，但我们对此前物种命运的了解依赖于化石，而这些记录是有限的，因为鸟类的骨头轻而薄，会随着时间的推移而解体。这就掩盖了全球物种灭绝的真实情况。研究人员目前认为，自大约 13 万年前的晚更新世以来，已有 1430 种鸟类（近 12%）在现代人类历史上灭绝，其中绝大多数直接或间接地因人类活动而灭绝。这项研究由英国生态学与水文学中心（UKCEH）领导，发表在《自然通讯》（Nature Communications）上，研究人员利用统计建模估算了未被发现的鸟类灭绝数量。该研究的主要作者、英国生态研究中心的生态建模师罗布-库克（Rob Cooke）博士说："我们的研究表明，人类对鸟类多样性的影响远远超过了以往的认识。人类通过丧失栖息地、过度开发、引进鼠、猪和狗等方式迅速破坏了鸟类种群，这些动物袭击鸟巢并与鸟类争夺食物。我们的研究表明，许多物种在有文字记载之前就已经灭绝，没有留下任何痕迹，从历史上消失了"。该研究的合著者之一、哥德堡大学的索伦-福尔比博士补充说："这些历史性的物种灭绝对当前的生物多样性危机有着重大影响。"上图是人工智能生成的未知灭绝鸟类的图像。图片来源：UKCEH"世界可能不仅失去了许多迷人的鸟类，还失去了它们的各种生态作用，其中很可能包括种子传播和授粉等关键功能。这将对生态系统产生一连串的有害影响，因此，除了鸟类灭绝之外，我们还将失去许多依赖这些物种生存的动植物。"观察和化石显示，自更新世晚期以来，已有 640 种鸟类灭绝，其中 90% 发生在有人居住的岛屿上。这些鸟类包括毛里求斯的标志性鸟类渡渡鸟，北大西洋的大海雀，以及鲜为人知的圣赫勒拿岛燕鹱。但据研究人员估计，还有 790 个未知物种灭绝，这意味着总共有 1430 个物种消失如今只剩下不到 11000 个物种。科学家们说，他们的研究揭示了历史上最大的由人类驱动的脊椎动物灭绝事件（14世纪），据估计，在人类首次到达东太平洋（包括夏威夷和库克群岛）之后，有 570 种鸟类灭绝，几乎是自然灭绝率的 100 倍。他们认为，公元前九世纪还发生过一次大灭绝事件，主要原因是人类来到了西太平洋，包括斐济和马里亚纳群岛以及加那利群岛，并强调了始于十八世纪中叶的持续灭绝事件。从那时起，除了森林砍伐加剧和外来物种蔓延之外，鸟类还面临着气候变化、集约农业和污染等人为因素造成的威胁。作者之前的研究表明，在未来几百年中，我们可能会失去多达 700 种新的鸟类，这将是人类造成的史无前例的物种灭绝规模。但库克博士指出"更多的鸟类物种是否会灭绝取决于我们。最近的保护工作挽救了一些物种，我们现在必须加大保护鸟类的力度，由当地社区主导栖息地的恢复工作"。研究小组根据已知的鸟类灭绝情况以及与新西兰相比较的地区的相关研究工作程度进行了模拟估算。据信，新西兰是世界上唯一一个完全了解人类以前鸟类动物群落的地方，那里所有鸟类的遗骸都保存完好。一个地区的研究越少，化石记录预计就越不完整，估计未被发现的灭绝数量也就越多。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

鸟类中的“第四爱”这是一对红隼嘿嘿嘿的场面。鸟类交配时一般雄性在上，雌性在下；但是在这张照片中，雌性在上，雄性在下这种行为被称为

鸟类中的“第四爱” 这是一对红隼嘿嘿嘿的场面。鸟类交配时一般雄性在上，雌性在下；但是在这张照片中，雌性在上，雄性在下这种行为被称为反向骑跨（reverse mounting）。 鸟类的“第四爱”其实远比一般人想象的更常见，但因为鸟类交配时间很短，而且很多鸟类属于雌雄同态，也就是说雌鸟雄鸟长得一个样（例如常见的喜鹊、斑鸠），所以反向跨骑很少被注意到。早年还有科学家认为，反向骑跨可能是鸟儿弄错了对方的性别，但这些猜想都被观察证据推翻了。如今，反向骑跨已经在30多种鸟类当中被发现，在一些物种当中甚至属于高频行为。 这种行为的有趣之处在于，红隼和其他大部分鸟类通过短暂的泄殖腔接触交配，这种反常规的姿势其实是无法完成受精的。那，它们图啥？ 一说是雌性刺激雄性“交公粮”，以便尽快开始生育下一窝的方式；二说是被骑跨的雄性短嘴鸦都属于年轻的“小鲜肉”，它们可能需要让年长的雌性来调教一下传授一点经验，或是受到更强烈的刺激，才能进入繁殖状态；还有个大家都能想到的原因就是单纯增加情趣罢了，反向骑跨行为或许能促进双方生理节奏同步进入繁殖状态，它更常发生在刚刚进入繁殖季节的时候，以及正式交配之前。

生物学家构建了迄今为止最全面的鸟类族谱图 时间横跨9300万年

生物学家构建了迄今为止最全面的鸟类族谱图 时间横跨9300万年 这些技术使研究人员能够高精度、高速度地分析大量基因组数据，为构建有史以来最全面的鸟类家谱奠定了基础。4月1日发表在《自然》（Nature）和《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的两篇互补性论文详细介绍了这一进展。《自然》杂志报道的更新家系揭示了6600万年前恐龙灭绝后鸟类进化史的模式。发表在《自然》杂志上的最新鸟类家谱，勾勒出 363 种鸟类之间 9,300 万年的进化关系。图片来源：Jon Fjeldså（绘图）和 Josefin Stiller研究人员观察到，早期鸟类的有效种群数量、替代率和相对脑容量都急剧增加，这为我们揭示这一关键事件之后推动鸟类多样化的适应机制提供了新的线索。在发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的相关论文中，研究人员仔细研究了新家谱的一个分支，发现火烈鸟和鸽子的亲缘关系比之前的全基因组分析所显示的更远。这项工作是由哥本哈根大学、浙江大学和加州大学圣地亚哥分校牵头的多机构合作项目"鸟类万基因组（B10K）项目"的一部分，该项目旨在为约10500种现存鸟类生成基因组序列草案。"我们的目标是重建所有鸟类的整个进化史，"加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院电子与计算机工程教授西亚瓦什-米拉拉布说，他是《自然》论文的共同资深作者，也是《美国科学院院报》论文的第一作者和共同通讯作者。这些研究的核心是一套名为"ASTRAL"的算法，米拉拉布实验室开发了这套算法，以前所未有的可扩展性、准确性和速度推断进化关系。通过利用这些算法的强大功能，研究小组整合了来自 6 万多个基因组区域的基因组数据，为他们的分析提供了强大的统计基础。研究人员随后研究了整个基因组中各个片段的进化历史。在此基础上，他们拼凑出了一棵马赛克基因树，然后将其编入一棵综合物种树。这种细致入微的方法使研究人员能够构建一个新的、经过改进的鸟类家系，即使在历史不确定的情况下，也能非常精确和详细地描述复杂的分支事件。米拉拉布说："我们发现，我们在分析中加入数万个基因的方法实际上是解决鸟类物种之间进化关系的必要条件。需要所有这些基因组数据，才能以很高的置信度还原6500万-6700万年前的这段特定时期发生了什么"。在发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的这项研究中，研究人员仔细研究了更新的鸟类家谱中的一个分支，发现包括火烈鸟和鸽子在内的鸟类群体的亲缘关系比以前的全基因组分析所显示的要远，并将这一结果归因于第 4 号染色体上的一个不寻常区域。图片来源：Ed Braun（绘图）、Daniel J. Field（鸟类图片）和 Siavash Miarab该团队之所以能够在海量数据集上进行这些分析，是因为米拉拉布实验室设计的计算方法能够在功能强大的 GPU 机器上运行。他们在加州大学圣地亚哥分校圣地亚哥超级计算机的Expanse超级计算机上进行了计算。米拉拉布说："我们很幸运能够使用如此高端的超级计算机。如果没有Expanse，我们就无法在合理的时间内对如此庞大的数据集进行运行和重新运行分析。"研究人员还研究了不同基因组取样方法对树的准确性的影响。他们发现，两种策略对每个物种的许多基因进行测序，以及对许多物种进行测序结合在一起，对重建这一进化史非常重要。哥本哈根大学生物学教授、《自然》论文第一作者约瑟芬-斯蒂勒（Josefin Stiller）说："因为混合使用了这两种策略，所以我们可以测试哪种方法对系统发育重建的影响更大，从每种生物体中采样许多基因序列比从更广泛的物种中采样更重要，尽管后一种方法有助于我们确定不同群体进化的时间。"借助先进的计算方法，研究人员还揭示了他们在之前的一项研究中发现的不寻常之处：鸟类基因组中一条染色体的特定部分数百万年来一直保持不变，没有出现预期的基因重组模式。这一反常现象最初导致研究人员错误地把火烈鸟和鸽子归为进化上的表亲，因为根据这一段未变的DNA，它们似乎关系密切。这是因为他们之前的分析是基于48种鸟类的基因组。但通过使用363个物种的基因组重复分析，他们发现了一个更准确的家族树，它将鸽子与火烈鸟的关系进一步拉近。此外，通过使用由洛克菲勒大学神经生物学教授埃里希-贾维斯（Erich Jarvis）领导的脊椎动物基因组计划（Vertebrate Genome Project，VGP）提供的六个高质量基因组，米拉布及其同事能够发现并推测出这种令人惊讶的模式。佛罗里达大学生物学教授、《美国科学院院刊》（PNAS）论文共同通讯作者爱德华-布劳恩（Edward Braun）说："令人惊讶的是，这段被抑制的重组时期可能会误导分析。正因为它可能会误导分析，所以在未来的6000多万年后，它实际上是可以被检测到的。这才是最酷的部分。"这项工作的影响远远超出了对鸟类进化史的研究。米拉拉布实验室首创的计算方法已成为重建其他各种动物进化树的标准工具之一。下一步，研究小组将继续努力构建鸟类进化的完整图景。生物学家们正在对更多鸟类物种的基因组进行测序，希望能将家谱扩展到数千个鸟属。与此同时，米拉拉布领导的计算科学家们正在改进他们的算法，以适应更大的数据集，确保在未来的研究中能够高速、准确地进行分析。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家在厄瓜多尔的云雾森林中发现咖啡蛇新物种

科学家在厄瓜多尔的云雾森林中发现咖啡蛇新物种 科学家发现了厄瓜多尔云雾林中特有的新物种都铎斯咖啡蛇。该物种由生物学家亚历杭德罗-阿尔特亚加（Alejandro Arteaga）发现，栖息于高海拔地区的咖啡种植园中。这一发现凸显了保护云雾林及其周边栖息地的必要性，而物种命名则有助于这方面的工作。图片来源：亚历杭德罗-阿尔特加他说："这是我发现的第 30 个物种，目标是 100 个。"与其他咖啡蛇一样，都铎斯咖啡蛇也经常栖息在咖啡种植园中，尤其是在其云林栖息地遭到破坏的地区。它是厄瓜多尔西北部安第斯山脉太平洋山坡的特有物种，生活在海拔 1000 米至 1500 米的地方。虽然它生活在种植园中，没有面临直接灭绝的重大威胁，但由于伐木和大规模采矿造成的森林砍伐，它的一些种群可能正在减少。一些Ninia guytudori 标本的照片：上图来自皮钦查省 Santa Lucía 云林保护区。下图来自因巴布拉省的 Río Manduriacu 保护区。资料来源：Jose Vieira研究人员希望，它的发现将凸显保护云雾森林生态系统的重要性，并将研究重点放在云雾森林周围被人类改造过的栖息地上，如咖啡种植园和牧场。研究人员在最近发表于《进化系统学》（Evolutionary Systematics）的论文中写道："新蛇种的名字是为了纪念盖伊-图德（Guy Tudor），他是一位全能的博物学家和科学插图画家，对鸟类和所有动物都怀有深厚的感情，这是对他通过艺术创作对南美洲鸟类保护产生的影响的认可。我们正试图通过为新物种命名来筹集保护资金。这个名字帮助我们保护了布埃纳文图拉保护区。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

量子磁感应：生物学家探寻鸟类导航的进化秘密

量子磁感应：生物学家探寻鸟类导航的进化秘密 黄腹纹霸鹟（Empidonax flaviventris）是一种小型食虫鸟，它不能产生隐花色素 4 蛋白。这种鸟在北美洲繁殖，冬季迁徙到墨西哥南部和中美洲。图片来源：Corinna Langebrake一项新的基因研究表明，鸟类眼睛中的隐花色素 4 蛋白是鸟类磁导航能力的关键，其进化变化凸显了它在适应不同环境中的作用。研究小组在最近发表于英国皇家学会研究期刊《英国皇家学会生物科学院院刊》（Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences）上的一篇论文中报告说，这些发现表明隐花色素 4 能够适应不同的环境条件，并支持隐花色素 4 具有传感器蛋白功能的理论。奥尔登堡大学和牛津大学的研究表明，磁感应是基于候鸟视网膜上某些细胞中发生的复杂量子力学过程。这些研究成果于 2021 年发表在科学杂志《自然 》上，为隐花色素 4 就是他们一直在寻找的磁感受器这一假设提供了支持证据。他们证明了隐花色素 4 存在于鸟类的视网膜中。此外，用细菌生产的蛋白质进行的实验和模型计算都表明，隐花色素 4 在对磁场做出反应时表现出可疑的量子效应。之前的研究还发现，知更鸟等候鸟体内的隐花色素 4 对磁场的敏感性要高于鸡和鸽子等留鸟。"因此，隐花色素 4 在知更鸟身上比在鸡和鸽子身上更敏感的原因必须从该蛋白质的DNA序列中找到，"该研究的第一作者兰格布拉克说。"她补充说："在这些夜间迁徙的鸟类中，该序列可能在进化过程中得到了优化。"在目前的研究中，研究小组首次从进化的角度研究了磁感应。研究人员分析了 363 种鸟类的隐花色素 4 基因。首先，他们比较了该蛋白质与两种相关隐花色素的进化速度，发现用于比较的隐花色素基因序列在所有鸟类物种中都非常相似。它们在进化过程中似乎变化很小。这很可能是由于它们在调节体内时钟方面起着关键作用这种机制对所有鸟类来说都是必不可少的，改变这种机制会产生极其不利的影响。与此相反，隐花色素 4 被证明具有高度可变性。奥尔登堡大学鸟类学教授、鸟类研究所所长利德沃格尔解释说："这表明，这种蛋白质对于适应特定环境条件非常重要。由此产生的特殊化可能就是磁感应。在其他感官蛋白中也观察到了类似的模式，例如眼睛中的光敏色素。"研究人员随后仔细研究了隐花色素 4 的基因序列在鸟类进化史中的演变过程。他们的分析揭示了一个值得注意的趋势，尤其是在雀形目（Passeriformes）中，这种蛋白质通过快速选择经历了重大优化。研究结果表明，进化过程可能导致隐花色素4在鸣禽中专门用作磁感受器。研究发现，某些鸟类支系中不存在隐花色素 4，如鹦鹉、蜂鸟和霸鹟（Suboscines）。这表明隐花色素 4 在它们的生存中并不起重要作用。然而，鹦鹉和蜂鸟是定居型鸟类，而一些霸鹟鸟类则是长途迁徙型鸟类，它们与欧洲的小型鸣禽一样，白天和晚上都会飞行。这就提出了一个问题：霸鹟是否发展出了一种独立于隐花色素 4 之外的磁感，或者它们是否能够在没有磁感的情况下确定自己的方向？另一种可能是，它们的磁感与知更鸟的磁感具有相同的特性，后者依赖于光线，并且会被无线电波干扰。这位生物学家强调说："前两种情况将有力地证实隐色4假说，而第三种情况则会给这一理论带来问题。"Liedvogel说："霸鹟亚目为我们了解隐花色素4的功能和候鸟磁感应的重要性提供了一个天然的工具。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：