古生物学家发现2.7亿年前的两栖动物祖先 以布偶角色科米蛙命名

古生物学家发现2.7亿年前的两栖动物祖先 以布偶角色科米蛙命名 Kermitops的头骨化石（左）与现代青蛙头骨（Lithobates palustris，右）。Kermitops不仅仅以其木偶形象而闻名。两栖动物及其祖先的早期化石记录大多支离破碎，因此很难了解青蛙、蝾螈及其近亲是如何起源的。增加像柯米托普斯这样的近亲对于充实两栖动物家族树的早期分支至关重要。资料来源：Brittany M. Hance，史密森尼学会新论文的第一作者、乔治-华盛顿大学博士生卡尔文-苏（Calvin So）认为，用木偶大师吉姆-汉森（Jim Henson）1955 年创造的深受喜爱的青蛙角色来命名这种新生物，是一个让人们对科学家利用博物馆藏品所取得的发现感到兴奋的机会。使用"科米蛙"这个名字对我们如何将古生物学家在博物馆里所做的科学工作与普通公众联系起来有着重要的意义，苏说，"因为这种动物是今天两栖动物的远亲，而科米蛙是现代两栖动物的标志。"因为这种动物是当今两栖动物的远亲，而科米蛙是现代两栖动物的标志，所以这个名字对它来说再合适不过了"。化石发现与分析这块头骨化石最初由已故古生物学家尼古拉斯-霍顿三世（Nicholas Hotton III）发掘，他在博物馆古生物部担任馆长近 40 年。霍顿花了几个野外季节，从德克萨斯州中北部被称为红床的岩石露头中挖掘化石。该地区的铁锈色岩石可追溯到 2.7 亿多年前的二叠纪早期，其中有古代爬行动物、两栖动物和帆背类动物（现代哺乳动物的前身）的遗骸化石。乔治-华盛顿大学博士生 Calvin So（左）和史密森尼古生物学博士后、前彼得-巴克研究员 Arjan Mann（右）与史密森尼国家自然历史博物馆化石收藏馆收藏的Kermitops头骨化石。图片来源：Phillip R. Lee霍顿和他的团队收集了大量化石，但无法对所有化石进行详细研究。其中包括一个小型原两栖动物头骨，该团队于 1984 年在一个被称为 Clear Fork Formation 的岩层中发掘出了这个头骨。这个头骨被存放在史密森尼国家化石收藏馆，在那里等待研究人员仔细观察，一等就是几十年。2021 年，博物馆古生物学博士后、前彼得-巴克研究员阿尔扬-曼恩（Arjan Mann）在翻阅霍顿的德克萨斯化石宝库时，一件标注为早期两栖动物的标本引起了他的注意。曼恩说："有一块化石立刻让我眼前一亮这块头骨保存得非常好，大部分都是准备好的，"曼恩是苏的导师，也是这篇新论文的共同作者。曼和苏联手确定化石属于哪种史前生物。该头骨具有多种特征，与更古老的四足动物（两栖动物和其他四足脊椎动物的远古祖先）的头骨特征不同。例如，这种动物眼睛后面的头骨区域要比它长而弯曲的鼻子短得多。这些头骨比例有助于这种动物捕捉像蛴螬一样的小昆虫。研究人员将这块化石鉴定为temnospondyl，这是一类生活在石炭纪到三叠纪的2亿多年间的多种多样的原始两栖动物近亲。但由于这种动物的头骨具有如此独特的特征，科学家们认为它属于一个全新的属，并将其命名为Kermitops。这个名字是对这种生物卡通式睁大眼睛的脸的戏称，是由"Kermit"和希腊语后缀"-ops"混合而成的，"-ops"的意思是脸。研究人员还将这种新动物命名为"gratus"，以表达他们对霍顿和最初发掘化石的团队成员的感激之情。史密森尼古生物学博士后、前彼得-巴克研究员阿尔扬-曼恩（右）和乔治-华盛顿大学博士生卡尔文-苏（左）在美国国家历史博物馆"娱乐国度"展览的科米蛙青蛙木偶展区前，拿着科米蛙的头骨化石。图片来源：史密森学会 James D. Tiller 和 James Di Loreto柯米托普斯（Kermitops ）之所以引人注目，并不仅仅是因为它的木偶形象。两栖动物及其祖先的早期化石记录大多支离破碎，这使得人们很难了解青蛙、蝾螈及其近亲是如何起源的。加入像柯米托普斯 这样的亲戚对于充实两栖动物家族树的早期分支至关重要。苏说："Kermitops为我们提供了弥合这一巨大化石鸿沟的线索，让我们开始了解青蛙和蝾螈是如何发展出这些真正特化的性状的。"曼恩对此表示同意，并希望这个隐藏在人们视线中的两栖动物祖先的发现能够激励其他古生物学家仔细观察自己博物馆的化石收藏。"这是一个活跃的研究领域，需要更多的古生物学家重新投入其中，"曼恩说。"古生物学永远不仅仅是恐龙，还有很多很酷的进化故事和谜团等待着我们去解答。我们只需要继续寻找。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

无声的尖叫：科学家认为部分青蛙可能有能力通过超声波进行跨物种交流

无声的尖叫：科学家认为部分青蛙可能有能力通过超声波进行跨物种交流 落叶蛙（Haddadus binotatus）发出的求救信号的频率人类听不到，但捕食者却能听到。图片来源：Henrique Nogueira"两栖动物的一些潜在天敌，如蝙蝠、啮齿动物和小型灵长类动物，能够发出并听到这个频率的声音，而人类却不能。我们的一个假设是，这种求救信号是针对其中一些天敌发出的，但也有可能是，这种宽频带具有普遍性，因为它可以吓唬尽可能多的天敌，"文章第一作者乌比拉塔-费雷拉-索萨说。这项研究是Ubiratã Ferreira Souza在巴西圣保罗州坎皮纳斯州立大学生物学研究所（IB-UNICAMP）进行的硕士研究的一部分，他获得了巴西国家科学基金会的奖学金。另一种假设是，这种叫声是为了吸引另一种动物来攻击威胁两栖动物的捕食者，在这种情况下，这种捕食者就是巴西大西洋雨林中特有的一种落叶蛙（Haddadus binotatus）。研究人员记录了两次求救信号。当他们使用特殊软件对声音进行分析时，发现声音的频率范围在 7 千赫兹到 44 千赫兹之间。人类无法听到高于 20 kHz 的频率，这属于超声波。在发出求救信号时，这种青蛙会做出一系列典型的防御捕食者的动作。它抬起身体前部，张大嘴巴，头部向后摆动。然后，它部分闭合嘴巴，发出从人类可听到的频段（7 kHZ-20 kHz）到听不到的超声波频段（20 kHz-44 kHz）不等的叫声。文章合著者、巴西国家科学院国际生物技术研究所博士生玛丽安娜-雷图西-庞特斯（Mariana Retuci Pontes）说："巴西的两栖动物多样性居世界首位，已描述的物种超过 2000 种，因此发现其他蛙类也能发出这种频率的声音并不奇怪。"潜在的跨物种超声波通信另一个物种使用这种策略可能是庞特斯自己无意中发现的。2023 年 1 月，蓬特斯在圣保罗州伊波兰加的上里贝拉州立旅游公园（PETAR）游览时，在一块岩石上看到了一种动物，很可能是锯肢蟾（Ischnocnema henselii），不过她并没有采集这种动物来准确鉴定物种。她抓住青蛙的腿试图拍照，却惊讶地发现青蛙的防御动作和求救信号与H. binotatus 非常相似。几英尺外有一条矛头蝮蛇（Bothrops jararaca），显然证实了这种行为是对捕食者的反应的假设。研究演变与未来方向她能够录制视频，但无法分析声轨以确认超声波频段的存在。根据H. binotatus 的文献记载，抓住青蛙的腿是研究人员通常用来模拟捕食者攻击青蛙的动作。"这两种两栖动物都生活在落叶层中，体型相似（3厘米到6厘米之间），有类似的天敌，因此I. henselii也有可能利用这种带有超声波的求救信号来抵御天敌，"文章的最后一位作者、IB-UNICAMP教授路易斯-费利佩-托莱多（Luís Felipe Toledo）说。他是"从自然史到巴西两栖动物保护"项目的主要研究者，该项目得到了巴西国家科学基金会的支持。托莱多第一次怀疑双尾蝠发出的声音频率过高，人类无法听到，那是在 2005 年，当时他还是里约克拉罗圣保罗州立大学生物科学研究所（IB-UNESP）的一名博士生。但是，由于当时设备的限制，他无法验证 20 千赫以上的频率。此外，还有三种亚洲两栖动物的超声波叫声记录，但有关频率用于同一物种个体之间的交流。在哺乳动物中，鲸鱼、蝙蝠、啮齿动物和小型灵长类动物普遍使用超声波。在 Souza 等人的研究之前，人们还不知道两栖动物使用超声波来抵御捕食者。研究人员现在计划解决这一发现提出的一系列问题，例如哪些捕食者对求救信号敏感，它们对求救信号的反应如何，以及求救信号是为了吓唬它们还是为了吸引它们的天敌。"会不会是为了吸引猫头鹰来攻击即将吃掉青蛙的蛇？"索萨想。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

印度尼西亚发现世界上最小的"獠牙"青蛙 孵卵方式相当独特

印度尼西亚发现世界上最小的"獠牙"青蛙 孵卵方式相当独特 一项新的研究发现了东南亚最小的獠牙蛙物种，它们具有陆生产卵和雄性护卵等独特特征。这一在印度尼西亚苏拉威西岛的发现有助于我们了解两栖动物的多样性，并强调了保护这些独特生态系统的必要性。上图为新种獠牙蛙 Limnonectes phyllofolia 的照片。图片来源：肖恩-莱利芝加哥菲尔德博物馆的博士后研究员、本研究的第一作者杰夫-弗雷德里克（Jeff Frederick）说："与发现它的岛上的其他獠牙蛙相比，这个新物种非常小，大约只有四分之一大小。该属的许多青蛙都是庞然大物，重达两磅。在大的一端，这个新物种的重量与10美分硬币差不多"。伯克利麦克奎尔实验室（McGuire Lab）的一个小组与茂物动物博物馆（Bogor Zoology Museum）合作，在苏拉威西岛（Sulawesi）发现了这些青蛙。"这是一个由山脉、火山、低地雨林和高山云雾林组成的巨大岛屿。所有这些不同栖息地的存在意味着我们在那里发现的许多植物和动物的生物多样性的规模是不真实的可以与亚马逊等地相媲美，"弗雷德里克说。在丛林中跋涉时，美国-印尼两栖动物和爬行动物联合研究小组的成员在树苗的叶子和长满苔藓的巨石上发现了一个意想不到的东西：陆生蛙卵。产在树叶上的新品种蛙卵。图片来源：肖恩-莱利青蛙是两栖动物，它们产下的卵由果冻一样的物质包裹，而不是坚硬的保护壳。为了防止卵干涸，大多数两栖动物都把卵产在水中。令研究小组惊讶的是，他们不断在离地面几英尺高的树叶和长满苔藓的巨石上发现陆生卵块。不久之后，他们开始看到棕色的小青蛙孵化出来。弗雷德里克说："通常情况下，我们在寻找青蛙时，都是在溪流岸边扫描，或者涉水穿过溪流，直接在水中发现它们。不过，在反复监测蛙巢之后，研究小组开始发现有青蛙坐在树叶上抱着它们的小巢。这种与蛙卵的亲密接触让蛙父母能够给蛙卵涂上足够的粘液，使其保持湿润，还可以免受细菌和真菌的污染。"繁殖行为与獠牙大小之间的联系仔细观察这些两栖动物的父母后发现，它们不仅是獠牙蛙家族的小成员，长着几乎看不见的獠牙，而且照顾这窝卵的青蛙都是雄蛙。弗雷德里克说："雄性护卵行为在所有蛙类中并非完全没有，但却相当少见。"弗雷德里克和他的同事们推测，这种青蛙不寻常的繁殖行为也可能与它们比一般青蛙更小的獠牙有关。这种青蛙的一些亲戚的獠牙比较大，可以帮助它们抵御沿河产卵地点的竞争。由于这些青蛙进化出了一种远离水产卵的方法，它们可能已经不需要这么大的獠牙了。(新物种的学名是Limnonectes phyllofolia；phyllofolia的意思是"食叶者"）。弗雷德里克说："令人着迷的是，在以后每次对苏拉威西岛的考察中，我们都能发现新的、多种多样的繁殖模式。我们的发现还强调了保护这些非常特殊的热带栖息地的重要性。生活在苏拉威西岛等地的大多数动物都非常独特，为了保护我们在那里发现的物种的高度多样性，栖息地的破坏是一个迫在眉睫的保护问题。了解像这些青蛙一样在地球上其他地方找不到的动物，有助于为保护这些宝贵的生态系统提供依据"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

河马能以极快的速度腾空而起 而我们却刚刚才发现这一点

河马能以极快的速度腾空而起 而我们却刚刚才发现这一点 英国皇家兽医学院（RVC）的研究人员通过研究 32 只河马（两栖河马）的 169 步，填补了这一巨大的知识空白。他们发现，河马不仅几乎只小跑，不管速度如何，而且当它们把脚放在油门上时，它们也会腾空而起。最快的河马甚至能在空中停留约 15%的步幅，即 0.3 秒。虽然这在有蹄类动物（有蹄足的哺乳动物）（如马）中并不罕见，但它的体型却与其他动物不同；成年雄性河马的平均体重为 3260 磅（1500 千克）。对于一种长着短粗腿、形似木桶的动物来说，这实在是令人印象深刻。研究的主要作者、英国皇家维多利亚大学进化生物力学教授约翰-哈钦森（John Hutchinson）说："与河马一起工作很难，因为它们往往会粘在水里，而且很少接受动物园收藏的研究训练。它们也非常危险。这就是为什么在我们的研究之前，科学界对河马的运动方式知之甚少的部分原因。"我们为什么需要知道这些？了解更多有关动物步态的信息有助于野生动物护理人员从远处评估动物的健康状况当然，这也是您希望看到的，如果河马"小跑"着向您走来，中间还隔着一道很好的栅栏。它还揭示了蹄类动物的进化和运动多样性。虽然河马可能没有骏马奔腾时的优雅，但它们稳健、快速的步伐却颇为惹人喜爱，它们的速度可以达到 19 英里/小时（30 公里/小时）。不过，河马的汗水似乎也让它们疲惫不堪，上面视频中的河马身上闪烁着独特的粉红色汗珠。虽然研究人员无法收集速度数据或其他更复杂的生物计量数据，但这颠覆了之前关于河马步态的研究，之前的研究认为河马的运动方式更像大象。哈钦森说："我们很高兴能够提供第一份纯粹侧重于揭示河马如何行走和奔跑的研究报告。我们惊喜地发现河马在快速移动时是如何腾空而起的，这真的令人印象深刻！"河马当然是致命的动物，据说每年会杀死大约 500 人。然而，它们甚至没有进入最致命物种的前十名，排在第 13 位，仅次于淡水蜗牛（10,000）、狗（13,000），当然还有智人（546,000 ）。弗拉明戈陆地度假村的科学与保护官员基兰-霍利迪（Kieran Holliday）说："对我们工作的物种有更多的了解，只会帮助我们在未来改善对它们的照顾，而且这篇论文揭示了河马运动的新发现，可能会对更广泛的动物园饲养和围栏设计产生积极影响。"该研究发表在《PeerJ》杂志上。 ... PC版： 手机版：

顶级掠食者的黎明：远古食肉动物如何进化成陆地霸主

顶级掠食者的黎明：远古食肉动物如何进化成陆地霸主 异齿龙是二叠纪早期（约 2.98-2.72 亿年前）的一种早期掠食性合弓动物。(陈列于加拿大皇家泰尔博物馆）。资料来源：Suresh A. Singh。研究人员研究了肉食性合趾类动物的颌骨解剖和体型，利用这些特征重建了这些远古食肉动物可能的进食习惯，并绘制了它们的生态进化图。他们发现，大约在2.7亿年前，合趾目动物的颌骨功能发生了重大转变，这与捕食行为的重大转变有关，对我们最早祖先的进化具有重要影响。随着食草动物的体型越来越大，速度越来越快，食肉动物为了生存，开始适应成为体型更大、捕食能力更强的食肉动物。捕食适应性的关键进化转变第一作者、布里斯托尔地球科学学院的苏雷什-辛格博士解释说："早期的合弓动物，如著名的异齿龙，有很长的下颌和很多牙齿，以确保一旦捕获猎物，猎物就无法逃脱。然而，我们发现颌部功能发生了变化，颌部变得更短，肌肉效率更高，集中在颌部前端的牙齿更少这些颌部适应于进行深而有力的咬合。""这一变化表明，后来的合体食肉动物更注重重创猎物，从而更快地杀死猎物。在这些后来的合弓动物中，有最早的剑齿食肉动物！这一变化突出表明，捕食者面临着来自猎物的新的选择性压力。"二叠纪晚期（约 2.59-2.52 亿年前）的 狼蜥兽，一种更高级的肉食性合趾目动物，也是最早的剑齿食肉动物之一。(陈列于加拿大皇家安大略博物馆）。资料来源：Suresh A. Singh这一发现为合趾目动物进化的关键一步提供了重要的背景。"这项研究的合作者阿明-埃尔斯勒（Armin Elsler）博士补充说："一直以来，合趾目颌骨的重组都被认为是哺乳动物进化的重要一步。"这些变化不仅提高了颌骨的效率，还标志着颌骨最早的重新发育，这也造就了哺乳动物复杂的耳朵。是什么推动了这第一步？我们的研究表明，部分原因是来自猎物的生态压力"。对现代进化论认识的影响共同作者汤姆-斯塔布斯（Tom Stubbs）博士说："下颌功能转变的时间与新的更大更快的食草动物的进化相吻合，这种食草动物会给捕食者带来更大的挑战。食肉动物受伤或被杀的风险增加了，所以一些近体食肉动物变得更大、更善于杀戮，以克服这些风险"。这一转变反映了捕食者与猎物之间相互作用的新动态，表明陆地上的生命发展得更快了。信息图表展示了下颌功能解剖学和身体大小的差异，以及在研究中发现的古代食肉类合趾目动物更多类似哺乳动物行为的潜在生态推论。图片来源：Suresh A. Singh 的作品。图片插入来源：克鲁格目击高清。古生代晚期是动物首次开始完全在陆地上生活、进食和繁殖的时期，该研究的共同导师迈克-本顿（Mike Benton）教授说，"它们完全变成了陆生动物，在新的栖息地定居，并在远离它们以前依赖的水生环境的内陆开发新资源。我们的研究结果表明，随着这些早期陆生动物越来越适应陆地生活，它们所面临的选择性压力也发生了变化捕捉另一种能够快速移动并长得更大的动物要比捕捉滑溜溜的小鱼或两栖动物困难得多。"艾米丽-雷菲尔德（Emily Rayfield）教授也是这项研究的共同导师。她补充说："捕食者与猎物之间的相互作用是当今动物行为的重要驱动力，因此，通过数百万年的解剖进化看到这种影响，并发现它们有可能推动我们自身进化史上的一些重大飞跃，是一件非常了不起的事情。它凸显了古生物学家如何利用形式与功能之间的关系来探索不同的史前动物可能是如何生活的，这可以告诉我们很多关于地球上生命进化的信息。"研究人员还发现，合体食肉动物的形态多样性在这一转变之后有所增加，在二叠纪中晚期大约 2.65-2.51 亿年前增加了适应更快撕咬速度或更强撕咬力的新功能类群。通过评估这些新食肉动物物种的大小在不同群落中的比较，他们意识到这些群落可能已经开始与现代食肉哺乳动物的群落非常相似。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现狗鼻子“生来平等” 不同品种嗅觉无显著差异

研究发现狗鼻子“生来平等” 不同品种嗅觉无显著差异 尽管如此，有人提醒说，希望看到更多狗的数据和更广泛的基因分析，以确信所有品种的鼻子都相似。这项尚未经同行评审的研究，挑战了长期以来被吹捧的观点，即一些工作犬种，如德国牧羊犬、猎犬和拉布拉多寻回犬，与其他狗相比，具有特别发达的气味探测能力。相反，研究人员认为，这些狗在气味探测方面的成功可能源于几代人对该品种的训练。该研究的主要作者、美国加州大学洛杉矶分校的功能形态学家Deborah Bird说：“狗是哺乳动物中嗅觉最灵敏的物种，特别是某些品种的狗，嗅觉更强。”由于很难测试一些狗是否具有高超的嗅觉技能，还是只是善于听从指示。因此，Bird和同事选择通过检查家犬、狼和土狼的头骨及遗传物质来检验它们的气味探测能力。他们使用CT扫描创建了来自45种不同犬种的104个头骨的3D模型，再使用这些模型来测量头骨中被称为筛板的骨结构的面积。筛板上有嗅觉神经，嗅觉神经将气味信息传递到大脑。相对于哺乳动物的体型，筛板更大意味着嗅觉更好。研究人员还研究了能够表明哺乳动物嗅觉好坏的遗传参数。首先，他们深入研究了公开的狗基因组记录，并在111个家养品种以及27只狼和4只土狼的基因组中进行了调查，以找出每种动物有多少个嗅觉检测基因。接下来，他们观察了另外24个家养品种的口腔组织样本，以发现哪些基因编码了在嗅觉中起作用的蛋白质。根据这些测量结果，研究人员得出结论，家犬的鼻子可能不如狼和土狼灵敏。家犬包括在现代狗繁殖之前就存在的古老品种，如澳洲野狗和巴森基犬，以及我们熟悉的品种，如西班牙猎犬和柯基犬。研究人员没有发现遗传或骨骼证据表明某些家犬品种的鼻子比其他品种的好。相反，他们认为，一些狗的行为特征，如取悦他人或高耐力，使它们看起来比其他狗的鼻子更有辨识力。不过，这项研究没有在野外对狗进行测试。在野外，一些品种可能会因为耐力、可训练性或取悦人类的能力而在搜救行动或缉毒行动中表现出色。“我们认为，有些狗的嗅觉比其他狗更好，可能并不一定是因为它们的鼻子特别好，而是它们有兴趣用鼻子帮助我们完成我们想让它们做的事情。”美国布罗德研究所的计算生物学家Elinor Karlsson说。相关论文信息： ... PC版： 手机版：