考古学家探索了剑齿虎牙齿的进化发展

考古学家探索了剑齿虎牙齿的进化发展 访问:NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 在猫科动物和猎猫科动物颅骨中观察到的形态变化示例,这些物种的上犬齿有长有短。图片来源:Narimane Chatar / 列日大学剑齿虎是一种标志性的细长上犬齿,长期以来一直吸引着科学家和普通大众,这主要是因为它们曾多次出现在化石记录中,其中包括两个特别著名的剑齿虎品系:猫科(家猫、狮子、老虎等的家族)和猎猫科(一个完全灭绝的家族)。然而,这些家族获得细长上犬齿的过程仍然相当不清楚。耶鲁大学博物馆(耶鲁大学博物馆,美国纽黑文)扫描的剑齿虎 Eusmilus sicarius 的头骨和下颌骨。资料来源:N.Chatar/列日大学该研究的第一作者纳里曼-查塔尔(Narimane Chatar)在列日大学EDDy实验室完成了博士学位,现在是美国加州大学伯克利分校的博士后研究员。研究小组使用最先进的三维扫描仪和分析方法,精心收集和分析了来自各种现有和已灭绝物种的数据。"我们对来自不同时代和大陆的99个下颌骨和91个头骨的形状进行了量化,使我们对这些动物的进化有了更好的了解。揭开剑齿虎进化的秘密不仅丰富了我们对地球过去的了解,还记录了导致进化趋同的机制,"ULiège 的 EDDyLab 主任 Valentin Fischer 教授说。这项研究揭示了一些令人惊讶的结果。首先,在上犬齿较长的物种和上犬齿较短的物种中,并不存在两种截然不同的头颅形态,相反,在现今最小的猫科动物和已经灭绝的剑齿虎之间,存在着一种连续的形态。法属圭亚那大学的研究员玛戈-米肖博士说:"从形态学的角度来看,现今小型猫科动物的头骨与大型剑齿猫科动物的头骨一样奇特和经过改造。因此,这是猫科掠食者在地质年代演变过程中所经历的连续形态中的两个极端。""我们的研究表明,我们通常认为教科书中的进化模式例子实际上是出于教育目的而简化的。"罗马拉萨皮恩扎大学(University of Rome La Sapienza)博士后研究员达维德-塔马尼尼(Davide Tamagnini)解释说:"然而,当我们潜心进行统计分析时,就会发现这些案例中的情况要复杂得多,这也是我们的收敛性测试结果所表明的。"第二个惊喜涉及进化产生剑齿虎物种的路径。事实上,研究小组的研究发现,剑齿物种在进化史初期的形态进化速度要快于犬齿较短的物种。玛格特-米肖指出:"除其他引人入胜的发现外,我们还发现剑齿虎物种的颅颌齿一体化程度降低,从而促进了颌骨和头颅形态的适应性和多样化。"快速的形态多样化和可塑性较强的头骨被认为是促进猫科和猎猫科动物出现细长上犬齿的两个关键因素。查塔尔博士说:"因此,进化成类似剑齿猫科的食肉动物似乎有一个共同的秘诀。"最后,研究小组的研究强调了剑齿类动物的衰落以及猫科掠食者在其进化史上的广泛趋势。尽管剑齿虎"仅"在几千年前灭绝,但事实上,自中新世(距今-2300 万年至-500 万年前)以来,猫科掠食者一直在减少。塔马格尼尼博士解释说:"其中一些猫科掠食者,尤其是剑齿虎物种迅速占据了相当专门化的壁龛,这使它们更容易灭绝。"这种现象被称为"宏观进化棘轮",它被认为是某些族群衰落的潜在驱动力,在这种情况下,进化有利于早期普遍化形式的丧失,从而导致在族群历史的后期出现更加特化但也更加脆弱的形式。食肉动物有自己的进化途径和灭绝风险。费舍尔教授总结说:"研究远古食肉动物是如何繁荣和衰落的,可以为我们提供有关生态系统可能的未来的信息。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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考古学家发现南半球已知最古老的海洋爬行动物 长相类似尼斯湖水怪 来自瑞典乌普萨拉大学以及挪威、新西兰、澳大利亚和东帝汶的古生物学家在分析一批缺乏准确鉴定的化石时,发现了这一发现。通过分析和系统发育工作,研究小组将这块脊椎骨归类为属于幻龙的一块脊椎骨,幻龙主要栖息在泛塔拉萨超级大洋的南极海岸。乌普萨拉大学进化博物馆的本杰明-科尔(Benjamin Kear)是这项研究的第一作者,他说:"在新西兰发现的虹龙比之前已知的南半球最古老的蜥脚类化石要早4000多万年。我们的研究表明,这些古老的海洋爬行动物生活在当时南极圈内充满海洋生物的浅海沿海环境中。"南半球最古老的长尾龙的形态和生物地理背景 B.B. P. Kear et al/CurrentBiology/(CC By 4.0)在一次灭绝性事件中,地球上 95% 的生物灭绝,这些爬行动物被迫从陆地迁移到水中。化石记录显示,这些爬行动物很快就适应了新的水生栖息地,它们繁衍生息了 1.8 亿多年。但直到现在,我们只有证据表明它们存在于北极和中国西南部附近的水域。Kear 说:"我们利用经时间校准的长尾龙类全球分布进化模型表明,长尾龙类起源于赤道附近,在标志着恐龙时代开始的大灭绝之后,随着复杂海洋生态系统的重建,长尾龙类迅速向北和向南扩散,恐龙时代开始时,全球极端变暖,使得这些海洋爬行动物能够在南极繁衍生息。这也表明,古代极地地区很可能是它们最早的全球迁徙路线,就像今天鲸鱼进行的史诗般的跨洋旅行一样。"这一发现意义重大,因为它颠覆了现有的理论,即非恐龙经过数百万年才分散到其他地区,特别是南极。幻龙脊椎骨化石在被发现 40 年后终于得到确认研究人员认为,他们的化石属于与幻龙和鸥龙密切相关的类群。幻龙可以长到 7 米(23 英尺)长,被认为是由陆生蜥蜴进化而来的,具有桨状四肢、长颈和锋利的锥形牙齿。它们也被认为是长颈龙的远祖,长颈龙是中生代时期统治海洋的标志性长颈爬行动物,在白垩纪-古近纪恐龙灭绝事件中,它们也遭遇了与(非鸟类)恐龙相同的命运,被消灭殆尽。Kear 补充说:"毫无疑问,在新西兰和南半球其他地方,还有更多早已灭绝的海怪化石遗迹等待人们去发现。"这项研究发表在《当代生物学》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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考古学家发现16.4亿年前多种形态的真核生物 打破此前的科学假设

考古学家发现16.4亿年前多种形态的真核生物 打破此前的科学假设 加州大学圣塔芭芭拉分校和麦吉尔大学的研究人员在对保存完好的微化石进行的一项新研究中发现,真核生物甚至在 16.4 亿年前就已经进化成了多种多样的形态。这篇发表在《古生物学论文》(Papers in Paleontology)杂志上的论文讲述了真核生物进化历史早期的一系列化石。作者描述了四个新的类群,以及在这些早期真核生物中已经存在的若干高级特征的证据。第一作者、加州大学伯克利分校地球科学系助理研究员莉-安妮-里德曼(Leigh Anne Riedman)解释说:"这些是迄今发现的最古老的真核生物。然而,即使在这些最早的记录中,我们也看到了很多多样性。"真核生物是生命的主要领域之一,包括植物、动物和真菌支系,以及所有其他细胞具有膜核的类群,如原生动物和海藻。许多科学家曾认为,在古近纪晚期,早期真核生物都相当相似,大约在 8 亿年前出现了分化。但是,里德曼和她的合著者却在近两倍于这一时期的岩石中发现了种类繁多、结构复杂的化石。科学家们从以往的研究中得知,真核生物在这一时期已经进化,但对这一时期的多样性却知之甚少。于是,Riedman 在 2019 年年底前往内陆地区。一周之内,她就从一家勘探公司钻探出的八个岩心中收集到了约 430 个样本;这些样本现在存放在北领地地质调查局的图书馆中。这项研究使用的两个岩芯跨越了大约 500 米的地层,即 1.33 亿年,其中有大约 1500 万年的重要沉积。里德曼带着页岩和泥岩回到了美国,这些页岩和泥岩是古代海岸生态系统的残留物,在浅海潮下泥滩和海岸泻湖之间交替出现。她在氢氟酸中浸泡,溶解了基质岩石,浓缩了珍贵的微化石,然后在显微镜下进行分析。"我们希望找到细胞壁具有有趣和不同特征的物种,"里德曼说。她希望这些特征能够揭示这一时期细胞内部发生了什么。不过,由于化石只保留了细胞的外部,要对细胞内部得出任何结论都需要大量的调查。研究人员对这些化石所保存的多样性和复杂性感到惊讶。他们记录了 26 个类群,其中包括 10 个以前未曾描述过的物种。研究小组发现了细胞骨架的间接证据,还发现了板状结构,这表明存在形成板的内部囊泡也许是现代真核细胞中高尔基体的祖先。其他微生物的细胞壁是由束缚纤维构成的,这同样表明存在复杂的细胞骨架。作者还发现了带有微小活门的细胞,这证明了细胞的复杂程度。有些微生物会形成一个囊肿,以等待不利的环境条件。为了钻出来,它们需要在自己的保护壳上蚀出一个开口。制造这扇门是一个专门的过程。"如果要产生一种能溶解细胞壁的酶,就需要非常小心地使用这种酶,"里德曼说。"因此,在真核生物最早的记录之一中,我们看到了一些令人印象深刻的复杂程度。"该领域的许多人都认为这种能力是后来才出现的,而这一组合中的证据进一步强调了即使在这一早期阶段,真核生物的多样性和先进性。"人们一直认为这大约是真核生物出现的时间。现在我们认为,人们只是没有探索更古老的岩石,"合著者、加州大学圣巴巴拉分校地球科学教授苏珊娜-波特(Susannah Porter)说。研究意义这篇论文是研究早期真核生物进化的大型项目的一部分。里德曼和波特想知道早期真核生物是在什么样的环境中进行多样化的,它们为什么会在那里,它们是什么时候迁移到其他地方的,以及它们需要什么样的适应性才能填补这些新的壁龛。这项工作的很大一部分涉及了解真核生物的不同特征是何时首次出现的。例如,作者很想知道这些生物是适应含氧环境还是缺氧环境。前者表明它们有有氧代谢,可能还有线粒体。已发现的每一种现代真核生物都是拥有线粒体的祖先的后代。这表明真核生物很早就获得了线粒体,而且线粒体提供了显著的优势。里德曼和波特目前正在对真核生物的多样性进行新的研究。他们还从西澳大利亚州和明尼苏达州收集了更古老的样本。与此同时,他们在麦吉尔大学的地球化学合作者正在带头研究氧气水平和真核生物的喜好栖息地,这些方面都可以揭示真核生物的进化过程。雷德曼说:"这些结果指示我们去寻找更古老的材料,更古老的真核生物,因为这显然不是地球上真核生物的开端。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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