科学家揭开了多样化动物生命周期的秘密

科学家揭开了多样化动物生命周期的秘密伦敦大学玛丽皇后学院研究人员用于进行基因组测序的蠕虫然而，研究人员对幼体存在的原因以及它们如何起源的理解仍然是有限的。更重要的是，解决这一问题的大规模比较研究以前没有使用基于动物遗传信息--基因组--测序的现代技术，也没有发现生物体在生长过程中如何使用这些信息。直到现在。在由伦敦大学玛丽皇后学院（QMUL）的一个团队领导的一项研究中，研究人员首次发现了可能解释胚胎如何形成幼体或成年的缩影的机制，该研究发表在著名杂志《自然》上。在他们的论文中，他们证明了参与胚胎发育的基本基因的激活时间--受精卵转变为生物体与幼体阶段的存在或不存在有关，也与幼体是以周围环境为食还是依靠母亲沉积在卵中的养料有关。弗朗西斯科-M-马丁-萨莫拉，玛丽女王学院的博士生和该研究的第一作者之一，说。"观察到进化如何塑造了动物胚胎的"报时"方式，在发育的早期或后期激活重要的基因组令人印象深刻。假设一个幼体阶段对你的生存不再重要。在这种情况下，可能在进化上是有利的，例如，更早地激活形成躯干的基因，而直接发育成一个成年人"。这项新研究使用了最先进的方法来解码三种被称为环形动物的海洋无脊椎蠕虫的遗传信息、活动和调节。他们在一项涉及60多个物种的600多个数据集的大规模研究中，将这些数据集与其他物种的公共数据集结合起来，这些物种被5亿多年的进化所隔开。"伦敦大学学院该研究的主要合作者FerdinandMarlétaz博士说："只有通过结合实验室产生的实验数据集和系统的计算分析，我们才能揭开这种未被发现的生物学领域。"来自玛丽皇后学院的博士后研究员、该工作的共同第一作者YanLiang博士说。"虽然这些技术已经存在了一些年，但没有团队将它们用于这一目的。我们产生的数据集和我们开发的方法将成为其他研究人员的巨大的强大资源。"玛丽皇后学院有机体生物学高级讲师、这项研究的资深作者ChemaMartín-Durán博士说。"发育生物学在很大程度上侧重于小鼠、苍蝇和其他我们所知道的模型生物体的成熟物种。我们的研究表明，经常被忽视的非模型物种的迷人生物学对于理解动物发育如何工作以及如何进化至关重要。"参与形成躯干的基因--紧随头部并一直到尾部的身体区域，是最重要的。一些物种会形成几乎没有躯干的幼体，被称为"头部幼体"，而且可能早在所有有头有尾的动物的祖先中就已经存在。直接发育和直接从胚胎发育中形成小成体，在许多动物群体中，如我们和大多数脊椎动物，会在后来进化，因为形成躯干的基因在胚胎发育的早期被激活，而幼体的特征会逐渐丧失。德国耶拿弗里德里希-席勒大学教授、该团队的合作者AndreasHejnol博士说："我们希望该领域的其他研究人员将继续研究动物生命周期进化这一令人兴奋的课题，并为我们提出的假设提供进一步的证据。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346945.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346945.htm

科学家用预测未来的方法拯救灭绝中的野生动物

科学家用预测未来的方法拯救灭绝中的野生动物今天（4月10日）发表在《当代生物学》杂志上的一项新研究表明，我们可以利用现有的保护数据来预测哪些目前未受威胁的物种可能成为受威胁的物种，并在为时已晚之前采取主动行动来防止其衰退。"保护资金真的很有限，"主要作者澳大利亚国立大学的MarcelCardillo说。"理想情况下，我们需要的是以某种方式来预测那些目前可能没有受到威胁但在未来有很大机会成为威胁的物种。预防胜于治疗"。为了预测"超视距"灭绝风险，卡迪罗和同事们研究了全球变化的三个方面--气候变化、人类人口增长和土地使用的变化率--以及可能使一些物种更加脆弱的内在生物特征。该小组预测，到2100年，多达20%的陆地哺乳动物将拥有这些风险因素中的两个或多个因素的组合。具有多种未来风险因素的陆生哺乳动物物种的集中度。资料来源：《当代生物学》/卡迪罗等人。作者说："在全球范围内，我们的模型预测到2100年将至少有四个未来风险因素之一的陆生哺乳动物物种的百分比，从具有广泛物种扩散的中间排放情景下的40%到没有扩散的化石燃料发展情景下的58%。""撒哈拉以南非洲和澳大利亚东南部的多种未来风险因素是一致的：气候变化（预计在非洲会特别严重）、人类人口增长和土地使用的变化，"Cardillo说。"而且有很多大型哺乳动物物种可能对这些东西更加敏感。这几乎是一场完美的风暴。"特别是较大的哺乳动物，如大象、犀牛、长颈鹿和袋鼠，往往更容易受到种群下降的影响，因为它们的繁殖模式影响了它们的种群从干扰中反弹的速度。与啮齿类等小型哺乳动物相比，它们的繁殖速度快，数量多，而大象等大型哺乳动物的妊娠期长，每次产生的后代少。"传统上，保护在很大程度上依赖于宣布保护区，基本的想法是，你消除或减轻导致物种受到威胁的因素。但越来越多的人认识到，这在很大程度上是一种西方的保护观，因为它决定了将人与自然分开，这是一种人类不发挥作用的自然观，而这是世界上许多地方的许多文化所不能接受的。"研究人员说，在防止动物灭绝的过程中，我们也必须意识到保护工作如何影响原住民社区。撒哈拉以南的非洲地区是许多原住民的家园，西方的保护理念虽然用意良好，但可能会产生负面影响。澳大利亚已经开始通过建立原住民保护区（IPA）来解决这个问题，这些保护区由原住民拥有，并在当地社区的护林员的帮助下运作。在这些地区，人类和动物可以共存，这是通过政府和这些保护区外的私人土地所有者之间的合作建立的。"大范围的建模研究有一个重要的作用，因为它们可以为规划提供一个广泛的框架和背景，"Cardillo说。"但科学只是其中非常小的一部分。我们希望我们的模型能作为一种催化剂，为保护的前景带来某种改变。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354001.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354001.htm

科学家提议在火星上建立"地外自然保护区"

科学家提议在火星上建立"地外自然保护区"布里斯托尔大学土木工程系的教师保罗-史密斯上个月在《国际天体生物学杂志》上发表了这项提案。这可能看起来是一个不切实际的想法，但史密斯阐述了基本概念，并解决了许多挑战中的一些问题。一张概念图显示了火星"森林气泡"所需的许多组件。黑白注释的插图显示了一个半圆形的气泡，里面有植物和景观。史密斯的提案讨论了火星大气层、温度、季节、辐射、天气、重力和可用阳光的独特挑战，史密斯提供了一份可以适应火星生活的地球生命清单。在植物方面包括某些桧树和白桦树。对于生物，史密斯建议土壤微生物、真菌和无脊椎动物如蚯蚓和蜘蛛。值得注意的是，非人类的脊椎动物，如鸟类、鱼类和浣熊并不在名单上。史密斯谈到了强迫动物进入地外栖息地的伦理考虑，在那里这种动物可能无法从事其自然繁殖行为。史密斯并不希望创建一个现有地球森林的克隆。他写道："ETNR的设计者应该将物种视为生态齿轮，可能会被组装成功能性的生态系统。复制地球森林目前是不可行的，但开发新的生态系统，以意想不到的方式运作，是可以想象的。"现在是做这样一个思想实验的好时机。正如史密斯在论文中所指出的，地球上的人类人口正在蓬勃发展（现在已达80亿），随着人们的扩张和为生活、耕作和资源开采而占用土地，正在给大自然带来压力。再加上日益严重的气候危机，难怪有些人把火星看成是一个可能的避难所，不仅是人类，还有其他物种，包括植物和动物。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334275.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334275.htm

科学家揭示了城市化对昆虫的影响

科学家揭示了城市化对昆虫的影响一只"黄瓜绿蜘蛛"。资料来源：MarionChatelain博士奥地利科学家最近进行的一项研究，发表在《生态学和进化学前沿》上，揭示了城市化程度与节肢动物--具有外骨骼的无脊椎动物，如蜜蜂、昆虫和蜘蛛--的普遍性之间的关系。第一作者、奥地利因斯布鲁克大学的博士后研究员MarionChatelain博士说："我们表明，树木和灌木上的节肢动物的丰富性和多样性沿着农村-城市的梯度减少了。更具体地说，我们表明城市化不利于无翼群体，在树上尤其如此。事实上，蜘蛛和叩头虫在城市中不太可能被发现，相反，蚜虫、木虱和苍蝇在城市中很常见。""在这项研究中，我们比较了不同的城市化指数如何塑造节肢动物群落，"Chatelain解释说。为此，他们在奥地利城市因斯布鲁克及其周围56.5平方公里的区域内的180个地点收集了节肢动物样本。在每个地点，样品被收集在三个微生境中：树冠、树皮和灌木层。通过测量铺面和建筑区、植被或树木的百分比，Chatelain和她的同事估计了每个地点周围100米、500米和1000米内的城市化水平。然后他们测试了城市化对节肢动物总数（丰度）的影响，有多少不同的分类群存在（丰富度），以及有哪些节肢动物存在。该小组还考虑了多样性，这是一个将丰度和丰富度都考虑在内的衡量标准。在不同尺度上测量城市化水平，可以更好地解释城市化对节肢动物群落的影响。他们的研究结果显示，城市化水平与灌木层中的节肢动物总数之间存在着关联。城市化程度越高的地方，越多的蚜虫和蟹蛛居住在灌木上--这种模式可能是由于城市中的灌木层有更多的营养叶。在树冠中，某些物种，如苍蝇在更多的城市化地区有所增加，而某些类别的蜘蛛则较少被发现。这可能表明有翼节肢动物在城市中的优势，可能是因为它们在孤立的绿色空间之间移动的能力增强。Chatelain和她的团队还观察到了对虫子的特定类型的影响。例如，他们发现筑网蜘蛛的密度始终低于那些积极狩猎的蜘蛛，如蟹蛛。这表明，蜘蛛群体的减少或增加与它们的狩猎模式有关。研究中所考察的10个蜘蛛家族中，有4个家族的出现率较低，这表明对吃植物的虫子有直接的影响，这些虫子在城市环境中更经常被发现。科学家们说，某些节肢动物群体在城市中表现良好，而其他节肢动物则不然。然而，这并没有对虫子的总数量提供直接的结论：Chatelain说："因为一些群体茁壮成长，而其他群体则被从城市地区过滤掉，所以城市里的节肢动物至少和周围的农村一样多，事实上，在灌木丛中，节肢动物，特别是蚜虫和蟹蛛，在城市中实际上更加丰富。"研究人员还指出了对吃昆虫的鸟类可能产生的自下而上的影响。"我们的结果表明，城市化影响了节肢动物猎物的可用性，预计这将对捕食者的营养状况、觅食行为、繁殖成功率、生存和城市景观中的分布产生影响，"Chatelain说。"这项研究是一个更大项目的一部分，旨在了解城市化对大山雀和蓝山雀的食物可用性、饮食和营养状况的影响。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351615.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351615.htm

渡渡鸟成为科学家们计划令其重生的又一个物种

渡渡鸟成为科学家们计划令其重生的又一个物种1598年，荷兰探险家在当时无人居住的毛里求斯岛首次发现了渡渡鸟，不到一个世纪之后，它就灭绝了。人类的狩猎和引进的动物如狗和猫的致命组合，再加上渡渡鸟缺乏恐惧和飞行的能力，使它们成为人类驱动的灭绝的最早和最清晰的案例研究之一。作为已灭绝物种的象征，渡渡鸟现在成为是Colossal公司复活物种的又一个选择，甚至从潜在的嘲讽角度来看，它也将吸引公众和投资者的注意。该公司现在宣布获得了1.5亿美元的B轮融资，使其自2021年成立以来的融资总额达到2.25亿美元。不过，将渡渡鸟作为复活目标也是有意义的，这笔新的资金将用于启动Colossal公司新的鸟类基因组学小组，该小组将不仅专注于拯救灭绝的渡渡鸟，还将应用所获得的经验和开发的技术来帮助濒危鸟类的保护工作。Colossal公司渡渡鸟重生项目的首席古遗传学家贝丝-夏皮罗和Colossal公司首席执行官本-拉姆该项目首席古遗传学家贝丝-夏皮罗（BethShapiro）说："渡渡鸟是一个物种灭绝的典型例子，因为我们--人类--使它们无法在其原生地生存。在我的整个职业生涯中，我一直专注于古DNA的遗传学进展，并且是第一个对渡渡鸟基因组进行完全测序的人，我很高兴能与Colossal公司和毛里求斯人民合作，共同研究渡渡鸟的灭绝和最终的复生。我特别期待着进一步推动以鸟类和禽类保护为重点的基因救援工具。"Colossal公司还提供了关于其猛犸象和袋狼动物团队如何跟踪的最新情况。猛犸象团队涉及40多位科学家和三个实验室，已经对非洲象和亚洲象的参考基因组进行了测序，并从两者身上提取了多能干细胞。他们已经完善了将成为编辑目标的猛犸象特定基因清单，并开发了能够在这些基因中产生20多个编辑的技术。最后，他们已经建立了一个新的胚胎学实验室，可用于濒危物种。同时，袋狼团队的30名科学家已经从已灭绝的有袋动物最接近的活体亲属中提取了多能干细胞，并为编辑早期细胞系开发了管道。最令人印象深刻的是，该团队已经制作了一个人工子宫的原型，旨在将有袋类动物的幼崽培养至足月。我们是否会再次看到渡渡鸟、猛犸象或袋狼重新在地球上行走还有待观察，但这是一个引人入胜的想法，似乎正在获得更多的关注。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342075.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342075.htm

Gnathia jimmybuffetti - 科学家在佛罗里达礁岛群发现新的等足类物种

Gnathiajimmybuffetti-科学家在佛罗里达礁岛群发现新的等足类物种这种长约3毫米的等足类动物是该地区目前已知的15种巨颚水虱属动物之一。新发现的物种吉米巴菲蒂（Gnathiajimmybuffetti）是甲壳类等足类动物的一员，是通过设置在浅水中的光阱收集的，并通过显微照片和基因测序对其进行了表征。罗森斯蒂尔学院海洋生物学与生态学系研究教授、高级研究员保罗·西克尔说：“经过检查，确定它是一个以前科学界未知的物种。这是100年来发现的第一个新的佛罗里达巨颚水虱属动物。”Gnathiajimmybuffetti)的各种幼体和成体标本。图片来源：南非西北大学水研究小组AnjaErasmus博士这些遍布世界海洋的微小动物过着非常奇特的生活。幼虫在夜间最活跃，像蚊子或蜱虫一样以鱼血为食。成虫不进食，隐藏在海底的瓦砾中。鉴于它们的生活方式，它们被归类为寄生虫，即需要活宿主才能生存的生物体。目前佛罗里达州和世界其他有珊瑚礁的地区正在发生严重的海洋热浪事件，这对像Gnathiajimmybuffetti这样的物种来说是一个大问题，因为它们无法简单地游到较冷的水域。Sikkel团队对其他巨颚水虱属物种的研究表明，当海水温度高于平均水平时，死亡率会增加，珊瑚礁上巨颚水虱属的丰度也会显着减少。在某种程度上，这些影响对于生活在底栖生物中或附近的无数其他小型无脊椎动物来说可能是相似的（底部），这可能会对珊瑚礁食物网产生重大影响。由于该物种是在佛罗里达群岛发现的，Sikkel和他的团队是吉米·巴菲特音乐的长期粉丝（吉米·巴菲特的音乐是佛罗里达群岛的代名词），他们以音乐传奇人物的名字为这个新物种命名：Gnathiajimmybuffetti。“通过以艺术家的名字命名一个物种，我们希望促进艺术与科学的融合，”西克尔说，他的研究小组以鲍勃·马利(Gnathiamarleyi)的名字命名了来自加勒比海的一个类似物种。“生态系统中的所有物种都发挥着重要作用，所有物种都可以教给我们一些东西，”西克尔说。“当我们发现新物种时，我们会想起还有多少未被发现的物种。”研究人员强调，虽然这些生物体具有寄生生活方式，但他们绝不会将这些他们钦佩和尊重的艺术家比作寄生虫。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374205.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374205.htm