印度发现长达49英尺的远古巨蛇化石

印度发现长达49英尺的远古巨蛇化石研究人员在印度古吉拉特邦发现了一种新的古代蛇类--VasukiIndicus，它可能是有史以来最大的蛇类之一，体长可达15米，可追溯到4700万年前。来源：《科学报告》（2024年）。DOI:10.1038/s41598-024-58377-0DebajitDatta和SunilBajpai描述了从印度古吉拉特邦Kutch的Panandhro褐煤矿发现的一个新标本，该标本可追溯到大约4700万年前的中始新世时期。这个新物种被命名为VasukiIndicus，取自印度神湿婆脖子上的神话中的蛇，同时也与它的发现国印度有关。作者描述了27个大部分保存完好的脊椎骨，其中一些是有关节的，似乎来自一个完全成长的动物。这些脊椎骨的长度在37.5毫米到62.7毫米之间，宽度在62.4毫米到111.4毫米之间，这表明它们的身体是宽大的圆柱形。据此推断，作者估计V.Indicus的体长可能在10.9米到15.2米之间。这与已知最长的蛇类--已经灭绝的泰坦巨蟒（Titanoboa）的体型相当，不过作者强调了这些估计值的不确定性。他们进一步推测，V.Indicus的巨大体型使其成为一种行动缓慢、类似于蟒蛇的伏击捕食者。作者确认V.Indicus属于madtsoiidae科，该科从白垩纪晚期到更新世晚期存在了约1亿年，生活在包括非洲、欧洲和印度在内的广泛地理范围内。他们认为，V.Indicus代表了大型鸨科动物的一个世系，该世系起源于印度次大陆，在距今约5600万年至3400万年前的始新世期间通过南欧传播到非洲。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428041.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428041.htm

有腿的鱼？3.75亿年前的鱼化石揭开了进化的秘密

有腿的鱼？3.75亿年前的鱼化石揭开了进化的秘密3.75亿年前的化石鱼Tiktaalikroseae的新骨骼重建图。在一项新的研究中，研究人员利用微型计算机断层扫描（Micro-CT）技术揭示了这种鱼以前隐藏在岩石下的脊椎骨和肋骨。新的重建显示，这种鱼的肋骨很可能连接到骨盆上，这种创新被认为是支撑身体和最终进化出行走的关键。资料来源：宾夕法尼亚州立大学托马斯-斯图尔特包括宾夕法尼亚州立大学生物学家在内的一个研究小组完成了对距今3.75亿年的化石鱼Tiktaalik的骨骼的新重建，Tiktaalik是有肢脊椎动物的近亲之一。新的重建结果表明，这种鱼的肋骨很可能与骨盆相连，这种创新被认为是支撑身体和最终进化出行走的关键。4月2日，《美国国家科学院院刊》发表了一篇论文，介绍了利用微型计算机断层扫描技术（micro-CT）扫描化石并揭示出以前隐藏在岩石下的鱼类脊椎骨和肋骨的新重建方法。宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学助理教授、研究小组负责人之一汤姆-斯图尔特（TomStewart）说："Tiktaalik于2004年被发现，但其骨骼的关键部分尚不为人知。这些新的高分辨率微CT扫描向我们展示了Tiktaalik的脊椎骨和肋骨，使我们能够全面重建它的骨骼，这对于了解它是如何在世界上移动的至关重要"。大多数鱼类的脊椎骨和肋骨在躯干的长度上是相同的，而有肢脊椎动物的轴向骨骼则不同，从头部到尾部，脊椎骨和肋骨的差异很大。这种区域化的进化使得脊椎动物能够发挥特殊的功能，其中之一就是骶骨区的肋骨与骨盆之间的机械连接，从而使后肢能够支撑身体。鱼类的骨盆鳍在进化过程中与四足动物（包括人类在内的四肢脊椎动物）的后肢有关。在鱼类中，骨盆鳍和骨盆腰的骨骼相对较小，可以在体内自由浮动。研究人员解释说，在步行的进化过程中，后肢和骨盆变得大得多，并与脊椎骨形成连接，以此来支撑与支撑身体有关的力量。斯图尔特说："Tiktaalik之所以引人注目，是因为它让我们看到了这一重大的进化转变。在它的整个骨骼中，我们看到了鱼类和水中生活的典型特征与陆栖动物特征的结合。"最初对Tiktaalik的描述主要集中在骨骼的前部。化石经过精心制作，去除周围的岩石基质，露出头骨、肩带和胸鳍。这一区域的肋骨较大且膨胀，表明它们可能以某种方式支撑着身体，但尚不清楚它们的具体功能。2014年，在与骨架其他部分相同的位置发现了该鱼的骨盆，也对基质进行了清理和描述。斯图尔特说："从过去的研究中，我们知道骨盆很大，而且我们感觉后鳍也很大，但直到现在，我们还无法说明骨盆是否或如何与轴骨架相互作用。这次重建首次展示了这一切是如何结合在一起的，并为我们提供了关于行走最初可能是如何进化的线索。"研究人员解释说，与我们的髋部不同，我们的骨骼紧紧地贴在一起，而提克塔利克的骨盆和轴骨架之间的连接很可能是由韧带构成的软组织连接。"而Tiktaalik有专门的肋骨，这些肋骨通过韧带与骨盆相连。这真的令人吃惊。这种生物有如此多的特征--一对大的后附肢、大骨盆、骨盆和轴骨架之间的连接--这些都是步行起源的关键。虽然Tiktaalik可能不是在陆地上行走，但它肯定在做一些新的事情。这是一种可以用后鳍支撑自己并推动自己的鱼"。新的骨骼重建还揭示了Tiktaalik鱼头部活动的特殊性，以及该鱼骨盆鳍解剖的新细节。芝加哥大学罗伯特-R-本斯利生物和解剖学杰出服务教授尼尔-舒宾（NeilShubin）是论文的作者之一，他说："能看到如此生动的Tiktaalik骨骼细节令人难以置信。这项研究为探索3.75亿年前这种动物如何活动并与环境互动奠定了基础。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427428.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427428.htm

进化的智慧：远古鲨鱼如何在地球最热的海洋中生存下来

进化的智慧：远古鲨鱼如何在地球最热的海洋中生存下来研究表明，在过去的一次全球变暖事件中，鲨鱼从海底生物进化成了开阔海洋的掠食者，通过身体变化（如拉长鳍）来适应环境，从而成为更有效率的游泳者。我们今天所熟知的鲨鱼是公海上的顶级掠食者，它们是在数百万年前全球变暖的剧变中，从矮小的海底居民进化而来的。大约9300万年前，大量火山熔岩喷涌而出，导致二氧化碳含量飙升，形成了温室气候，将海洋温度推到了最高温。加利福尼亚大学河滨分校（UCR）的研究人员发现，一些鲨鱼用拉长的胸鳍来应对高温。今天（6月3日）发表在《当代生物学》（CurrentBiology）杂志上的一篇论文记录了这一发现。这项发现是通过对500多种鲨鱼活体和化石进行体长和鳍的测量而得出的。UCR生物学博士生、论文第一作者菲利普-斯特恩斯（PhillipSternes）说："胸鳍是一种重要的结构，相当于我们人的手臂。我们在查阅大量数据集后发现，随着鲨鱼的栖息地从海底扩展到开阔的海洋，这些鳍的形状也发生了变化。"生活在海洋不同区域的鲨鱼及其各自的胸鳍。图片来源：PhillipSternes/UCR较长的胸鳍有助于提高鲨鱼运动的效率。"它们的鳍堪比商用飞机的机翼，又长又窄，可以最大限度地减少运动所需的能量，"斯特恩斯说。研究人员还发现，与底栖鲨鱼相比，开阔水域生活的鲨鱼的速度更快，鲨鱼肌肉对温度非常敏感，UCR进化、生态和生物有机体生物学系教授、论文共同作者蒂姆-海勒姆（TimHigham）介绍说："这些数据帮助我们在较高温度、尾部运动和游泳速度之间建立了关联。"大多数现存的鲨鱼物种仍然是底栖动物，占据着科学家们所说的海底区域。在大众文化中，这些底栖鲨鱼并不像它们凶猛的开阔水域亲戚那样高大。许多底栖鲨鱼是细长、扁平、中等体型的掠食者。现代鲨鱼中只有约13%是快速游泳的开放水域掠食者。研究人员认为，对于它们的远古亲戚来说，呼吸可能已经变得困难。白垩纪时期，随着热量的增加，海底附近的氧气含量可能会下降。现代海面平均温度约为华氏68度。在白垩纪，海面温度要高得多，平均达到83华氏度左右。白垩纪的高温并非一蹴而就，鲨鱼的进化也是如此。克莱蒙特麦肯纳学院副教授、论文合著者拉尔斯-施密茨（LarsSchmitz）说："在整个时代，我们的公海表面温度相当高，然后在一两百万年的时间里出现了一个明显的峰值。"全球变暖推动了包括鲨鱼在内的一些动物群体的进化，同时也导致了其他动物的灭绝。由于这些进化变化发生在过去较长的时间范围内，因此很难准确预测鲨鱼或其他海洋生物将如何应对当前的变暖趋势。生物学家看到一些鲨鱼，包括虎鲨和公牛鲨等热带物种，开始游向更北的地方。但目前还不清楚，受到威胁的鲨鱼能否再次适应它们生活的地方，并在迅速升温的环境中生存下来。斯特恩斯说："现在气温上升得如此之快，据我所知，地质记录中没有任何东西可以用来进行真正的比较。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433432.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433432.htm

离人造器官更近一步：活化石腔棘鱼提供了新的视角

离人造器官更近一步：活化石腔棘鱼提供了新的视角诺和诺德基金会干细胞医学中心（reNEW）的约书亚-马克-布里克曼教授已经发掘出一个主基因的进化起源，该基因作用于指导干细胞的基因网络。"干细胞研究的第一步是了解支持所谓多能干细胞的基因调节网络。"约书亚-马克-布里克曼(JoshuaMarkBrickman)说："了解它们的功能如何在进化中得到完善，可以帮助提供关于如何构建更好的干细胞的知识。"多能干细胞是可以发育成所有其他细胞的干细胞。例如，心脏细胞。如果我们了解多能干细胞如何发育成心脏，那么我们就离在实验室中复制这一过程更近了一步。干细胞的多能特性--意味着细胞可以发展成任何其他细胞--是传统上与哺乳动物有关的概念。现在，约书亚-马克-布里克曼和他的同事已经发现，控制干细胞和支持多能性的主基因也存在于一种叫做腔棘鱼的鱼类中。在人类和小鼠中，这个基因被称为OCT4，他们发现，在小鼠干细胞中，腔棘鱼的版本可以取代哺乳动物的版本。腔棘鱼除了与哺乳动物属于不同的类别外，还被称为"活化石"，因为它在大约4亿年前发展成今天的形态，然后就没有改变过，它的鳍的形状像四肢，因此被认为类似于第一批从海里移到陆地上的动物。"可以这么说，通过研究它的细胞，你可以追溯到进化过程中，"助理教授莫莉-洛迪斯解释说。助理教授WoranopSukparangsi继续说道。"控制干细胞基因网络的核心因素在腔棘鱼中发现。这表明该网络在进化的早期已经存在，可能早在4亿年前就已经存在。"而通过研究其他物种的网络，例如这种鱼，研究人员可以提炼出支持干细胞的基本概念是什么。"在进化过程中向后移动的好处是，生物体变得更简单。例如，它们的一些基本基因只有一个副本，而不是许多版本。这样一来，你就可以开始分离出对干细胞真正重要的东西，并利用它来改善你在培养皿中的干细胞生长方式。"除了研究人员发现干细胞周围的网络比以前认为的要古老得多，并在古老的物种中发现外，他们还了解到进化究竟是如何修改基因网络以支持多能干细胞的。研究人员观察了40多种动物的干细胞基因。例如鲨鱼、小鼠和袋鼠。选择这些动物是为了提供进化中主要分支点的良好样本。研究人员使用人工智能建立不同OCT4蛋白的三维模型。研究人员可以看到，该蛋白质的一般结构在整个进化过程中得到了保持。虽然这些蛋白质中已知的对干细胞很重要的区域没有变化，但这些蛋白质中明显不相关的区域的物种特异性差异改变了它们的方向，可能会影响它支持多能性的程度。这是一个关于进化的非常令人兴奋的发现，在新技术出现之前是不可能的。"约书亚-马克-布里克曼说："你可以把它看作是进化的巧妙思考，我们不修补'汽车中的发动机'，但我们可以移动发动机，改进传动系统，看看它是否使汽车走得更快。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340545.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340545.htm

新的研究揭示了超级巨大的巨型蜥脚类恐龙是如何实现其创造纪录的尺寸的

新的研究揭示了超级巨大的巨型蜥脚类恐龙是如何实现其创造纪录的尺寸的纽约阿德尔菲大学生物学助理教授、古生物学家MichaelD'Emic说："以前人们认为巨型蜥脚类恐龙在其进化史上有几次独立地进化出它们的特殊尺寸，但通过新的分析，我们现在知道这个数字要高得多，在全球1亿年的时间里，大约有30多个例子。"为了研究长颈鹿身体大小的演变，D'Emic汇编了数百个承重骨的周长测量值，并与它们所属的动物的重量相关联。然后他使用一种叫做祖先状态重建的技术，将近200种长脚动物的重建身体质量映射到它们的进化树上。结果显示，长脚类动物在其进化的早期就达到了它们的特殊尺寸，并且随着每一个新的长脚类动物家族的进化，一个或多个品系独立地达到了超一流的状态。巨型蜥脚类恐龙的进化树显示了它们的身体质量在地质时间上的投影，每个分支代表一个物种，进化出的身体质量大于任何其他生活在陆地上的动物的物种以红色标示。剪影位于最大的巨型蜥脚类恐龙、类似哺乳动物的哺乳动物、类似犀牛的哺乳动物、鸭嘴龙和食肉恐龙的身体质量。"在白垩纪末期与其他恐龙（除了鸟类）一起灭绝之前，巨型蜥脚类恐龙总共进化了30多次其无与伦比的尺寸，"他解释说。"这些最大的巨型蜥脚类恐龙在生态上是不同的，它们的牙齿和头部形状不同，身体的比例也不同，这表明它们在'大体型'的利基中占据的位置彼此有些不同。"对它们的骨骼进行的显微镜研究显示，长脚动物也有着不同的生长速度，这表明这些创造纪录的动物在新陈代谢上是不同的。这反映了哺乳动物的模式，它们在恐龙灭绝后迅速进化出非常大的身体尺寸，然后趋于平稳。D'Emic的发现与"Cope'sRule"（科佩法则）相矛盾，该法则是19世纪流行的关于动物体型随时间演变的理论。相反，新的研究认为，动物达到不同的身体尺寸取决于它们的生态环境和碰巧可以利用的任何空间--当从大尺度上看时这可能显得很随机。他说："虽然其他研究人员已经根据它们独特的特征组合来解释巨型蜥脚类恐龙巨大的尺寸，但没有一个特征或一组特征来描述那些确实超过和没有超过陆地哺乳动物尺寸的巨型蜥脚类恐龙。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369783.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369783.htm

鲨鱼托儿所：揭开软骨鱼活产的神秘面纱

鲨鱼托儿所：揭开软骨鱼活产的神秘面纱皱腮鲨具有独特的活体繁殖模式，并被认为表现出不少于三年的漫长孕育时间。因此，为了理解胎生性的进化，有必要在不同的进化谱系中研究这一特征。就软骨鱼类而言，包括鲨鱼、鳐鱼和鳐鱼等物种，这些物种中多达70%的鱼会产下活体幼鱼。尽管如此，由于这些动物难以捉摸的性质、低繁殖力以及庞大和重复的基因组，人们对它们的活体性仍然了解不足。在最近发表在《基因组生物学与进化》上的一篇文章中，由日本理化学研究所生物系统动力学研究中心植物信息学实验室组长ShigehiroKuraku领导的一个研究小组，着手解决这一问题。他们的研究确定了蛋黄蛋白，这些蛋白在哺乳动物转向胎生后消失，但在胎生鲨鱼和鳐鱼中保留。他们的研究结果表明，这些蛋白质可能已经进化出一种新的作用，为软骨鱼类的发育中的胚胎提供营养。据现在在三岛国立遗传学研究所担任分子生命史实验室教授的Kuraku说，调查人员长期以来一直想进一步了解鲨鱼及其亲属中胎生性的进化。"繁殖是软骨鱼类最迷人的特征之一，因为它们显示出广泛的繁殖模式"。在胎生物种中，这包括一系列为发育中的胚胎提供营养的机制，从完全依靠胚胎卵黄囊中的营养，到喂养胚胎未受精卵，从子宫中分泌营养（"子宫乳"），或通过胎盘转移营养物质。为了更好地了解这些不同的机制，作者搜索了12种软骨鱼类的基因组和转录组数据，以寻找卵黄素（VTG）的同源物，卵黄素是产卵物种在雌性肝脏中合成的主要卵黄蛋白。无论它们的繁殖方式如何，所有软骨鱼类都至少有两个Vtg的拷贝，而所有Vtg的拷贝都已从哺乳动物中消失（尽管作者在一种有袋动物中发现了一个拷贝，而以前并不知道它有一个Vtg基因）。接下来，作者搜索了VTG受体的同源物；虽然哺乳动物保留了该受体的一个拷贝，但Kuraku和他的同事在软骨鱼类中发现了两个古老的串联复制，产生了三个受体的拷贝。作者指出，这一发现是出乎意料的。"我们预测鲨鱼基因组中保留了蛋黄蛋白基因，因为活体鲨鱼部分依赖于蛋黄的营养供应，"Kuraku说。"最让我们吃惊的是，包括鲨鱼在内的软骨鱼类有更多的蛋黄蛋白受体基因拷贝"。这表明，这些蛋白质可能在这种胎生鱼系中提供一种新的功能。为了阐明VTG及其受体在这些物种中的功能，作者比较了一种产卵鲨鱼（云纹猫鲨）和两种胎生鲨鱼的组织转录组数据。皱腮鲨是一种胎生物种，不向发育中的胚胎提供母体营养，而星鲨则有胎盘。在产卵的云纹猫鲨中，VTG主要在肝脏中表达，而其受体主要在卵巢中表达。相反，在两种胎生鲨鱼中，VTG不仅在肝脏中表达，而且在子宫中也表达。有趣的是，VTG受体在这些物种的子宫中也有表达。这表明，VTG蛋白可能不仅具有卵黄营养物的功能，而且还可能被输送到子宫，在那里它们可能在一些软骨鱼类中发挥提供基于母体的营养的作用。正如作者所指出的，这种令人感兴趣的可能性还有待通过功能研究加以证实。他们还希望将这一分析扩展到对与软骨鱼各种繁殖模式相关的因素进行全基因组调查。不幸的是，鉴于在获得生物样本方面的挑战，这种实验在这些物种中很难进行。然而，Kuraku和他的合作者希望能改变这种情况。Kuraku说："这项研究是通过具有各种专业知识的人之间的网络来实现的，他们认识到软骨鱼的生物潜力，这也带来了Squalomix联盟的启动和发展，"这是一项在2020年发起的倡议，旨在促进专门针对鲨鱼和鳐鱼物种的基因组和分子方法。该联盟旨在公开其资源，包括一种可能有助于实现分子功能测定的细胞培养技术，促进未来对这些难以捉摸和迷人的生物的繁殖模式的研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358991.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358991.htm