科学教科书错了？5.25亿年前的化石否定了对大脑进化的普遍解释

科学教科书错了？5.25亿年前的化石否定了对大脑进化的普遍解释该化石几乎没有半英寸（不到1.5厘米）长，最初于1984年被发现，直到现在还隐藏着一个重要的秘密：一个保存得很好的神经系统，包括一个大脑。这项研究于11月24日发表在《科学》杂志上，由亚利桑那大学神经科学系的摄政教授尼古拉斯-斯特劳斯菲尔德和伦敦大学国王学院进化神经科学的读者弗兰克-赫斯领导。斯特劳斯菲尔德说："据我们所知，这是迄今为止我们知道的最古老的大脑化石。"Cardiodictyon属于一个已灭绝的动物群体，被称为心网虫，它们在一个被称为寒武纪的时期早期大量存在，当时几乎所有的主要动物品系都在5.4亿年到5亿年前的极短时间内出现。心网虫很可能使用多对柔软、粗壮的腿在海底移动，这些腿缺乏它们优化后的产物-关节。今天与lobopodians最接近的活体亲属是主要生活在澳大利亚、新西兰和南美洲的栉蚕。Cardiodictyoncatenulum化石于1984年在中国云南被发现。在这张照片中，该动物的头部在右边。资料来源：NicholasStrausfeld/亚利桑那大学可以追溯到19世纪的辩论Cardiodictyon的化石显示，这种动物的躯干是分段的，其中有被称为神经节的神经结构的重复排列。这与它的头部和大脑形成了鲜明的对比，两者都缺乏任何可分割的证据。据作者说，这一发现解决了关于节肢动物的头部起源和组成的长期激烈争论，节肢动物是世界上动物王国中物种最丰富的群体。节肢动物包括昆虫、甲壳动物、蜘蛛和其他蛛形纲动物，加上其他一些品系，如千足虫和蜈蚣。"从19世纪80年代开始，生物学家注意到节肢动物典型的躯干的明显分段外观，并基本上将其推断成头部，"Hirth说。"这就是该领域如何得出头部是分节的躯干的前部延伸的结论。但是Cardiodictyon表明早期的头部不是分段的，它的大脑也不是分段的，这表明大脑和躯干的神经系统可能是分开进化的。"Cardiodictyoncatenulum的头部化石（前部在右边）。品红色的沉积物标志着大脑结构的化石。资料来源：NicholasStrausfeld大脑确实化石化了Cardiodictyon由古生物学家侯先光在云南省发现于一个著名的化石矿床，其柔软、精致的身体在化石记录中保存得很好，但除了Cardiodictyon之外，没有一个人被仔细检查过它们的头部和大脑，这可能是因为它通常很小。Cardiodictyon最突出的部分是一系列三角形、马鞍形的结构，这些结构界定了每一节，并作为一对腿的连接点。这些在更古老的岩石中被发现，可以追溯到寒武纪的到来。这可能是最早的节肢动物，甚至比三叶虫还要早，三叶虫是海洋节肢动物的一个标志性和多样化的群体，大约在2.5亿年前灭绝了。"直到最近，人们的普遍理解是'大脑不会变成化石'，"Hirth说。"所以你首先不会期望找到一个保存着大脑的化石。其次，这种动物是如此之小，你甚至难以希望能在其中找到一个大脑。"然而，过去10年的工作，斯特劳斯菲尔德已经在各种节肢动物化石中发现了几个保存大脑的案例。制造大脑的共同遗传基础计划在他们的新研究中，作者不仅确定了Cardiodictyon的大脑，而且还将其与已知的化石和活的节肢动物，包括蜘蛛和蜈蚣的大脑进行了比较。结合对化石的详细解剖学研究和对其活体后代的基因表达模式的分析，他们得出结论，从寒武纪到今天，它们一直保持着一个共同的大脑组织蓝图。在Cardiodictyon中，三个脑域分别与一对特征性的头部附属物和前部消化系统的三个部分之一有关。"通过比较活体物种的已知基因表达模式，我们确定了所有大脑的共同特征以及它们是如何形成的。我们意识到，每个脑域及其相应的特征都是由相同的组合基因指定的，无论我们看的是哪个物种，"Hirth补充说。"这表明有一个制造大脑的共同遗传基础计划"。"对脊椎动物大脑进化的启示研究中描述的原则可能适用于节肢动物及其近亲以外的其他生物。当把节肢动物的神经系统与脊椎动物的神经系统进行比较时，这具有重要的意义，脊椎动物的神经系统显示出类似的独特结构，其中前脑和中脑在遗传上和发育上与脊髓不同。施特劳斯菲尔德说，他们的发现还提供了一个信息，即在地球在气候转变的影响下正在发生巨大变化的时候，他们的发现具有连续性。"在重大地质和气候事件重塑地球的时候，简单的海洋动物，如Cardiodictyon，产生了世界上最多样化的生物群--节肢动物，最终传播到地球上的每一个新兴栖息地。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333821.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333821.htm

海葵的祖先是什么？5亿年前的化石解开了刺胞动物进化的百年之谜

海葵的祖先是什么？5亿年前的化石解开了刺胞动物进化的百年之谜在大约5.5-5.2亿年前一个被称为寒武纪大爆炸的事件中，第一批建立坚硬和强壮骨骼的动物突然出现在化石记录中，这在地质学上是一眨眼的功夫。这些早期化石中有许多是简单的空心管，长度从几毫米到许多厘米不等。然而，是什么样的动物制造了这些骨架几乎完全不为人知，因为它们缺乏所需的软体部分的保存，无法确定它们是否属于今天仍然活着的主要动物群体。Gangtoucuniaaspera的化石标本（左）和图表（右）保留了软组织，包括肠道和触手。资料来源：LukeParry和张光旭新收集的5.14亿年前的化石中包括四件软组织仍然完整的Gangtoucuniaaspera的标本，包括肠道和口器。这些化石显示，这个物种的嘴边有一圈光滑、不分枝的触角，长约5毫米（0.2英寸）。这很可能是用来刺杀和捕获猎物的，比如小型节肢动物。这些化石还显示，Gangtoucunia有一个盲端肠道（只在一端开放），被分割成内部空腔，充满了整个管子的长度。这些特征今天只在现代水母、海葵和它们的近亲（被称为刺胞动物）中发现，这些生物的软体部分在化石记录中极为罕见。这项研究表明，这些简单的动物是最早建立硬骨架的动物之一，这些硬骨架构成了大部分的已知化石记录。据研究人员说，Gangtoucunia看起来类似于现代镰刀水母的息肉，有一个坚硬的管状结构固定在底层的基质上。触手的嘴会伸到管子外面，但也可能缩到管子里面，以避免遭遇捕食者。然而，与活着的水母息肉不同的是，Gangtoucuniaaspera的管子是由磷酸钙打造的，这是一种构成我们人类的牙齿和骨骼的坚硬矿物。但随着时间的推移，使用这种材料来建造骨骼在动物中变得越来越罕见。Gangtoucuniaaspera口部的特写照片，显示了用来捕获猎物的触手通讯作者、牛津大学地球科学系的LukeParry博士说。"这真的是一个百万分之一的发现。这些神秘的管子经常以数百个个体的形式被发现，但是直到现在，它们还被视为"有问题的"化石，因为我们没有办法对它们进行分类。由于这些非同寻常的新标本，进化之谜的一个关键部分已经被牢牢地锁定了。"新的标本清楚地表明，Gangtoucunia与环形虫（蚯蚓、多毛类动物及其亲属）没有关系，就像以前对类似化石所提出的那样。现在很清楚，Gangtoucunia的身体有一个光滑的外表和一个纵向分割的肠道，而环形动物有分段的身体，身体有横向的分割。该化石是在中国云南省东部昆明市高楼房区的一个地点发现的。在这里，厌氧（缺氧）条件限制了通常降解化石中软组织的细菌的存在。保存软组织的化石标本，包括肠道和触角（左边和中间）。右边的图画说明了化石标本中可见的解剖学特征收集和发现这些标本的博士生张光旭说。"我第一次发现Gangtoucunia的粉红色软组织时，我很惊讶，对它们是什么感到困惑。在接下来的一个月里，我又发现了三个保存有软组织的标本，这让我非常兴奋，也让我重新思考Gangtoucunia的亲缘关系。Gangtoucunia的软组织，特别是触角，揭示了它肯定不是以前的研究所认为的类似于priapulid的蠕虫，而更像是一种珊瑚，然后我意识到它是一种刺胞动物。"尽管这块化石清楚地表明Gangtoucunia是一种原始的水母，但这并不排除其他早期管状化石物种看起来非常不同的可能性。从云南省的寒武纪岩石中，研究小组之前已经发现了保存完好的管状生物化石，这些化石可以被识别为priapulids（海洋蠕虫）、lobopodians（具有成对腿的蠕虫，与今天的节肢动物密切相关）和环状动物。共同通讯作者马小雅（云南大学和埃克塞特大学）说。"管状生命模式似乎在寒武纪变得越来越普遍，这可能是对寒武纪早期不断增加的捕食压力的一种适应性反应。这项研究表明，特殊的软组织保存对我们了解这些古代动物至关重要"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331937.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331937.htm

1.6亿年前化石进一步揭示“水下杀手”七鳃鳗的演化历史

1.6亿年前化石进一步揭示“水下杀手”七鳃鳗的演化历史记者日前从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，科学家对1.6亿年前侏罗纪燕辽生物群中新发现的大型七鳃鳗化石进行研究发现，现代七鳃鳗的祖先可能是食肉而非吸血的类型，进一步揭示了七鳃鳗奇特进食方式的演化及其对这一类群演化进程的影响。燕辽鳗的生态复原图。（中国科学院古脊椎所供图）该研究化石由中国科学院古脊椎所研究员汪筱林、王敏采集，相关研究成果由该所研究员吴飞翔、张驰和法国国家自然历史博物馆菲利普·让维叶合作完成，日前在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》。七鳃鳗身无硬骨，牙齿为角质，很难保存为化石。而此次在燕辽生物群中发现的“杀手燕辽鳗”和“大牙燕辽鳗”两种化石，不仅保存完整，而且吸盘和牙齿以近乎立体的状态保存。其中，杀手燕辽鳗体长超过64厘米，是目前已知七鳃鳗化石中体型最大的，且与现代大型七鳃鳗相当。杀手燕辽鳗和大牙燕辽鳗的化石标本及复原图。（中国科学院古脊椎所供图）现代七鳃鳗的进食方式多样，其中吸血种类最为人熟知，食肉的种类较少，不同的取食方式对应着不同的牙齿特征。令人意外的是，燕辽鳗的牙齿结构与如今北半球常见的吸血型七鳃鳗差别明显，却和生活在南半球的肉食性囊七鳃鳗有诸多相似之处，特别是吸盘牙齿和用来剜切肉块的牙齿形态与囊七鳃鳗非常接近。“这说明这些侏罗纪时期的七鳃鳗是典型的肉食性七鳃鳗，燕辽鳗化石消化道中的骨片残骸也印证了这一点。这些发现打破了此前人们通常认为现代七鳃鳗的祖先是吸血类型的认知，表明现代七鳃鳗的祖先更可能吃肉。”吴飞翔说，研究还发现，燕辽鳗是目前已知的现代七鳃鳗最近的化石祖先。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395743.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395743.htm

来自中国的化石揭示了距今2.5亿年前爬行动物使用鲸鱼式滤食器的情况

来自中国的化石揭示了距今2.5亿年前爬行动物使用鲸鱼式滤食器的情况来自中国的一具令人瞩目的新化石首次揭示，2.5亿年前，一群爬行动物已经开始使用类似鲸鱼的滤食方式。这一突破性发现生动地描绘了远古海洋生态系统。来自中国和英国的一个研究小组的最新研究详细分析了一种名为"Hupehsuchus"（湖北鳄属）的早期海洋爬行动物的头骨。这种远古爬行动物拥有柔软的结构，例如扩张的喉部，这使它能够吞噬大量含有虾类猎物的水。此外，它还有类似鲸须的结构，可以在向前游动时过滤食物。研究小组还发现，Hupehsuchus头骨的下颌边缘呈现出与须鲸相同的刘海和缺口，而须鲸则用角蛋白条代替牙齿。领导这项研究的中国地质调查局武汉中心的方子辰说："在这样一种早期海洋爬行动物身上发现这些适应性，我们感到非常惊讶。Hupehsuchus在中国是一个独特的族群，是鱼龙的近亲，为人所知已有50年，但我们对它们的生活方式并不完全了解"。Hupehsuchus（左、中）和小须鲸（右）的头骨显示出相似的长鼻，鼻骨狭窄、松散，表明附有可扩张的喉袋。资料来源：方子辰等人布里斯托尔大学地球科学学院的合作者迈克尔-本顿（MichaelBenton）教授说："Hupehsuchus生活在距今约2.48亿年前的中国早三叠世，它们是巨大而迅速的海洋人口重新聚集的一部分。这是一个动荡不安的时期，距二叠纪末的大灭绝仅过去了三百万年，当时大部分生物都灭绝了。这些大型海洋爬行动物的出现速度之快，完全改变了当时的海洋生态系统，这一发现令人惊叹"。中国地质调查局武汉中心的龙成教授也是该项目的负责人。"这些头骨比之前的发现更加完整，表明长鼻是由未融合的带状骨骼组成的，骨骼之间有一个长长的空隙，贯穿整个鼻腔。这种结构只有在现代须鲸中才能看到，在现代须鲸中，吻部和下颌的松散结构使它们能够支撑一个巨大的喉部区域，当它们向前游动时，喉部区域会膨胀得非常大，吞没小型猎物。"武汉地质大学的合作者李天补充说："另一个线索来自牙齿......或者说没有牙齿。现代须鲸没有牙齿，这与海豚和虎鲸等齿鲸不同。须鲸的颌部有刘海，用来支撑须帘，即角蛋白的细长条，角蛋白是制造头发、羽毛和指甲的蛋白质。Hupehsuchus的下颌边缘也有同样的刘海和缺口，我们认为它已经独立进化成了某种形式的须鲸"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375717.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375717.htm

#英国 #节肢动物展

#英国#节肢动物展【华侨出海独家素材频道】英国有许多节肢动物展览，以下是其中几个比较知名的：1.伦敦动物园（LondonZoo）：位于伦敦Regent'sPark，是英国最古老的动物园之一，拥有丰富的节肢动物展览。2.自然历史博物馆（NaturalHistoryMuseum）：位于伦敦SouthKensington，是英国最著名的自然历史博物馆之一，拥有大量的节肢动物标本和展览。3.布里斯托尔动物园（BristolZoo）：位于布里斯托尔市中心，是英国最古老的动物园之一，也拥有丰富的节肢动物展览。4.曼彻斯特博物馆（ManchesterMuseum）：位于曼彻斯特大学校园内，是英国最大的博物馆之一，拥有大量的节肢动物标本和展览。以上这些地点都可以在网上搜索到详细地址和开放时间。

考古学家以《沙丘》中的沙虫命名5亿年前的神奇脊椎动物

考古学家以《沙丘》中的沙虫命名5亿年前的神奇脊椎动物这项研究的共同作者、堪萨斯大学古生物学家里安农-拉维恩（RhiannonLaVine）说："我能够命名它的属--这样我就可以在我的帽子上插上羽毛了。这是我首先想到的，因为我是个大书呆子，而且当时我对《沙丘》电影感到非常兴奋。"虽然这种新命名的蠕虫比赫伯特笔下的巨兽要小得多，但它的名字却很贴切；Shai-Hulid大致可译为"沙漠老人"或"永恒的老父亲"。这只古海虫的全名是"Shaihuludiashurikeni"，是在Spence页岩Lagerstätte地区发现的，该地区覆盖犹他州东北部和爱达荷州东南部，被认为是藏有寒武纪三叶虫和软体化石的宝库。拉维恩说："我劈开其中一块岩石，立刻就知道这并不一般，我们首先看到的是这些放射状的叶片，看起来像星星或花朵。"她把它给论文的第一作者朱利安-金米格看，后者感到"困惑"。拉文说："我们和保罗-贾米森一起出去，他是当地人，多年来一直在这个地方工作--如果那里有什么东西有人见过，他一定见过，但他没有。"拉文和密苏里大学的科学家们进行了电子显微镜和能量色散X射线光谱分析，证实了这块化石确实是生物化石，而不是矿物化石，更令人惊讶的是，这是一种从未见过的蠕虫，也是该地区一个非常意外的发现。SEM-EDS图显示叶片状结构中铁、锰和硅的浓度，支持标本是化石而非矿物生长集合体的假设德国卡尔斯鲁厄州立自然历史博物馆的古生物学家基姆米格说："在北美寒武纪，无脊椎动物非常罕见，迄今为止我们只知道斯彭斯页岩中的一个标本。新的无脊椎动物Shaihuludiashurikeni尤其有趣，因为它有一些令人印象深刻的链突，这使它在寒武纪无脊椎动物中独一无二。"化石的保存方式也特别令人感兴趣，因为大部分软组织都保存为氧化铁'球状'，这表明这种动物在化石化之前已经死亡并腐烂了一段时间。然而，通过论文中使用的分析方法，我们表明，即使保存有限，也可以识别化石。令人印象深刻的链突装饰着它7-8厘米（2.6-3.1英寸）长的身体，恰如其分地成为其物种名称的焦点。"Shuriken"在日语中是一种武器：手里剑。全球陆地和水中有大约21000种不同的环节动物（或分节蠕虫）。S.shurikeni活着的时候，海洋生物主要是许多类似外星生物的三叶虫、腕足动物、软体动物和早期节肢动物。但是，在几亿年的时间里，很多东西都发生了变化。拉维恩说："这一发现让我们开始思考深层时间。我们可以稍微放飞一下想象力，想象一下一百万年前发生了什么，或者在这种情况下，想象一下五亿多年前发生了什么。那时的海洋是什么样子？你会看到很多类似的生物，但它们有点陌生，因为已经发生了进化。把我们的星球看作是历史的记录，几十亿年来发生的所有不同环境，都是在我们站立的同一土地上发生的，这种想法非常酷。"这项研究发表在《历史生物学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375003.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375003.htm