哺乳动物当中的异类:非洲刺鼠尾巴上的秘密盔甲

哺乳动物当中的异类:非洲刺鼠尾巴上的秘密盔甲刺鼠的尾巴皮下有一种叫做"骨膜"的骨板,当动物受到攻击时,骨板就会脱落,使它们能够迅速逃走。图片来源:EdwardStanley拍摄他最初认为变色是标本保存过程中出现的瑕疵造成的。但几天后,当他对X光片进行分析时,斯坦利发现了一个他非常熟悉的明显特征。德国生物学家约亨-尼特哈默(JochenNiethammer)以前至少观察到过一次刺鼠的骨膜,他在1975年发表的一篇文章中将刺鼠的骨膜结构与中世纪的石雕相提并论。尼特哈默正确地将骨板解释为一种骨骼,但他从未对最初的观察结果采取后续行动,几十年来这一群体一直被忽视--直到科学家发现了刺鼠的另一个看似无关的奇特现象。2012年的一项研究表明,刺鼠可以完全再生受伤的组织而不留疤痕,这种能力在爬行动物和无脊椎动物中很常见,但在哺乳动物中却鲜为人知。它们的皮肤也特别脆弱,撕裂时所需的力量仅为普通小鼠皮肤的四分之一,但刺鼠的愈合速度是普通小鼠的两倍。希望找到人类组织再生模型的研究人员已经开始绘制赋予刺鼠超凡愈合能力的遗传途径图。马尔科姆-马登(MalcolmMaden)就是其中一位研究人员,他的实验室就在斯坦利办公室对面的大楼里。他是佛罗里达大学的生物学教授,也是这项研究的第一作者。马登和他的同事分析了刺鼠骨膜的发育过程,证实它们实际上与犰狳的骨膜相似,但很可能是独立进化而来的。骨膜也有别于穿山甲的鳞片或刺猬和豪猪的绒毛,它们由角蛋白组成,而角蛋白与构成毛发、皮肤和指甲的组织相同。刺鼠有四个属,都属于去甲亚科。然而,除了它们的DNA和牙齿形状有可能相似之外,科学家们一直无法找到该亚科物种的一个共同特征来将它们与其他啮齿类动物区分开来。斯坦利怀疑它们的区别可能只是表象,于是又扫描了所有四个属的博物馆标本。他发现,每一种刺鼠的尾巴都覆盖着相同的骨鞘。二刺鼠科的近亲--沙鼠则没有骨膜,这意味着这一特征很可能只进化了一次,即在过去互不相同的刺鼠的祖先身上。骨膜在该类群中无处不在,这表明它们具有重要的保护功能。然而,由于刺鼠的另一个特殊属性,这种功能并没有立即显现出来:它们的尾巴非常容易脱落。在某些棘鼠物种中,尾巴脱落的现象非常普遍,在野外,特定种群中几乎有一半的个体都没有尾巴。斯坦利说:"这真是让人大跌眼镜。刺鼠的尾巴可以脱皮,这意味着外层的皮会脱落,留下肌肉和骨头。发生这种情况时,个体往往会咬掉尾巴的剩余部分。"尽管它们有再生能力,但脱尾这种把戏刺鼠只能表演一次。与某些蜥蜴不同,它们不能再生尾巴,而且尾巴的每个部分都不容易分离。为了弄清为什么啮齿类动物对保留自己的尾巴似乎并不情愿,却要费尽周折给尾巴穿上盔甲,作者转而研究了马达加斯加的一群同样古怪的鱼形壁虎。大多数壁虎都没有骨膜,但正如它们的名字所暗示的那样,鱼纹壁虎身上覆盖着薄而重叠的骨板,就像刺鼠一样,它们的皮肤非常脆弱,一有风吹草动就会脱落。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372667.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372667.htm

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「哺乳动物 全世界450多种哺乳动物的彩色图鉴」

「哺乳动物全世界450多种哺乳动物的彩色图鉴」简介:本手册中,每个物种的形态特征都有简洁、准确、通俗的描述、并配有带注解的彩色照片,突出了该物种的主要特征。基本信息栏包含国际认可的动物学名,并有食性、行为、社群单元和保护现状等信息。每个条目还配有一幅清晰的地理分布图。链接:https://www.aliyundrive.com/s/UHYCsap5ouy文件大小:130M文件类型:#图鉴#文化#科普#哺乳动物#资源#书籍#阿里云盘

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研究人员发现一种小型哺乳动物超长寿命的秘密:冬眠

研究人员发现一种小型哺乳动物超长寿命的秘密:冬眠马里兰大学科学家领导的一项最新研究解释了为什么像部分蝙蝠这样的小型哺乳动物的寿命如此之长。大棕蝠是美国最常见的一种蝙蝠,它的寿命长得令人难以置信,最长可达19年。由马里兰大学的科学家领导的一项最新研究发现了这种蝙蝠的特殊寿命的秘密之一:冬眠。"冬眠使蝙蝠,大概还有其他动物,能够在冬季没有食物的北方或非常偏南的地区停留,"该研究的高级作者,UMD生物学教授杰拉尔德-威尔金森说。"冬眠者往往比迁徙者活得更久。我们知道这一点,但我们不知道我们是否会检测到冬眠导致的表观遗传年龄的变化。科学家们发现,大棕蝠的表观遗传钟--衰老的生物标记--通过冬眠一个冬天而延长了四分之三的时间。来自加拿大安大略省麦克马斯特大学和滑铁卢大学的科学家们也参与了这项研究,该研究发表在《皇家学会议事录》B上。图为大棕蝠,其寿命可以达到19年研究人员对从20只大棕蝠(Eptesicusfuscus)的翅膀上采集的小组织样本进行了分析,这些样本跨越了两个时期--冬季它们冬眠时和夏季它们活跃时。这些蝙蝠被安置在麦克马斯特大学的一个研究基地,年龄从不到一岁到十岁多一点不等。然后将这些样本与同一动物在活动和冬眠阶段获得的样本进行比较,以确定DNA甲基化的变化,这是一个与基因调节有关的生物过程。他们发现,蝙蝠基因组中的某些部位的DNA甲基化发生了变化,而这些部位似乎在冬眠期间影响了新陈代谢。威尔金森说:"很明显,在冬季甲基化程度降低的位点是那些似乎有积极影响的位点。许多离它们最近的基因都是已知的参与调节新陈代谢的基因,所以它们大概会使新陈代谢下降。"其中一些基因被威尔金森及其同事在之前的一项研究中确定为"长寿基因"。据威尔金森说,冬眠基因和长寿基因之间有相当多的重叠,突出了冬眠和长寿之间的关系。之前的研究还创建了第一个蝙蝠的表观遗传时钟,它可以可靠地预测野外任何蝙蝠的年龄。这个时钟被用于当前的研究,使研究人员能够表明,与同龄的非冬眠动物相比,冬眠会降低蝙蝠的表观遗传年龄。像这样的研究有助于解释为什么蝙蝠的寿命比像老鼠一样大小的小型哺乳动物所预期的要长。然而,它们发现并提出了新的疑问。威尔金森说:"我们仍然没有很好地理解为什么一些蝙蝠可以活得非常长,而另一些则不能,那些活得非常久的蝙蝠都有冬眠或经常进入休眠状态的能力。这似乎是一个推论,但这并不充分,因为同样会冬眠的啮齿动物远远活不到将近20年。"威尔金森说,他正计划进行一项后续研究,以比较加拿大大棕蝠的表观遗传老化,因为它们在那里进行冬眠,而在佛罗里达州,它们不进行冬眠的同一物种。通过这样做,威尔金森希望能更清楚地了解冬眠在延长寿命方面的作用。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312237.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1312237.htm

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揭开蜥蜴尾巴的秘密:软骨再生研究的突破性进展

揭开蜥蜴尾巴的秘密:软骨再生研究的突破性进展南加州大学凯克医学院的科学家发现了参与蜥蜴软骨再生过程的关键细胞--这一发现可能为治疗骨关节炎的新方法提供启示。南加州大学凯克医学院(KeckSchoolofMedicineofUSC)的一个研究小组首次详细描述了两种细胞类型之间的相互作用,这两种细胞类型使蜥蜴的尾巴得以再生。这项研究的重点是蜥蜴重建软骨的非同寻常的能力,在失去尾巴后,软骨取代骨骼成为再生尾巴的主要结构组织。这项研究由美国国立卫生研究院(NIH)资助,将于今天(8月10日)发表在《自然通讯》(NatureCommunications)杂志上。据美国疾病控制和预防中心称,骨关节炎是一种使人衰弱的退行性疾病,影响着美国约3250万成年人。目前还没有治疗骨关节炎的方法。该研究的通讯作者、南加州大学凯克医学院骨科手术和干细胞生物学与再生医学助理教授托马斯-洛齐托说:"蜥蜴再生软骨的能力有点神奇,因为它们可以再生大量软骨,而且不会过渡到骨骼。"蜥蜴是唯一能够再生不骨化软骨的高等脊椎动物,也是哺乳动物的近亲,可以再生出包括软骨在内的多种组织类型的附属器官。相比之下,人类一旦成年,就无法修复受损的软骨。正在再生尾巴的绿无尾蜥。图片来源:ArielVonk/Lozito实验室洛齐托解释说,了解具有超强愈合能力的生物是如何再生组织的,有助于研究人员找到在哺乳动物身上重现这些过程的方法:"我们的目标是找到一种方法,将这一过程转化到人类身上,因为人类无法修复软骨。这代表着重要的一步,因为我们需要详细了解这一过程,然后才能尝试在哺乳动物身上重现这一过程。"第一作者阿里尔-冯克(ArielVonk)是洛齐托实验室的一名博士生,他和研究小组确定,被称为成纤维细胞的细胞有助于构建组织,是蜥蜴再生尾巴中构建软骨的关键细胞类型,蜥蜴的骨骼几乎完全由软骨构成。研究描述了某些成纤维细胞基因活动的变化,这种变化使软骨得以构建。他们还发现,一种名为"败血细胞"的免疫细胞在抑制纤维化或疤痕方面发挥着重要作用,使再生过程得以进行。洛齐托说:"这两种细胞共同作用,为再生过程的开始奠定了基础。"他指出,人类与蜥蜴的一个主要区别是,人类组织容易结疤,而结疤会阻碍组织再生。未来的一个研究方向是利用单细胞RNA测序技术更好地描述阻止蜥蜴结疤的分子机制,从而尝试在哺乳动物身上重现这一过程。鉴于他们已经了解了相关的细胞类型和分子过程,研究小组进行了测试,以确定他们能否在蜥蜴四肢中重建软骨的过程。他们从蜥蜴尾巴中提取了隔膜细胞,并将其植入缺乏促进再生免疫细胞的蜥蜴四肢中,这些细胞被发现负责抑制疤痕的形成。通过重建类似尾巴的信号环境,他们成功地诱导了蜥蜴肢体软骨的形成。洛齐托补充说,他们希望利用在蜥蜴肢体实验中采用的技术,测试是否能从小鼠开始诱导哺乳动物软骨的形成。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376193.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1376193.htm

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考古学家发现描述哺乳动物与恐龙搏斗场景的化石

考古学家发现描述哺乳动物与恐龙搏斗场景的化石人们通常认为,在恐龙统治时期,哺乳动物大多是在那些巨大的鳞片脚下四处乱窜的小动物。但新的研究表明,我们的祖先不仅仅是恐龙的食物,有时它们还会反击。这就是中国黟县地层中一块新描述的化石所展示的故事,它的历史可以追溯到大约1.25亿年前。化石中长着鹦鹉嘴的恐龙是一种体型与拉布拉多犬差不多大的恐龙,它的遗骸与一种体型与獾差不多大的哺乳动物Repenomamus完美地保存在一起,很显然,他们在远古时代进行了一场生死搏斗。恐龙躺在右侧,脖子和尾巴向左内卷曲,哺乳动物坐在它的上面,牙齿插入鹦鹉嘴龙的肋骨之间。雷贝诺玛玛斯的左前爪抓住恐龙的下颚,使其稍稍移位,而它的左后爪则抓住对方的左腿胫骨,自己的腿被卡在恐龙的腿下。互动区域特写视图,左起:哺乳动物的爪子抓住恐龙的下颚;哺乳动物的牙齿陷入恐龙的肋骨之间;哺乳动物的后腿被恐龙的腿夹住,爪子抓住对手的小腿。鉴于它们是如此纠缠在一起,而且恐龙的骨头上没有其他咬痕,这块化石表明,它们并不是在分开死亡后才被冲到一起的,也不是哺乳动物在拾取恐龙尸体的残骸。相反,这对恐龙以这种不可思议的动作姿势僵持了数百万年,研究小组假设它们是在战斗过程中被火山泥石流掩埋的。这并不是古生物学家第一次看到化石化的打斗场景。20世纪70年代,人们在戈壁滩上发现了一只迅猛龙和一只原角龙,这就是后来被称作"战斗恐龙"的化石。迅猛龙锋利的爪子插入了原角龙的脖子,而原角龙则用喙颚锁住了敌人的手臂,将其折断。同名的"决斗恐龙"拍摄了两只最具代表性的恐龙--霸王龙和三角龙显然也在进行永恒的决斗。相比之下,这项最新发现可能缺乏一点明星效应,但它展示了哺乳动物和恐龙之间全新的互动关系,表明在爬行动物统治的世界里,部分哺乳动物可能已经站稳了脚跟。这项研究发表在《科学报告》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371677.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371677.htm

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反应最快的哺乳动物:特殊的大脑 只需5毫秒

反应最快的哺乳动物:特殊的大脑只需5毫秒这些触手覆盖着微小的感觉感受器,可以检测震动、温度和化学物质等各种刺激。它们利用这些触手扫描周围环境,并在黑暗潮湿的土壤中寻找食物。科学家测量它们的反射反应时间小于5毫秒,成功登顶反应最快的哺乳动物,实际上这个速度比人眨眼还要快——我们每次眨眼的时间大约需要100毫秒。这个反应速度让它们能够在8毫秒内判断某种东西是否可食用,被吉尼斯世界记录评为速度最快的采集者。之所以星鼻鼹反应速度如此之快,是因为它们的大脑有一种特殊的适应特征,让它们能够更快速的处理感官信息。它们的大脑皮层有很大一个区域专门用于处理鼻子回收的信号,有意思的地方是,这些信息有专门的通道,这个通道绕过了丘脑,直接与运动皮层相连。对于其它动物而言,丘脑的功能类似一个中继站——在感觉信号到达大脑皮层之前对其进行过滤和延迟。通过跳过丘脑,星鼻鼹几乎可以立即对鼻子的感觉做出反应,因此它们拥有比任何其他哺乳动物更快的反应速度。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431647.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1431647.htm

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这可能是唯一的冷血哺乳动物:明明是山羊 变得像鳄鱼

这可能是唯一的冷血哺乳动物:明明是山羊变得像鳄鱼然而,有一种有趣的山羊,它们作为哺乳动物却全身上下到处都是冷血动物的特征,因此许多人认为它可能是已知唯一一种冷血哺乳动物。这种山羊被命名为巴利阿里洞山羊(Myotragusbalearicus),它们生活在归属于西班牙的巴利阿里群岛的两个孤立岛屿上——马略卡岛和梅诺卡岛,因此得名。巴利阿里洞山羊复原?XavierVázquez实际上这种洞山羊在大约5000年前就已经灭绝,科学家并没有直接研究过它们的代谢情况。那么,有趣的问题是,这种洞山羊到底有什么特殊之处,为什么会被认为是冷血哺乳动物呢?冷血和温血的不同适应性可能有朋友好奇过,为什么冷血动物在冬季来临的时候要进入冬眠?这当然是因为它们无法在低温环境中活动。因为它们没有体温调节能力,体温会跟随环境温度变化而变化。生物本质上就是一系列自我维持的化学反应,你的体温会变化的话,对这些化学反应是非常不友好的。而且对于大部分代谢过程的化学反应而言,太凉快都是很难发生的,无论是食物的消化,还是ATP的水解。所以,寒冷季节来临时,冷血动物不冬眠的话,它们也很难活动起来。图源:aetb/iStock温血动物的特点则是可以通过调节体温来保持身体温度恒定,让身体在各种极端气温环境下依然能够正常地代谢,或者说能够正常地完成一系列化学反应。因此温血动物在适应地球不同的气候环境方面,表现得要比冷血动物好太多了,所以你会发现生活在南极洲陆地上的主要生物群落基本都是温血的。然而,恒定体温的代价是消耗更多的能量,地球环境是具有极高的不确定性的,高能耗的生活方式并不是很理想。冷血动物的生存方式特点就是节能,所以实际上冷血动物往往更能在资源极端匮乏的环境中生存下来,很多冷血动物甚至能做到一餐吃饱一年不饿。这两种截然不同的生活方式会被记录在骨骼中。温血动物因为生存所需会不停地吃,它们摄入了大量的食物,所以几乎所有温血动物都会快速地生长,而且无法停下生长。而冷血动物,因为食物的摄入没那么大需求,它们的身体也适应这种不确定的食物摄入情况,它们可以生长得非常缓慢,甚至周期性完全停止生长。冷血动物的这种生长情况会在骨骼中留下一种被称为“片层组织”的结构,这个有点类似年轮——树木在冬季生长缓慢留下的痕迹。洞山羊化石JoanGené之所以说巴利阿里洞山羊很可能是冷血动物,主要就是因为它们的骨骼中也拥有这种片层组织,有研究小组将它们的骨骼与鳄鱼的做了详细对比,发现了显著的相似之处。同时,研究人员还发现,这种洞山羊的生长也非常缓慢,甚至可能也拥有完全停止生长的可能性,这完全就是冷血动物的适应性特征。普通的山羊品种大约9个月大的时间就能达到成熟,而这种洞山羊需要生长12年的时间才趋于成熟,当然,它们的寿命也是相当得长,可能可以存活27年,而普通的山羊寿命很少超过12年。巴利阿里洞山羊被认为是冷血哺乳动物的原因主要就是因为这个——骨骼中判断出它们的生长方式。但仅通过骨骼自然是很难让所有人信服,只是这种动物早已灭绝,想要知道更多它们的信息变得非常困难。不过,不相信它们是冷血哺乳动物的人也很少会相信他们想普通温血动物一样,因此提出了另外一种可能性,那就是它们可能是完全冷血动物和完全温血动物的中间形态,而且地球历史上可能也存在这种动物——在恐龙之前,因为无论是现代的鸟类,还是早已灭绝的恐龙,它们的骨骼都是适应快速生长的骨骼结构。不管怎么样,这种洞山羊绝对和普通的温血动物有着巨大的差距,或者说有着截然不同的生活方式。其实,这种洞山羊不仅仅是在代谢方面带给人惊喜,它们方方面面都都不同寻常,都和它们的近亲有很大的不同。巴利阿里洞山羊的头骨OlafTausch奇怪的洞山羊首先,从头骨中可以发现,它们应该是双眼视觉——两个眼睛都朝前。这是牛科动物中发现的唯一,其它牛科动物的两个眼睛都是长在两个侧面的,这样有利于它们的开阔视野,以发现潜在的捕食者。人类也是双眼视觉,这种被认为是捕食者的眼睛,它的优点是深度知觉——能够更好测量出距离。其次,它们的一切都是小一号的——俗称岛屿侏儒症,体重在23公斤左右。它们四肢变短,身高大约50厘米,这意味着它们不会像其它山羊一样在岩石上奔跑和跳跃;大脑只是普通山羊的一半,视觉、声音和嗅觉相关的结构明显缩小,这意味着它们不会快速做出反应,更多的可能都是呆着不动——或许在晒太阳。巴利阿里洞山羊的故事巴利阿里洞山羊之所以表现得如此特殊,自然和它们适应岛屿特殊的环境有关系。它们在大约在500万年前到达巴利阿里群岛上——岛上最古老的化石可以追溯到这个时间,这与墨西拿盐度危机时期高度重合。该时期地中海干涸,导致巴利阿里群岛和大陆连接,这些洞山羊的祖先走了过去,但随着海平面的上升,它们被困在了岛屿上,独自演化。巴利阿里群岛洞山羊属主要由六个连续的时间种组成,研究人员可以清楚的看到,随着时间变化,它们发生的变化。随着时间推移这些山羊的体型变得越来越小,生活也变得越来越慢。它们有机会发生这样的变化,主要是因为在人类到达上面之前,它们是岛上的主宰。这意味着它们的种群数量会周期性的爆发,然后把能吃的东西都吃光,最后那些最能适应饥饿的被保留下来。图:巴利阿里洞山羊分布的两个岛屿双眼视觉的进化,以及感知能力的退化,其实都意味着它们不需要浪费精力去检索和躲避捕食者。因为要做到这些是需要巨大能量付出的,在没有天敌的情况下,自然也就被抛弃了,这是可以理解的,但是能把身体改造得像冷血动物一样间歇性的生长,这点绝对是难以想象的,只能说生物的潜能真的很大。巴利阿里洞山羊的结局已定——灭绝,但是关于它们灭绝的原因还是有很大争议的,一些证据表明是因为人类到达岛屿导致最终导致它们灭绝,但也有人不这么认为,它们的灭绝纯属气候变化。巴利阿里洞山羊的正脸照片...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399903.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1399903.htm

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