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

加利福尼亚水域发现两个新的七鳃鳗品种

加利福尼亚水域发现两个新的七鳃鳗品种加州大学戴维斯分校的研究人员在加利福尼亚州发现了两个潜在的七鳃鳗新物种，凸显了生物多样性和生态学的重要意义，敦促人们进一步探索这些古老的无颌鱼类。研究结果表明，这种古老的动物在加利福尼亚的多样性远远超出了人们的想象，这可能会对管理这些无颌鱼产生影响。七鳃鳗在食物链中发挥着关键作用，同时还能改善水质，为水道增加养分。"我们发现了从未报道过的多样性，"博士候选人格蕾丝-奥林格（GraceAuringer）说，她是这篇期刊论文的第一作者。"我们在纳帕河和阿拉米达溪发现了两组鱼类，它们的基因与西海岸的其他样本有很大不同。"研究发现，在该州已知的八个物种中，一些被认为是独立物种的物种很可能不是。研究建议开展更多研究，进一步确定新物种。加州大学戴维斯分校基因组变异实验室的Auringer说："这是一类真正未被充分研究的鱼类。"实验室的研究附属人员马修-坎贝尔（Matthew"Mac"Campbell）说，七鳃鳗是一种无骨、无颌、身体像鳗鱼的鱼类，其历史可以追溯到3.5亿多年前。七鳃鳗的幼虫期长达3到9年，从指甲盖大小到大约6英寸长不等，而且分辨不出不同的种类。在这一阶段，它们是滤食性动物。随着年龄的增长，一些七鳃鳗开始寄生，通过一圈锋利的牙齿吸食猎物的血和肉，而另一些则完全停止进食，可能靠储存能量为生，有些成年七鳃鳗会洄游，有些则不会。实验室的研究主要集中在萨克拉门托-圣华金河流域、旧金山湾和克拉玛依河流域的19个地区，目的有三：确定每个地区的物种；确定目前的分类是否准确反映了加州七鳃鳗的多样性；比较七鳃鳗与其他本地鱼类的分布情况。来自水源保护区、州政府机构和公用事业部门的工作人员走访了各个流域，剪下一小块七鳃鳗鳍，并将其保存在乙醇中，以便在加州大学戴维斯分校进行分析。研究人员还从哥伦比亚河部落间鱼类委员会（ColumbiaRiverInter-TribalFishCommission）获得了存档的组织样本。科学家们从这些样本中分离出了一个特定的线粒体基因--细胞色素b。利用一小段DNA，他们能够根据共享或不同的DNA序列确定样本的物种类型和进化关系。"我们看到的多样性数量相当惊人，"Auringer说。"这为今后的研究提供了无限的可能性，我认为，在我们失去这些独特的种群之前，发现并了解它们非常重要。"长期以来，人们一直认为西部地区的七鳃鳗种群数量正在减少，加利福尼亚州有记载的八种七鳃鳗（属于Lampetra和Entosphenus属）被列为特别关注物种。研究中新发现的两个物种属于七鳃鳗属（Lampetra），这为该州的七鳃鳗研究增添了更多的复杂性。了解确切的物种有助于改进管理方法、保护种群以及支持生态系统和食物网。对于一些原住民来说，七鳃鳗既具有重要的文化意义，也是一种食物和营养来源。七鳃鳗幼体过滤并捕食藻类和其他有机物，帮助改善水质、维护河床并在整个系统中循环营养物质。洄游的成鱼在产卵后会运送营养物质。鸟类、鱼类和一些水生哺乳动物以七鳃鳗幼鱼和成鱼为食。遗传变异实验室副主任阿曼达-曼迪-芬格（Amanda"Mandi"Finger）说："加州健康的鳟鱼溪流通常都有七鳃鳗，因此有利于七鳃鳗的保护措施也有利于鳟鱼的繁衍。"如果不了解七鳃鳗的基本遗传多样性，就无法保持七鳃鳗物种的复杂性并提高其恢复能力。这项研究强调了进行更多研究的必要性，包括基因组测序，以便更好地了解和界定新的潜在七鳃鳗物种和其他种群。曾在三角洲管理委员会工作、现供职于州水资源部的帕斯卡尔-戈尔特勒（PascaleGoertler）为这项研究做出了贡献。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420419.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1420419.htm

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期红鳍柱颌针鱼（Strongyluranotata）"躲藏"在加勒比海库拉索岛附近的海面下。资料来源：JulietteJacquemont（该研究的共同作者）。领衔作者、荷兰皇家海洋研究所（NIOZ）的卡塔琳娜-阿尔特（KatharinaAlter）解释了为什么对已发表的有关气候变化影响的研究结果进行总结和分析至关重要："为了更好地了解气候变化对全球的总体影响，海洋生物学家会计算气候变化对所有鱼类或所有无脊椎动物物种的影响。然而，在不同的单项研究中确定的影响可能会相互抵消：例如，如果蜗牛等无脊椎动物从某种环境变化中获益，而海胆等其他无脊椎动物则从中受损，那么尽管这两种动物群体都受到了影响，但无脊椎动物受到的总体影响却被认定为零"。事实上，由于气候变化，蜗牛吃得更多，而海胆吃得更少。这两种影响都很重要，甚至会产生连带效应：海胆的食物--草皮藻会生长得更多，而腹足类的食物--海带的生长则会减少。这两种无脊椎动物摄食量的不同导致生态系统从海带为主的生态系统转变为草皮藻为主的生态系统，从而改变了生活在这个生态系统中的所有其他动物的生存环境。"阿尔特博士与来自瓦赫宁根大学以及美国、法国、阿根廷、意大利和智利的其他12个研究机构的同事一起，开发出了新的研究方法，不再将看似矛盾的结果对立起来，而是利用这两种结果来确定气候变化对动物健康的影响。在使用这种方法之前，人们已经知道海洋变暖和海水酸性增强会在三个方面对鱼类和无脊椎动物产生负面影响：它们的生存机会减少，新陈代谢加快，无脊椎动物的骨骼变弱。利用这种新方法，国际海洋研究小组发现，气候变化对鱼类和无脊椎动物的其他重要生物反应产生了负面影响：生理、繁殖、行为和身体发育。阿尔特"因为这可能会导致影响海洋生态系统结构的生态转变，我们的研究结果表明，气候变化的影响可能会比之前想象的更大"。几十年来，空气中二氧化碳含量的增加导致海水温度升高、酸性增强，预计未来这一趋势还将继续。然而，其速度和程度尚不可知。阿尔特和她的同事们计算了三种预计的二氧化碳增加情景的后果，因此也计算了海洋变暖和海洋酸化的后果：极端增加、以目前速度适度增加以及--由于可能采取的措施--减缓增加。阿尔特介绍说："我们的新方法表明，如果海洋变暖和酸化继续按照目前的轨迹发展，鱼类和无脊椎动物物种中高达100%的生物过程都将受到影响，而之前的研究方法分别只发现了所有过程中约20%和25%的变化。"此外，研究还表明，减缓大气中二氧化碳含量的措施将有助于减少生物过程的变化：在低二氧化碳情况下，无脊椎动物中50%的反应和鱼类中30%的反应将受到影响。阿尔特认为，新方法的最大好处是，人们可以更详细地了解气候变化对物种的影响。"新的计算方法权衡了与当前状态的显著偏差，无论其方向如何--是有利还是有害--都将其视为海水变暖和酸化的影响。有了我们的新方法，您就可以纳入最广泛的测量反应，并发现传统方法中被掩盖的影响。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427244.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427244.htm

科学家在澳大利亚已知分布区以外发现不寻常的七鳃鳗物种

科学家在澳大利亚已知分布区以外发现不寻常的七鳃鳗物种澳大利亚七鳃鳗是一种非寄生无颌鱼，在昆士兰州被发现，扩大了其已知的分布范围。由于被误认为是更常见的物种，保护工作面临挑战。科学家们强调，在栖息地变化和海平面上升等威胁面前，保护这一濒危物种非常重要。图片来源：大卫-莫法特澳大利亚七鳃鳗的幼鱼埋在溪流底部，以滤食为生，寿命约为三年。它的成鱼期约为一年，在此期间它根本不进食。在这项由澳大利亚政府通过国家环境科学计划（NESP）弹性景观中心（ResilientLandscapesHub）提供部分资金的研究之前，人们普遍认为该物种只生活在新南威尔士州/维多利亚州边界附近170公里海岸线上的几条溪流中。一条成年雄性澳大利亚七鳃鳗的头部特写。图片来源：DavidMoffatt这项研究是在另一个激动人心的发现之后开始的：格里菲斯大学澳大利亚河流研究所的卢克-卡彭特-本德胡博士在弗雷泽岛（K'gari）的溪流中发现了这一物种。为了揭开七鳃鳗的神秘面纱，卡彭特-本德胡博士与澳大利亚河流研究所的戴维-莫法特（DavidMoffatt）合作，后者曾在昆士兰的其他溪流中发现了孤立的七鳃鳗种群。他们共同证实了昆士兰州（包括最北端的罗克汉普顿）出现七鳃鳗目的报告，由此澳大利亚七鳃鳗的分布范围得到了极大的扩展，成为世界上唯一生活在真正热带水域的七鳃鳗物种。莫法特先生说："发现一个濒危物种是一件非常令人兴奋的事情，它远离已知的分布区，但又离人口稠密的地区如此之近。我们预计这些动物会在昆士兰自然出现，而且已经在这里存在了很长一段时间，但由于它们的隐蔽性，一直隐藏在这里。"澳大利亚七鳃鳗被认为在其首次被描述的新南威尔士州南部已经灭绝。人们认为，沉积、野火和人类开发威胁着它的生存。也许对它们的保护构成最大威胁的是它们很难被识别--这个物种确实面临着被误认的情况。在其生命的大部分时间里，无寄生虫的澳大利亚溪流七鳃鳗与其更常见的吸血南方亲戚短头七鳃鳗（Mordaciamordax）无法区分，后者的保护级别为"不需要担心"。且在全球范围内只有少数人才能将它们区分开来。大卫-莫法特（DavidMoffatt）和卢克-卡彭特-邦德胡（LukeCarpenter-Bundhoo）博士与一小缸澳大利亚七鳃鳗。图片来源：特洛伊-哈里斯Carpenter-Bundhoo博士和Moffatt先生在他们新发表的《濒危物种研究》文章中概述了为这种鱼实施保护战略的困难，并提出了一些解决方案。鉴于预计的海平面上升意味着澳大利亚七鳃鳗生活的许多低地淡水沿海溪流很可能变成咸水，因此保护该物种尤为重要。有了这些新发现，科学家们将能更好地保护这一不同寻常的濒危物种。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432654.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432654.htm

“从鱼到人”演化过程长达5亿年左右 化石揭秘人类演化史

“从鱼到人”演化过程长达5亿年左右化石揭秘人类演化史记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，中科院朱敏院士领衔的科研团队经过多年的野外考察与研究，揭示了有颌脊椎动物起源与早期演化的重要信息，在“从鱼到人”的探源研究领域取得重要突破，系列科研成果北京时间9月28日在国际学术期刊《自然》在线发表。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1321921.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1321921.htm

"翻转剧本"：新研究改写了鳃的进化故事

"翻转剧本"：新研究改写了鳃的进化故事根据不列颠哥伦比亚大学动物学家令人惊讶的新研究，在进化成帮助脊椎动物在水下呼吸之前，鳃在调节血液的盐分和pH值平衡方面发挥了早期和同样重要的作用。资料来源：RashpalDhillon,RushStudio"我们的工作表明，我们蠕虫类祖先的早期、简化的鳃在离子调节中发挥了重要作用。"领导这项研究的英属哥伦比亚大学（UBC）动物学家MichaelSackville博士说："这种作用可能早在鳃诞生之初就已经产生了，远在它们在呼吸中发挥任何作用之前。这翻转了我们对鳃和鳃功能如何演变的理解。"不列颠哥伦比亚大学的研究人员利用三种有代表性的动物作为基础，了解鳃是何时以及如何获得其功能的。资料来源：不列颠哥伦比亚大学的迈克尔-萨克维尔一个多世纪以来，包括达尔文在内的科学家一直被鳃和肺的进化所吸引。在这项研究之前，人们认为鳃最初是在接近脊椎动物生命之初被用于呼吸和离子控制。在这个传统的时间轴上，这两种功能从皮肤同步变成了鳃，帮助脊椎动物从微小的、像虫子一样的生物体转变为较大的、活跃的鱼类。这种从"小而虫"到"大而鱼"的转变是脊椎动物进化中的一个决定性时刻。这项研究比较了三种今天仍然活着但属于不同品系的物种：属于脊椎动物的灯鱼，以及属于脊椎动物近亲的文昌鱼和橡子虫。研究人员推断，这些动物共享的任何鳃的功能都是从一个共同的祖先那里获得的，这个祖先被认为在5亿多年前就已经存在。"我们发现，只有在我们的脊椎动物代表中，鳃被用于呼吸，而且只是随着身体大小和活动的增加，"UBC动物学家和该论文的高级作者ColinBrauner博士说。"但是我们在我们所有三种动物的鳃中发现了离子调节细胞。这使我们能够追溯到鳃部离子调节的起源，一直追溯到早期的脱毛动物，当时非常简单的鳃部结构被认为是首次进化的。这一发现支持了早期脊椎动物的鳃首次用于呼吸的经典知识，但为这个故事增加了一个令人兴奋的新的、更早的章节，显然值得进一步研究。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333317.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333317.htm