科学家揭示1.35亿年前植物-蚂蚁伙伴关系的起源

科学家揭示1.35亿年前植物-蚂蚁伙伴关系的起源一项新研究发现，大约在1.35亿年前，蕨类植物和开花植物同时进化出了蜜腺，这表明它们与蚂蚁之间的互惠关系也发生了平行进化，这对了解植物进化和物种间相互作用具有重要意义。资料来源：田纳西大学诺克斯维尔分校例如，有些植物设法招募蚂蚁保镖。它们在叶子上分泌含糖花蜜，吸引蚂蚁，然后这些领地意识很强、攻击性很强的蚂蚁雇佣兵就会在"它们的"植物上巡逻，蜇咬试图吃它的食草动物。这些关系在有花植物中都有详细记载，但在不开花的蕨类植物中也有发生。这对研究人员来说是个奇怪的消息，因为长期以来人们一直认为蕨类植物缺乏进行这种复杂的生物互动的蜜腺。UT生态学与进化生物学系助理教授雅各布-苏伊萨（JacobSuissa）与康奈尔大学的同事，包括蕨类植物专家李菲伟（Fay-WeiLi）和蚂蚁专家科里-莫罗（CorrieMoreau）合作，研究这种现象是如何在数千年间发展起来的。他们最近在《自然通讯》（NatureCommunications）上发表了关于这种物种间合作关系的进化时间表和潜在因素的研究成果。"这项工作的新内容有两个方面，"苏伊萨解释说。"首先，我们发现蜜腺--产生含糖花蜜以吸引蚂蚁保镖的结构--在蕨类植物和开花植物中的进化时间大致相同"。这发生在大约1.35亿年前，与白垩纪植物-动物联合体的兴起相吻合。苏伊萨说："考虑到这是蕨类植物进化史上非常晚的时期，距它们的起源已经过去了近2亿年，这个时间点非常壮观。但它在开花植物进化史上却非常早，几乎是在白垩纪开花植物起源之初。"第二个新元素是这一切是如何发生的。蕨类植物最初是陆生植物，生长在森林地面上。大约在6000万年前的新生代，它们发生了重大转变，成为附生植物或树栖植物，也就是说，他们在成长过程中学会了一些新习惯。苏伊萨说："我们发现，当蕨类植物离开森林地面，进入树冠，成为附生植物、攀援植物或树状蕨类植物时，它们利用了现有的蚂蚁与开花植物之间的相互作用，进化出了蜜腺。"这两种植物的生态和进化史呈现出一种奇特的动态。蕨类植物和开花植物是在4亿多年前从一个共同祖先分化而来的，但在蜜腺进化和蚂蚁-植物互利交换的同时，蕨类植物和开花植物也取得了长足进步。这表明，可能有一些'生命规则'支配着非花蜜腺和蚂蚁-植物互惠关系的进化。这项工作可以为生态、发育或基因组分析提供进化框架或背景，从而有助于未来的研究。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434953.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434953.htm

科学家将最古老的膳食过程追溯到5亿年前

科学家将最古老的膳食过程追溯到5亿年前一些最古老的动物祖先可以追溯到这一时期，他们与一些真正奇怪的生物共同生活在这个世界上，与今天的任何生物都不同。但是关于这些动物如何生活的细节却很少。在新的研究中，澳大利亚国立大学（ANU）的研究人员调查了Kimberella（金伯拉虫）的饮食习惯，这是当时最先进的生命体之一。它看起来有点像软体动物，有一个壳状的外体，可以长到15厘米（6英寸）长（如下图）。在可以追溯到5.58亿年前的金伯拉虫化石标本中，澳大利亚国立大学的团队检测到了保存在其中间的植物甾醇分子。这种分子是在植物中发现的一种脂肪，足以表明它是动物的最后一餐的残骸。这一发现的更大意义在于，金伯拉虫有嘴和肠道--这在当时是相当创新的特征并以类似于现代动物的方式消化食物。"科学家们已经知道金伯拉虫通过刮掉覆盖在海底的藻类留下了进食的痕迹，这表明该动物已经有了肠道，"该研究的共同作者JochenBrocks教授说。"但只有在分析了Kimberella的肠道分子后，我们才能确定它到底在吃什么，以及它如何消化食物。有证据表明Kimberella确切地知道哪些甾醇对它有好处，并有一个先进的微调肠道来过滤掉所有其他的东西。"一块5.58亿年前的Dickinsonia化石，现在被发现没有肠道最耐人寻味的是，研究小组将同样的技术应用于金伯拉虫的同时代动物，并发现了其他消化技术的暗示。一种叫做Calyptrina的管虫类生物具有类似的肠道结构和饮食，但是在Dickinsonia的化石中并没有发现固醇分子。这种动物看起来像一个大的、带肋的薄饼，可以长到1.4米（4.6英尺）长，研究小组说它似乎没有嘴或肠道。相反，当它在海底移动时，它可能通过其宽大的身体吸收食物。这项研究有助于科学家追踪最早的动物的进化，以及它们与今天的深海后代的关系。该研究发表在《当代生物学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333647.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333647.htm

蝴蝶的起源：科学家揭开一亿年前的谜团

蝴蝶的起源：科学家揭开一亿年前的谜团现在，科学家们已经发现了第一批蝴蝶的发源地，以及了解到它们依靠哪些植物作为食物。在得出这些结论之前，来自几十个国家的研究人员创建了世界上最大的蝴蝶生命树，它由代表所有蝴蝶科和92%的属的2000多个物种的DNA组装而成。以这个框架为指导，他们在一个拼图中追溯了蝴蝶在不同时期的运动和进食习惯，并将其源头指向了北美和中美洲。根据他们最近发表在《自然生态学与进化》杂志上的结果，这里是第一批蝴蝶飞翔的地方。对于主要作者、佛罗里达自然历史博物馆鳞翅目馆长AkitoKawahara来说，这个项目已经进行了很长时间。现已被整理出来的有大约19000个蝴蝶物种，将这一群体的1亿年历史拼凑起来需要有关其现代分布和宿主植物的信息。在这项研究之前，没有一个地方可以让研究人员去获取这种类型的数据。Kawahara说："在许多情况下，我们需要的信息存在于尚未数字化的野外指南中，而且是用各种语言写的。"作者们并不气馁，决定建立他们自己的、可公开使用的数据库，费尽心思地将书籍、博物馆藏品和孤立的网页的内容翻译并转移到一个单一的数字资源库中。所有这些数据的基础是11个罕见的蝴蝶化石，没有这些化石就不可能进行分析。蝴蝶的翅膀薄如纸，毛发细如丝，因此在化石记录中很少被保存下来。为数不多的蝴蝶可以作为遗传树的校准点，使研究人员能够记录关键进化事件的时间。研究结果讲述了一个动态的故事--一个充斥着快速多样化、摇摆不定的进展和不可能的分散的故事。一些群体穿越了不可能的遥远距离，而另一些群体似乎停留在一个地方，当大陆、山脉和河流在它们周围移动时依然保持静止。蝴蝶首次出现在北美洲中部和西部的某个地方。当时，北美洲被一条广阔的海路一分为二，将大陆一分为二，而今天的墨西哥则与美国、加拿大和俄罗斯连成一条长长的弧线。南北美洲还没有通过巴拿马地峡连接在一起，但蝴蝶在穿越它们之间的海峡时几乎没有遇到困难。尽管南美洲离非洲相对较近，但蝴蝶还是选择绕道而行，穿过白令陆桥进入亚洲。从那里，它们迅速覆盖地面，辐射到东南亚、中东和非洲之角。它们甚至到达了印度，那里当时是一个孤立的岛屿，四面都被数英里的公海隔开。更令人惊讶的是，它们到达了澳大利亚，而澳大利亚当时仍然与南极洲缝合在一起，是超级大陆盘古大陆的最后一个组合残余。当全球温度较高时，蝴蝶可能曾经生活在南极洲，在两块陆地分离之前，它们穿过该大陆的北部边缘进入澳大利亚。在更远的北方，蝴蝶在亚洲西部的边缘徘徊了可能长达4500万年，最后迁移到欧洲。Kawahara解释说，这种长时间停顿的原因尚不清楚，但其影响在今天仍然明显。"与世界其他地区相比，欧洲的蝴蝶种类并不多，而它所拥有的蝴蝶往往可以在其他地方找到。例如，欧洲的许多蝴蝶在西伯利亚和亚洲也有。"一旦蝴蝶站稳脚跟，它们就会很快与它们的植物宿主一起实现多样化。到6600万年前恐龙被消灭的时候，几乎所有的现代蝴蝶家族都已经来到，而且每一个家族似乎都对一组特定的植物有一种特殊的亲和力。Kawahara说："我们在进化的时间尺度上研究了这种关联，在几乎所有的蝴蝶家族中，豆类植物都是祖先的宿主。在所有蝴蝶的祖先中也是如此。"此后，豆类植物增加了它们的传粉者名册，包括各种蜜蜂、苍蝇、蜂鸟和哺乳动物，而蝴蝶也同样扩大了它们的食谱。根据研究报告的共同作者、佛罗里达博物馆馆长和杰出教授帕梅拉-索尔蒂斯的说法，蝴蝶建立的植物学伙伴关系帮助它们从飞蛾的小分支转变为今天世界上最大的昆虫群体之一。她说："自从蝴蝶的起源以来，蝴蝶和开花植物的进化一直不可避免地交织在一起，它们之间的密切关系导致了两个品系的显著多样化事件。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360195.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360195.htm

科学家为大自然支招 训练本地物种主动猎杀入侵者

科学家为大自然支招训练本地物种主动猎杀入侵者与人类不同，如果有必要的资源，大多数其他物种不会过多地改变它们的饮食习惯。但现在，澳大利亚悉尼大学生命与环境科学学院的科学家们在彼得-班克斯（PeterBanks）教授的带领下，"训练"本地丛林鼠（Rattusfuscipes）吃外来的斑点蟑螂（Nauphoetacinerea），而这种啮齿类动物并没有捕食这种蟑螂的经验。研究人员指出："我们想知道，是否可以通过让自由生活的本地捕食者接触新猎物的气味和奖励来加快学习速度。"虽然本地捕食者最终会学会捕食在其栖息地出现的新猎物，但这需要时间。随着时间的推移，外来物种（通常是通过人类的意外运输进入新环境的物种）有可能适应新的环境，并有可能作为一个成熟的入侵种群造成严重破坏。科学家们补充说："然而，本地物种只有在能够做出适当反应的情况下才能抵御外来物种，而如果它们以前从未遇到过入侵者，它们可能做不到这一点。"研究人员找到了24个饲养灌木鼠的野生区域，其中12个将作为训练地点，另外12个将作为未经训练的对照鼠群。他们解释说："在训练地点，我们放置了一个带有蟑螂气味的金属茶滤和三只死蟑螂作为奖励。茶滤网和蟑螂被拴在地上的一个帐篷钉上，这样老鼠就无法把它们带走。"同样重要的是，不能冒着无意中将外来物种引入这个新栖息地的风险。通过嗅觉线索触发老鼠的狩猎机制，经过培训后，在24个地点设置了模拟"入侵"，在没有气味线索的情况下放入更多的蟑螂。通过使用远程摄像头，研究人员观察到，训练有素的动物捕食行为的发生率要高出46%。在156只蟑螂中，除了两只被丛林鼠吃掉。这两只蟑螂分别被一只鸟和一只有袋类动物吃掉了。研究人员希望这种训练能让本地动物更好地适应任何可能进入它们领地的外来物种。在早些时候的一项研究中，科学家们在一项对照研究中，让澳大利亚的另一种小型物种--濒临灭绝的贝通（bettong）接触四只已绝育的野猫，帮助它们在面对外来捕食时提高防御策略。幸运的是，这些方法与将甘蔗蟾蜍引入澳大利亚以保护甘蔗作物免受甲虫危害的做法相去甚远。幸运的是，科学家们现在对外来物种引入栖息地的后果有了更深入的了解。这项研究发表在《生物保护》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374595.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374595.htm

科学家发现1.8 亿年前第一批"温血"恐龙的潜在起源

科学家发现1.8亿年前第一批"温血"恐龙的潜在起源最新研究表明，在侏罗纪早期，一些恐龙可能已经发展出内部调节体温的能力，使它们能够适应寒冷的气候，在环境挑战中生存下来。这幅艺术家的印象图显示的是雪地里的单脊龙，一种有羽毛的兽脚类恐龙。电影《侏罗纪公园》中的迅猛龙就是一种著名的单脊龙。图片来源：DavideBonadonna/UniversidadedeVigo/UCL发表在《当代生物学》（CurrentBiology）杂志上的这项新研究利用1000块化石、气候模型和该时期的地理环境以及恐龙进化树，考察了恐龙在整个中生代（距今2.3亿年至6600万年前的恐龙时代）地球上不同气候条件下的分布情况。研究小组发现，在侏罗纪早期，恐龙三大类群中的两个类群--兽脚类恐龙（如霸王龙和迅猛龙）和鸟脚类恐龙（包括食植物的剑龙和三角龙的近亲）--迁移到了气候寒冷的地区，这表明它们可能在此时发展出了内热（内部产生热量的能力）。相比之下，包括雷龙和Diplodocus在内的另一个主要类群--剑龙，则一直生活在地球上较温暖的地区。以前的研究发现，鸟脚类和兽脚类具有与温血动物有关的特征，其中一些已知具有羽毛或原羽，可以隔绝体内的热量。第一作者、伦敦大学洛杉矶分校地球科学学院的阿尔菲奥-亚历山德罗-奇亚伦扎博士说："我们的分析表明，在距今1.83亿年前的缺氧事件（Jenkynsevent）前后，主要恐龙类群出现了不同的气候偏好，当时强烈的火山活动导致全球变暖和植物类群灭绝。在这个时期，出现了许多新的恐龙类群。内热的采用也许是这场环境危机的结果，它可能使兽脚类恐龙和鸟脚类恐龙能够在更寒冷的环境中茁壮成长，使它们能够高度活跃并维持更长时间的活动，更快地发育和成长，并产生更多的后代"。共同作者、西班牙维哥大学的萨拉-瓦雷拉（SaraVarela）博士说："我们的研究表明，鸟类独特的温度调节能力可能起源于侏罗纪早期。另一方面，长脚类动物生活在气候温暖的地区，大约在这个时期长到了巨大的体型--这可能是环境压力造成的另一种适应。它们较小的表面积与体积比意味着这些较大的生物散失热量的速度会降低，从而使它们能够更长时间地保持活跃"。在这篇论文中，研究人员还研究了鸟脚类恐龙是否可能停留在低纬度地区，以食用在寒冷的极地地区无法获得的更丰富的树叶。相反，他们发现鸟脚类恐龙似乎在干旱的、类似热带草原的环境中茁壮成长，这支持了这样一种观点，即鸟脚类恐龙被限制在较温暖的气候中更多地与较高的温度有关，然后才是更冷血的生理机能。在那个时期，极地地区较为温暖，植被丰富。缺氧事件发生在熔岩和火山气体从地球表面长长的裂缝中喷出，覆盖了地球的大片区域之后。共同作者、西班牙马德里国家自然科学博物馆的胡安-L-坎塔拉皮埃德拉博士说："这项研究表明，气候与恐龙的进化过程密切相关。它揭示了鸟类如何从恐龙祖先那里继承了一种独特的生物特征，以及恐龙适应复杂和长期环境变化的不同方式。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431679.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431679.htm

英媒：科学家有望 2028 年前 “复活” 猛犸象

英媒：科学家有望2028年前“复活”猛犸象《侏罗纪公园》照进现实？复活猛犸象可能不只是科幻电影。据英国《每日邮报》6日报道，猛犸象已经灭绝4000多年，但科学家有望在2028年前“复活”这一史前生物。美国迈阿密巨型生物科学公司的科学家成功制造了猛犸象的全能干细胞，这种细胞可以分化成体内的任何细胞。巨型生物科学公司联合创始人乔治・丘奇称，这些细胞为复活猛犸象“打开了一扇门”。科学家们计划先从冷冻的猛犸象尸体上提取DNA并与亚洲象皮肤细胞的DNA进行拼接，将细胞诱导成为全能干细胞，再将细胞核植入亚洲象的去核卵细胞，刺激它成为胚胎，最后植入人工子宫。这种方法已在人类、兔子、白犀牛等物种上取得成功，目前还没有在大象身上做过试验。丘奇说：“我们正在培育一种特殊的杂交品种，既能丰富亚洲象的种类，又能复活猛犸象。”（环球时报）