考古学家在3.19亿年前的化石中发现世界上最古老的脊椎动物大脑

考古学家在3.19亿年前的化石中发现世界上最古老的脊椎动物大脑动物死后，由于食腐动物或分解，其肉体和器官通常会很快消失。这就只剩下骨头了，在某些情况下，骨头可以化石化，成为我们熟悉的博物馆展品。但是，如果尸体避免暴露在外界环境中，例如被迅速埋葬或被包裹在琥珀等材料中，那么皮肤或羽毛等软组织就可以存活到今天。现在，科学家们发现了已知的最古老的脊椎动物的大脑化石。该记录属于一种3.19亿年前的鱼类，即Coccocephaluswildi，它是构成现代脊椎动物中最大群体的鳐鱼的早期祖先。之前的记录保持者是一条鲨鱼，可以追溯到3亿年前，但其他著名的大脑化石包括3.1亿年前的鲎和1.33亿年前的恐龙。不过，它与已知的最古老的心脏相比毫无优势，后者是在3.8亿年前的鱼类化石中发现的。然而，C.wildi的化石并不是一个新的发现--它是在几乎一个世纪前从一个煤矿中挖出来的。但是在新的研究中，研究人员对该标本进行了CT扫描，以便在不破坏它的情况下检查它的内部，并在头骨中发现了一个明亮的圆球，表明有一种更密集的矿物，也许是黄铁矿。研究小组说，这个圆球看起来很像大脑：它从中间对称，有类似于脑室的空隙，还有似乎是颅神经的丝状物质。科学家放大了头骨所在的区域，进行了第二次更高分辨率的扫描，从而确认了这就是世界上最古老的脊椎动物大脑化石。艺术家对Coccocephaluswildi的印象，突出了其保存的大脑的不寻常的形状研究小组说，这种原始的保存可能是因为该鱼死后很快就被埋在了沉积物下，当时几乎没有氧气存在。一个有利于软组织化石的化学微环境似乎也在其头骨内形成。这一发现也可以填补鱼类进化故事中的一些空白。据研究人员称，C.wildi的大脑与鲟鱼和匙吻鲟的大脑最为相似，而这两种鱼恰好被认为是"活化石"，因为它们在3亿多年前就已经与其他鲼鳍鱼类的进化分道扬镳。弗里德曼说："与所有活着的鳐鱼不同，C.wildi的大脑是向内折叠的。因此，这块化石捕捉到的是鳐鱼大脑的这一标志性特征进化之前的时间。这为我们提供了一些关于这一特征何时进化的约束条件--在关于C.wildi的新数据之前，我们没有很好地掌握这一点。"该团队认为，这种大脑保存的情况比以前认为的更常见。在未来的工作中，他们计划开始寻找它们。这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342833.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342833.htm

科学家发现世界上最古老的森林化石 源自3.9亿年前

科学家发现世界上最古老的森林化石源自3.9亿年前在英格兰西南部发现的世界上最古老的森林化石可以追溯到3.9亿年前，这为我们了解泥盆纪早期的树木生命形式及其对地球地貌的影响提供了重要线索。这项开创性的研究强调了早期树木在稳定环境和塑造河流系统演变过程中的重要作用。菖蒲树森林。图片来源：PeterGiesen/ChrisBerry这些化石是在布里斯托尔海峡南岸的米内黑德（Minehead）附近发现的，附近就是现在的布特林度假村（Butlin'sholidaycamp）。这些被称为菖蒲的树木化石乍一看很像棕榈树，但它们却是我们今天所熟悉的树木种类的"原型"。它们的树干不是实木的，而是细细的，中间是空心的。它们也没有叶子，树枝上覆盖着数以百计的树枝状结构。倒下的菖蒲原木化石。资料来源：NeilDavies这些树也比它们的后代矮得多：最大的树高在两米到四米之间。随着树木的生长，它们会脱落树枝，掉落大量的植被垃圾，这些垃圾为森林地面上的无脊椎动物提供了食物。地质意义科学家们以前曾认为英国海岸的这一地段并不包含重要的植物化石，但这一特殊化石的发现，除了其年代之外，还显示了数亿年前早期的树木是如何帮助塑造地貌、稳定河岸和海岸线的。该研究成果发表在《地质学会期刊》上。这片森林可以追溯到距今4.19亿年到3.58亿年前的泥盆纪，当时生命开始了向陆地的第一次大规模扩张：在泥盆纪末期，出现了第一批结籽植物，最早的陆地动物（主要是节肢动物）也已发展成熟。倒下的树干细节。资料来源：ChrisBerry该研究的第一作者、剑桥大学地球科学系尼尔-戴维斯教授说："泥盆纪从根本上改变了地球上的生命。它还改变了水和陆地的相互作用方式，因为树木和其他植物通过根系帮助稳定沉积物，但人们对最早的森林知之甚少。"生态见解和研究方法研究人员发现的化石森林位于德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层中。在泥盆纪时期，这一地区并不与英格兰其他地区相连，而是位于更南的地方，与德国和比利时的部分地区相连，在德国和比利时也发现了类似的泥盆纪化石。卡迪夫地球与环境科学学院的合著者克里斯托弗-贝里（ChristopherBerry）博士说："当我第一次看到这些树干的照片时，我立刻就知道它们是什么了，这是基于我30年来在全球范围内对这类树木的研究。在离家如此之近的地方看到它们真是令人惊叹。但最有启发性的见解来自于第一次看到这些树在它们生长的位置上。这是我们第一次有机会直接观察这种最早类型森林的生态学，解读钙华树的生长环境，并评估它们对沉积系统的影响"。德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层，这些化石就是在这里发现的。资料来源：尼尔-戴维斯实地考察是沿着英格兰海拔最高的悬崖进行的，其中一些悬崖只能乘船到达，考察结果表明，这种砂岩地层实际上富含泥盆纪时期的植物化石材料。研究人员在砂岩中发现了保存下来的植物化石和植物碎屑、树原木化石、树根痕迹以及沉积结构。在泥盆纪时期，该地点是一个半干旱的平原，从西北方的山脉流出的小河道纵横交错。戴维斯说："这是一片非常奇怪的森林--与你今天看到的任何森林都不一样。这里没有任何灌木丛，草也还没有出现，但是这些密密麻麻的树木掉落了很多树枝，这对景观产生了很大的影响。"这一时期标志着密集的植物首次能够在陆地上生长，钙华树脱落的大量碎屑在沉积层中堆积起来。这些沉积物影响了河流在地形上的流向，这是河流的流向第一次受到这种影响。这些化石中包含的证据保留了地球发展过程中的一个关键阶段，即河流开始以一种与以往根本不同的方式运行，成为今天巨大的侵蚀力量。人们有时会认为英国的岩石已经被研究得够多了，但这表明，重新审视这些岩石可以获得重要的新发现。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423387.htm

考古学家发现世界上最古老的食物 有助于揭开我们最早的动物祖先之谜

考古学家发现世界上最古老的食物有助于揭开我们最早的动物祖先之谜科学家们分析了含有保存的植物甾醇分子的古代化石--在植物中发现的天然化学产品--这些分子来自于动物的最后一餐。通过检查这些动物所吃的东西的分子遗迹，研究人员能够确认这种被称为Kimberella的蛞蝓状生物有一个嘴和一个肠道，并以与现代动物相同的方式消化食物。研究人员说，它可能是Ediacarans中最先进的生物之一。澳大利亚国立大学的研究小组发现，另一种动物，其身长可达1.4米，身体上印有类似肋骨的设计，但没有那么复杂，没有眼睛、嘴巴或肠道。相反，这种被称为Dickinsonia的奇特生物在穿越海底时通过其身体吸收食物。"我们的发现表明，在现代动物生命的'寒武纪大爆发'之前生活在地球上的Ediacara生物群的动物是一个混合体，其中有彻头彻尾的奇怪物种，如Dickinsonia，也有像Kimberella这样更先进的动物，它们已经拥有与人类和其他现今动物相似的一些生理特性，"主要作者、来自德国GFZ-波茨坦的IlyaBobrovskiy博士说。Kimberella和Dickinsonia都是Ediacara生物群的一部分，它们在寒武纪大爆炸之前的大约2000万年生活在地球上，这一重大事件永远改变了地球上所有生命的进化过程。"Ediacara生物群确实是最古老的化石，大到可以用肉眼看到，它们是我们和今天所有动物的起源。"Bobrovskiy博士说："这些生物是我们最深的可见根源，"他完成了这项工作，作为他在澳大利亚国立大学的博士论文的一部分。研究报告的共同作者、澳大利亚国立大学地球科学研究学院的JochenBrocks教授说，藻类含有丰富的能量和营养物质，可能对Kimberella的生长起到了作用。"富含能量的食物可能解释了为什么Ediacara生物群的生物体是如此之大。"Brocks教授说："在Ediacara生物群之前出现的几乎所有化石都是单细胞的，尺寸也很微小。利用先进的化学分析技术，澳大利亚国立大学的科学家们能够提取和分析化石组织中包含的甾醇分子。胆固醇是动物的标志，因此，早在2018年，澳大利亚国立大学的团队就能够确认Ediacara生物群是我们已知最早的祖先之一。这些分子含有明显的特征，帮助研究人员破译这些动物在死亡前吃了什么。布洛克斯教授说，困难的部分是区分生物本身的脂肪分子、它们内脏中的藻类和细菌残骸以及来自海底的腐烂藻类分子的特征，它们都被埋在化石中。"科学家们已经知道Kimberella通过刮掉覆盖在海底的藻类留下了进食的痕迹，这表明该动物有一个肠道。但是只有在分析了金贝拉的肠道分子之后，我们才能够确定它到底在吃什么以及它是如何消化食物的，"Brocks教授说。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。"这对我们来说是一个尤里卡时刻；通过使用化石中保存的化学物质，我们现在可以使动物的肠道内容可见，即使肠道后来早已腐烂。然后，我们将这种同样的技术用于像Dickinsonia这样更奇怪的化石，以弄清它是如何进食的，甚至发现Dickinsonia没有肠道。"Bobrovskiy博士于2018年从俄罗斯白海附近的陡峭悬崖上取回了Kimberella和Dickinsonia化石。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339547.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339547.htm

最古老的长臂猿化石在中国西南部被发现

最古老的长臂猿化石在中国西南部被发现纽约大学人类学教授、论文作者之一TerryHarrison解释说："长臂猿的化石遗迹非常罕见，大多数标本是在中国南部和东南亚的洞穴遗址中发现的孤立的牙齿和零散的颚骨，其年代不超过200万年前。这个新发现将猿类的化石记录延伸到了700万到800万年前，更具体地说，增强了我们对这一类家族进化的理解。"该化石发现于中国西南部的云南省元谋地区，是一种叫做元谋小猿的小型猿类。该研究的分析集中在元谋猿的牙齿和头颅标本上，其中包括一头幼猿的上颚，该幼猿在死亡时还不到两岁。位于云南的发掘现场，这是发现元谋小猿遗骸的地点之一。资料来源：纽约大学人类学系的特里-哈里森以臼齿的大小为指导，元谋猿的体型估计与现代长臂猿接近，体重大约为6公斤，或者大约13磅。纽约大学人类起源研究中心的Harrison观察到："Yuanmoupithecus的牙齿和下脸与现代长臂猿非常相似，但在一些特征上，这个化石物种更加原始。"研究人员在一次实地调查中发现了这一幼体的上颚，通过与保存在昆明动物研究所的现代长臂猿头骨进行比较，他能够确定它是相似物种。2018年，Harrison和其他同事研究过去30年收集的标本，这些标本存放在云南文物考古研究所和元谋人博物馆。Harrison指出："元谋人的遗体极为罕见，但通过勤奋工作，已经有可能恢复足够的标本，以确定元谋猿人化石确实是活体长臂猿的近亲。"《人类进化杂志》的研究还发现，根据来自印度的一块孤立的臼齿化石被宣称为较早的猿物种Kapiramnagarensis，但它却是更原始的灵长类动物群体的成员，与现代猿类没有密切关系。"遗传学研究表明，长臂猿在大约1700万到2200万年前从导致类人猿和人类的血统中分化出来，因此化石记录中仍有1000万年的空白需要填补随着对中国和亚洲其他地方有希望的化石地点的继续探索，希望更多的发现将有助于填补这一物种进化史上的这些关键空白。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331635.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331635.htm

古老的剑齿捕食者揭示了"大灭绝"事件的真相

古老的剑齿捕食者揭示了"大灭绝"事件的真相一种动物体现了这种不稳定性，它是一种老虎大小的剑齿动物，名叫Inostrancevia（狼蜥兽属）：一个新的化石发现表明，Inostrancevia在超级大陆盘古大陆上迁移了7000英里，填补了一个遥远的生态系统的空白，这个生态系统已经失去了它的顶级捕食者，然后自己灭绝了。"南非二叠纪晚期的所有大型顶级食肉动物在二叠纪末大灭绝之前就已经灭绝了。"芝加哥菲尔德博物馆的研究科学家PiaViglietti说，他是《当代生物学》上这项新研究的合著者，他了解到这个空位被Inostrancevia短暂地占据。野外发现的狼蜥兽属化石这种史前生物看起来是"顶级捕食者"的角色。Viglietti说："Inostrancevia是一组原哺乳动物，包括地球上最早的剑齿捕食者。它的大小和老虎差不多，可能有像大象或犀牛一样的皮肤；虽然在外观上隐约是爬行动物，但它是包括现代哺乳动物在内的动物群的一部分。"在这篇新论文之前，Inostrancevia只在俄罗斯被发现过。但是在研究南非卡鲁盆地的化石记录时，Viglietti的同事ChristianKammerer发现了两种大型食肉动物的化石，它们与通常在该地区发现的动物不同。这些化石的存在是非常出乎意料的。目前还不清楚它们是如何从现在的俄罗斯来到这里的，也不清楚它们花了多长时间穿越盘古大陆并到达现在的南非。但是远离家乡只是使这些化石与众不同的一个因素。发现Inostrancevia的地点（位于南非卡鲁盆地自由州省的一个名为Nooitgedacht的农场）。资料来源：PiaViglietti她说："当我们把通常在该地区发现的其他顶级食肉动物--Rubidgeinegorgonopsians--的范围和年龄与这些Inostrancevia化石相比较时，我们发现了一些相当令人兴奋的事情。"当地的食肉动物实际上在我们在卡鲁地区看到的主要灭绝之前就已经灭绝了--也就是说当其他动物开始灭绝时，作为食物链顶端的他们它们已经先行消失了。"Inostrancevia从7000英里外来到这里并随后灭绝，这表明这些顶级食肉动物是即将到来的更大灭绝事件的"煤矿中的金丝雀"（煤矿工人过去带着金丝雀下井。这种鸟对危险气体的敏感度超过人。如果金丝雀死了，矿工便知道井下有危险气体，需要撤离。）。共同作者、GENUS古科学卓越中心主任、约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学进化研究所教授JenniferBotha说："这表明南非卡鲁盆地继续为理解地球历史上最具灾难性的大灭绝提供关键数据。"伊兹科南非博物馆现已退休的田野技术员保罗-奥古斯特，在田野中与Inostrancevia化石在一起。"我们的研究已经表明，在二叠纪-三叠纪大灭绝前后不到200万年的时间里，哪些动物群体占据了顶级捕食者角色的转变发生了四次，这在陆地生命的历史上是前所未有的。"该研究的第一作者、北卡罗来纳州自然科学博物馆的古生物研究馆员和菲尔德博物馆的研究助理克里斯蒂安-卡默勒说："这强调了这场危机是多么极端，甚至生态系统中的基本角色也处于极端的变化之中。""这些顶级捕食者的脆弱性与我们今天看到的情况相吻合。"卡梅勒说："现代环境中的顶级掠食者往往表现出很高的灭绝风险，而且往往是由于人类介导的活动（如狩猎或栖息地破坏）而导致局部灭绝的第一批物种。想想欧洲的狼或亚洲的老虎，这些物种往往繁殖和生长缓慢，需要大面积的地理区域来漫游和猎取猎物，而现在它们的大部分历史范围内都没有了。我们应该预期古代的顶级捕食者会有类似的脆弱性，并且会是在大规模灭绝事件中首先灭绝的物种之一。"除了对帮助导致恐龙崛起的灭绝事件有新的认识外，Viglietti说，这项研究的重要性在于它可以告诉我们关于地球目前正在经历的生态灾难。更好地了解大规模灭绝事件是如何影响生态系统的总是好的，特别是因为二叠纪基本上是我们现在正在经历的事情的一个平行。对于今天发生的大规模灭绝，我们真的没有任何现代的类似物，而二叠纪-三叠纪大规模灭绝事件代表了我们可能经历的气候危机和灭绝的最好例子之一唯一的区别是，我们知道该怎么做以及如何阻止它的发生。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361243.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361243.htm

拯救苏门答腊犀牛：世界上最古老犀牛物种的第二次机会

拯救苏门答腊犀牛：世界上最古老犀牛物种的第二次机会苏门答腊犀牛是世界上最小和最古老的犀牛物种，曾经广泛分布在整个东亚和东南亚。然而，偷猎和栖息地的破坏使其数量严重减少，苏门答腊岛和婆罗洲印度尼西亚部分的雨林中只剩下几十个个体。这些剩余个体的稀有性使得交配的机会越来越少，导致了该物种的濒危状态。马来西亚最后的同类苏门答腊犀牛是现存的唯一有毛的犀牛物种，自2019年雄性克塔姆和仅仅几个月后的雌性伊曼死亡后，苏门答腊犀牛一直被认为在马来西亚已经灭绝。但由柏林马克斯-德尔布吕克中心多能干细胞平台负责人维拉-齐维萨博士和塞巴斯蒂安-迪克博士领导的柏林科学家团队并不满足于此。他们和他们的国际合作伙伴有一个雄心勃勃的目标：将从现已死亡的苏门答腊犀牛身上提取的皮肤细胞转化为干细胞，然后从中衍生出卵子和精子细胞，用于辅助生殖--在这种情况下，在实验室中受精，在培养皿中培育的胚胎，将是克塔姆和其他已经死亡或不孕的个体的后代，将由代孕的犀牛母亲怀胎十月。图中是一只一个月大的犀牛的脑器官。在这个显微镜下的横截面图像中可以看到红色的神经元原生细胞，完全发育的神经元被染成绿色。资料来源：SilkeFrahm-Barske,MaxDelbrück中心在科学杂志《iScience》上，由第一作者Zywitza和最后作者Diecke领导的团队现在报告了一个初步的成功：他们从Kertam的皮肤样本中产生了诱导多能干细胞，或简称iPS细胞。这些细胞有两个关键优势。首先，它们能够无限地分裂，因此永远不会死亡；其次，它们能够转化为身体中的任何细胞类型。在他们最近发表的研究中，该小组已经从Kertam的iPS细胞中培育出了大脑器官，也被称为"迷你大脑"。向白犀牛学习该技术平台开发了其干细胞技术，作为针对更加濒危的北方白犀牛的BioRescue研究项目的一部分--现在只剩下两头雌性白犀牛，生活在肯尼亚的野生动物保护区。Zywitza说："我们目前的研究从这个由德国联邦教育和研究部资助的大型项目中获得的知识中获益良多。柏林莱布尼兹动物园和野生动物研究所（IZW）繁殖管理部主任托马斯-希尔德布兰特教授和他的研究小组也大力参与了这个项目。"Zywitza讲述了所有参与当前研究的人惊讶和高兴地发现用于将北方白犀牛的皮肤细胞转化为干细胞的方法对苏门答腊犀牛的细胞也很有效。在显微镜下，两种犀牛物种的干细胞与人类iPS细胞几乎没有区别。尽管如此，还是存在着特定物种的差异。Zywitza解释说："与北方白犀牛iPS细胞相比，Kertam的iPSCs在没有饲养细胞的情况下无法培养，饲养细胞释放的生长因子有助于保持干细胞处于多能状态。"对进化的更深入了解Zywitza说："除了保护物种之外，从Kertam的皮肤上获得的干细胞还能起到另一个作用：来自外来动物的iPS细胞提供了一个独特的工具，可以深入了解器官发育的演变。为了证明这一点，SilkeFrahm-Barske博士，也是Diecke研究小组的一名科学家，从这些细胞中培育出了大脑器官模型。"Frahm-Barske说："据我们所知，到目前为止，像这样的迷你大脑只从小鼠、人类和非人类灵长类动物身上获得过。因此，我们非常高兴地看到，我们从苏门答腊犀牛身上生成的干细胞形成了与人类相当类似的器官。然而，她补充说，该团队必须以略微不同的方式处理人类和犀牛的iPS细胞，以便生成大脑器官。"下一步是精子细胞该团队的下一个目标是使用Kertam的iPS细胞来培育适合人工授精的精子。"这一步比较困难，"Zywitza说。"为了获得精子细胞，我们首先需要使用iPS细胞来培养原始生殖细胞--卵子和精子的前体。"这就是科学家们现在要解决的棘手任务。他们还计划从其他苏门答腊犀牛身上获得iPS细胞。生殖专家ThomasHildebrandt解释了为什么像这样的努力是必要的。他说："印度尼西亚确实正在采取措施，通过将剩余的个体集中到野生动物保护区来保护苏门答腊犀牛的数量。但是，长期没有怀孕的雌性犀牛往往会变得不能生育，例如，由于其生殖器官上出现囊肿，或者它们可能只是太老而不能生育。尽管我们的工作正试图使看似不可能的事情成为可能--即确保那些否则可能会从我们的星球上消失的动物的生存--但它必须仍然是一个例外，而不是成为规则，尽管我们在实验室里所做的一切都很热闹，但这最多只能为拯救这些犀牛的灭绝做出一点贡献。保护和保存这些动物为数不多的栖息地至少同样重要。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337233.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337233.htm