冰河时代之谜：古生物学家锁定巨型动物灭绝的时间和原因

冰河时代之谜：古生物学家锁定巨型动物灭绝的时间和原因研究人员为北美更新世后期发生的物种灭绝提供了最准确、最详细的时间表，并对该地区的现在和未来提出了一些不祥的见解。他们的研究成果最近登上了《科学》杂志的封面。人类学系杰出教授、第一美洲人研究中心（CSFA）主任沃特斯与大约十多位研究人员一起，研究了被称为巨型动物的各种大型哺乳动物灭绝的时间和原因，这些动物被困在拉布雷亚牧场的焦油中，确保了它们的骨骼得以保存。研究小组使用放射性碳年代测定法对来自七种不同动物（野牛、马、骆驼和地懒以及吃它们的食肉动物，包括剑齿虎、地狼和美洲狮）的169块骨头进行了年代测定。他们还将这些发现与地区花粉和木炭记录以及整个大陆的人类和大型哺乳动物种群数据进行了比较。有了这些新数据，研究人员随后利用时间序列模型制作出了迄今为止最详细的年代生物学，显示了气候和植被变化、火灾活动、人类人口统计和巨型动物灭绝之间的关系--他们在8月18日出版的世界顶级学术期刊上报告了这一突破性成果。沃特斯说，研究小组的研究结果表明，从15000年前到大约13250年前，南加州冰河时期的哺乳动物数量一直很稳定。之后，所研究的七种动物的数量急剧下降，在距今13070年到12900年之间全部灭绝。一个有趣的现代平行现象是，这一灭绝事件与13300年前至12900年前的环境变化相吻合，环境变化的特点是变暖和干燥，这使得加利福尼亚南部的土地更容易遭受火灾。木炭记录显示，火灾在距今13500年左右有所增加，并在距今13200年至12900年之间达到高峰。研究表明，人类在1.6万至1.5万年前到达北美太平洋沿岸，在巨型动物灭绝前的2000至3000年间与它们共同生活。虽然人类在这一时期猎杀过动物，但沃特斯说，由于当时地表上的人类数量较少，猎杀对巨型动物灭绝的影响可能很小。然而，大火将是毁灭性的，导致栖息地的丧失，造成加利福尼亚南部巨型动物的迅速减少和灭绝。研究表明，这些大火是由当时数量已经增加的人类点燃的。沃特斯说："火灾是少量人类对广大地区产生巨大影响的一种方式，在当今加利福尼亚观察到的气候变化与更新世晚期的气候变化相似。这项研究对我们今天在加利福尼亚南部看到的变化有影响。气温正在上升，该地区正在变得干燥。我们还看到火灾急剧增加。历史似乎正在重演。"虽然沃特斯承认这是拉布雷亚牧场的物种灭绝故事，但他表示，这有可能让人们了解整个北美地区的物种灭绝时间。他补充说："猛犸象和乳齿象在北美许多地区一直生存到大约1.27万年前。克洛维斯人在距今约1.3万至1.27万年前猎杀了这些动物。我们现在正在测定其他地方巨型动物遗骸的年代，以便在北美的背景下更广泛地了解拉布雷亚牧场的研究。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379217.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379217.htm

科学家为困惑古生物学家150年的神秘巨骨揭开新谜底

科学家为困惑古生物学家150年的神秘巨骨揭开新谜底巨大的鱼龙浮尸在海面上的复原图。在欧洲各地的海洋沉积物中都发现了鱼龙的残骸。图片来源：MarcelloPerillo/波恩大学1850年，英国博物学家塞缪尔-斯塔奇伯里在一份科学杂志上报告了一个神秘的发现：在布里斯托尔附近的化石矿藏AustCliff发现了一块巨大的圆柱形骨头碎片。此后，类似的骨头碎片在欧洲各地都有发现，包括北莱茵-威斯特法伦州的博嫩堡和法国普罗旺斯地区。2亿多年前，这些地区被淹没在巨大的海洋之下，海洋覆盖了西欧和中欧的大片地区。沉积物中保存着当时动物世界的化石遗骸，包括海洋和沿海居民。关于这些大型骨骼化石属于哪一类动物至今仍存在一些争议。斯塔奇伯里在对首次发现的化石进行研究时认为，这些化石来自一种已灭绝的类似鳄鱼的陆地生物--迷齿亚纲（labyrinthodontia）。然而，这一假设遭到了其他研究人员的质疑，他们认为这些化石来自长颈龙、剑龙或一个仍然完全未知的恐龙类群。长期以来，人们一直不清楚这些骨骼化石来自哪种动物。现在的新研究表明，它们来自鱼龙。图片来源：MarcelloPerillo/波恩大学由蛋白质纤维组成的不寻常组织马塞洛-佩里洛解释说："早在20世纪初，其他一些研究人员就已经推测这些化石可能是巨大鱼龙的化石。"这位年轻的研究员在波恩大学地球科学研究所马丁-桑德（MartinSander）教授领导的研究小组中对这一理论进行了研究，这是他硕士论文的一部分。作为工作的一部分，他研究了化石骨组织的微观结构。他说："相似物种的骨骼一般具有相似的结构。因此，骨组织学--骨组织分析--可以用来得出结论，说明该发现源自哪个动物群。"研究人员使用改装过的钻头，能够在不破坏珍贵化石的情况下取出骨头碎片。由此获得的薄薄的骨骼横截面使研究微观结构成为可能。图片来源：DeborahHutchinson/布里斯托尔博物馆和艺术馆佩里洛首先从至今尚未分类的骨骼中提取样本。他说："我比较了英格兰西南部、法国和博嫩堡的标本。它们都显示出一种非常特殊的特性组合。这一发现表明，它们可能来自同一动物群"。然后，他用一种特殊的显微镜证明，骨壁具有非常不寻常的结构：它含有矿化胶原蛋白（一种蛋白质纤维）的长链，这些长链以一种独特的方式交织在一起，而这种交织方式在其他骨骼中尚未发现。具有类似结构的鱼龙骨骼有趣的是，加拿大的大型鱼龙化石也具有非常相似的骨壁结构。佩里洛强调说："然而，这种结构在我研究过的其他动物群的化石样本中并没有发现。因此，看来这些碎片也极有可能属于鱼龙，而且这些发现驳斥了这些骨头来自陆生恐龙的说法"。这些化石很可能来自海洋生物的下颚。通过将化石碎片的大小与该动物群中其他物种的下颚进行比较，可以推断出这些动物的长度：正如鱼龙理论的支持者在早些时候的一项研究中最初推测的那样，它们的长度可能达到25米到30米。佩里洛说："不过，这个数字只是估计，还远远不能确定--直到我们找到更完整的化石遗骸。尽管如此，这些化石肯定异常巨大。"最早的鱼龙生活在距今约2.5亿年前的三叠纪早期的古海洋中。像鲸鱼一样大的鱼龙很早就出现了，但最大的鱼龙大约在2.15亿年前才出现。在2亿多年前的三叠纪末期，几乎所有鱼龙物种都灭绝了。它们骨壁的不寻常结构--类似于碳纤维增强材料--可能使骨骼非常稳定，同时允许快速生长。佩里洛说："即使动物正常进食，这些巨大的下颚也会受到强大的剪切力。这些动物也有可能用鼻子撞击猎物，类似于今天的虎鲸。不过，目前这还只是纯粹的推测。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427167.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427167.htm

古生物学家探索位于阿拉斯加的“恐龙竞技场”

古生物学家探索位于阿拉斯加的“恐龙竞技场”从上方俯瞰竞技场遗址。岩面上的凹痕就是恐龙的足迹。图片来源：PatrickDruckenmiller拍摄研究人员的发现和对竞技场的详细描述发表在最近出版的《历史生物学》（HistoricalBiology）杂志上。论文的第一作者达斯汀-斯图尔特（DustinStewart）说："这不仅仅是一层有脚印的岩石，"他是阿拉斯加大学的前研究生，发表这篇论文是他硕士论文的一部分。"这是一个时间序列。到目前为止，德纳利还有其他已知的足迹点，但没有如此大规模的。乍一看，该遗址在公园广袤的地貌中并不起眼：只是一个层层叠叠的岩石露头，从底部升起约20层楼高。论文的资深作者、阿拉斯加大学北方博物馆馆长帕特-德鲁肯米勒（PatDruckenmiller）说："当我们的同事第一次访问这个遗址时，他们在这个巨大的悬崖底部看到了一条恐龙足迹。我们第一次去那里的时候，也没看到什么。"斯图尔特回忆说，当他在7个小时的徒步旅行结束后走近该地点时，起初并没有什么感觉。后来黄昏来临，队员们又去看了看。一条大型食肉恐龙的足迹，很可能来自暴龙。这张图片是通过从不同角度拍摄多张照片，制作出足迹的三维视图，并用色彩加以突出。图片来源：达斯汀-斯图尔特拍摄的图片在白垩纪晚期，构成斗兽场的悬崖是平地上的沉积物，附近很可能是大片洪泛平原上的一个水坑。随着地球构造板块的碰撞和弯曲，形成了阿拉斯加山脉，原本平坦的地面发生了褶皱和垂直倾斜，露出了布满足迹的悬崖。这些足迹是古淤泥中硬化的印痕和沉积物填满足迹后硬化形成的足迹铸模的混合体。"它们非常漂亮，"德鲁肯米勒说。"你可以看到脚趾的形状和皮肤的纹理。"除了恐龙足迹，研究小组还发现了植物化石、花粉粒以及淡水贝类和无脊椎动物的证据。所有这些小线索拼凑出了当时环境的整体面貌。一面墙壁上的特写图片，显示出许多凹陷的巨龙脚印。画面左下方的冰斧长约3英尺，以示比例。图片来源：PatrickDruckenmiller拍摄他说，该地区是大河系统的一部分，附近还有池塘和湖泊。该地区的气候比现在温暖，更像西北太平洋地区。这里有针叶树和落叶树，林下有蕨类植物和马尾草。根据足迹，数千年来，各种幼年恐龙到成年恐龙经常出没于该地区。最常见的是大型植食性鸭嘴龙和角龙。研究小组还记录了更罕见的食肉动物，包括猛龙和暴龙，以及小型涉水鸟类。每年都有成千上万的人来到迪纳利国家公园和保护区，体验迷人的自然景观和环境。德鲁肯米勒说："令人惊叹的是，大约7000万年前，德纳利的动植物群同样令人印象深刻。当时这里森林密布，恐龙繁衍生息。有一种暴龙在德纳利到处跑，它的体型是现在最大的棕熊的好几倍，有会飞的爬行动物，还有鸟类，这是一个神奇的生态系统。"国家公园管理局地质学家丹尼-卡普斯（DennyCapps）说，保护像竞技场这样的化石遗址是国家公园管理局的一项重要任务。他说："一方面，我们必须保护像竞技场这样的世界级化石遗址不受干扰和盗窃。另一方面，我们鼓励游客在地质环境中探寻化石，以便更好地掌握地貌和生态系统随时间的演变，同时让它们不受干扰，供其他人欣赏。"德鲁肯米勒计划继续与国家公园管理局合作，研究竞技场和其他足迹点。他说："我们在公园里进行的足迹研究与我们在阿拉斯加北部科尔维尔河沿岸收集的恐龙骨骼研究成果相得益彰。德纳利国家公园和保护区是世界一流的恐龙足迹区。我们还有很多探索工作要做，不知道还会有什么惊喜等着我们。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377369.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377369.htm

古生物学家发现怪异的装甲恐龙新物种：一种双足“坦克”

古生物学家发现怪异的装甲恐龙新物种：一种双足“坦克”据NewAtlas报道，像剑龙和甲龙这样的装甲恐龙大多是用四足行走的大而笨重的动物，但古生物学家现在发现了一种奇怪的甲龙近亲，其大小与狗一样，用双足行走。最大和最引人注目的恐龙群体之一是装甲亚目（Thyreophora），这些食草动物都有厚厚的骨甲，以保护它们不被掠食者吃掉。这个群体中最有名的成员是剑龙家族，它们的背上有骨板，尾巴上有尖刺；还有甲龙，它们的身体像坦克一样，尾巴直如铁棒。但是，虽然这个群体通常是巨型恐龙，而且几乎全是四足动物，但古生物学家现在发现了一个与趋势相反的物种。这个新物种被命名为Jakapilkaniukura，它的背部、颈部和尾部都有类似的骨板，只是它只有1.5米（4.9英尺）长，体重只有4到7公斤（8.8到15.4磅）。更奇怪的是，它用双足前行，并有小小的鸡翅状前肢。这项研究的作者SebastiánApesteguía说：“这种恐龙的颈部装甲是独一无二的，它保护了那个脆弱的区域免受捕食者的攻击。从手臂上保存下来的骨头告诉我们，它们是很小的，这一点在其他装甲亚目动物中没有出现，绝大多数都是四足动物。”尽管Jakapil的外表可能很可怕，但它仍然是一种食草动物。它的牙齿被发现是叶状的，有一个大的面，用于研磨植物物质，其布局与它的近亲相似。它还有一个独特的下颚，相对较短，下面有一个大的脊。但也许最奇怪的是Jakapil在家族树上的位置。它似乎在某种程度上是一个缺失的环节，从早期的装甲亚目到后来的剑龙和甲龙的不同群体，随着它们变得有更多的装甲和更重，它们变成了四足动物。唯一的其他两足龙家族成员是小盾龙，它生活在侏罗纪早期，大约1.96亿年前，在现在的美国境内。但是Jakapil生活在大约1亿年后的巴塔哥尼亚。研究小组说，这使得它成为一个古老的装甲亚目成员（一直生存到白垩纪）--在像剑龙这样的近亲进化和消亡后很久。而且作为第一个在南美洲发现的同类动物，这表明这个群体比以前认为的要广泛得多。这项研究发表在《科学报告》杂志上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1304585.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1304585.htm

生物学家发现了关于地球上第一批动物的新线索

生物学家发现了关于地球上第一批动物的新线索化石记录显示，地球上的第一个动物生命大约在5.72-6.02亿年前，就在地球走出大规模冰期的时候，尽管分子研究表明开始时间更早，达8.5亿年前。如果是真的，这意味着动物必须经历多次全球冰期，当时世界上大部分地区都被冰覆盖（雪球和泥球），降雪量比此后任何时候都大。如果生命确实可以在这些超强的冰川时代之前或期间出现，它将遇到与今天南极洲和北极地区的海洋生态系统相类似的环境，并需要一套类似的生存策略。在整个寒冷和温暖时期，冰原的扩张和收缩刺激了南极洲数千种不同的动物和植物物种在数百万年中的发展。地球上的动物生命的进化也可能是这样的。虽然极地地区在我们看来是对生命最不利的环境，但它们是研究我们星球以外的宇宙中生命的历史和可能性的理想地点，例如像木卫二这样的冰卫星。海洋生物学家和主要作者，英国南极调查局（BAS）的HuwGriffiths博士说："这项工作强调了极地地区的一些动物是如何令人难以置信地适应冰中和冰周围的生活的，以及它们可以告诉我们在过去甚至在其他星球上的生命进化和生存的情况。无论是生活在冰底的动物，生活在厚厚的浮冰架下数百公里的海绵，适应生活在超过-2℃的海水中的生物，还是在黑暗中依靠不需要阳光的食物来源而存在生命的社区，南极和北极的生命在会杀死人类和大多数其他动物的条件下茁壮成长。但这些寒冷和冰冷的条件有助于推动海洋循环，将氧气带入海洋深处，并使这些地方更适合生命的发展。"浮冰在冬季覆盖了南极洲周围超过1900万平方公里的海域和北冰洋1500万平方公里的海域。在可能是最极端的雪球地球下，在低温时期（7.2亿到6.35亿年前）持续了5000万到6000万年，整个世界（5.1亿平方公里）被认为是被埋在大约一公里厚的冰里，但有一些证据表明，这种冰在赤道上足够薄，允许海洋藻类生存。"在已知的化石记录和分子钟（一种根据生物大分子的突变率推断两个或多个生物在演化历史上分离的时间的技术）之间，动物生命的开启时间存在这种巨大的差异，这意味着关于动物如何以及在哪里进化存在巨大的不确定性，"共同作者、剑桥大学的古生物学家和生态学家EmilyMitchell博士说。"但是，如果动物确实在这些全球冰期之前或期间进化，它们将不得不应对极端的环境压力，但这些压力可能有助于迫使生命变得更加复杂以生存。""就像南极洲在最后一次冰川期（3.3-1.4万年前）一样，大量前进的冰块会推平浅滩，使其不适合生命，破坏化石证据并迫使生物进入深海。这使得发现这些时代的化石的机会减少，而深海是生命进化的最安全的地方"。BAS的极地古生物学家和该研究的共同作者RowanWhittle博士说："古生物学家经常从过去来告诉我们未来的气候变化可能是什么样子，但在这种情况下，我们是在寻找地球上最冷和最极端的栖息地，以帮助我们了解第一批动物可能面临的条件，以及现代极地生物如何在这些极端条件下生长。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333553.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333553.htm

生物学家首次恢复了已灭绝物种袋狼的RNA分子

生物学家首次恢复了已灭绝物种袋狼的RNA分子塔斯马尼亚虎又称袋狼，是一种历史上的顶级食肉有袋类动物，曾经分布于澳大利亚大陆和塔斯马尼亚岛。这种非凡的物种在欧洲殖民统治后最终灭绝，当时它被宣布为农业害兽，到1888年，每捕杀一只成年动物就会得到1英镑的赏金。已知最后一只活着的塔斯马尼亚虎于1936年死于塔斯马尼亚霍巴特的博马里斯动物园（BeaumarisZoo）。最近拯救灭绝物种的努力主要集中在塔斯马尼亚虎身上，因为它在塔斯马尼亚的自然栖息地大部分仍然保存完好，重新引进它有助于恢复它最终消失后失去的生态系统平衡。然而，要重建一只功能正常的活体塔斯马尼亚虎，不仅需要全面了解其基因组（DNA），还需要了解特定组织的基因表达动态和基因调控方式，而这些只有通过研究其转录组（RNA）才能实现。科学生命实验室（SciLifeLab）的研究人员与瑞典自然历史博物馆和斯德哥尔摩大学合资成立的古遗传学中心（CentreforPaleogenetics）合作，最近在《基因组研究》（GenomeResearch）杂志上发表了一项研究，该研究的第一作者埃米利奥-马尔莫尔（EmilioMármol）说："复活塔斯马尼亚虎或长毛猛犸象不是一件小事，需要深入了解这些著名物种的基因组和转录组调控，而这一切现在才刚刚开始揭示。"这项研究背后的研究人员首次对斯德哥尔摩瑞典自然历史博物馆室温保存的130年前干燥的塔斯马尼亚虎标本的皮肤和骨骼肌组织的转录组进行了测序。结果发现了组织特异性基因表达特征，与现存有袋动物和胎盘哺乳动物的基因表达特征相似。恢复的转录组质量很高，可以识别肌肉和皮肤特异性蛋白质编码RNA，并根据MirGeneDB的建议对缺失的核糖体RNA和microRNA基因进行注释。斯德哥尔摩大学温纳-格伦研究所分子生物科学系副教授马克-弗里德兰德（MarcR.Friedländer）和科学生命实验室（SciLifeLab）说："这是我们第一次窥见一个多世纪前就已经灭绝的、专门针对泰加动物的调控基因（如microRNA）的存在。"这项开创性的研究为探索全球各地博物馆收藏的大量标本和组织提供了新的机遇和意义，这些标本和组织中的RNA分子可能正等待着我们去发掘和测序。斯德哥尔摩大学和古遗传学中心的进化基因组学教授洛夫-达伦（LoveDalén）说："将来，我们可能不仅能从已灭绝的动物身上恢复RNA，还能从博物馆收藏的蝙蝠皮和其他宿主生物身上恢复RNA病毒基因组，如SARS-CoV2及其进化前体。"这项研究的作者表示，他们对未来整合基因组学和转录组学的整体研究发展感到兴奋，希望能在DNA之外开创古遗传学的新纪元。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385249.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385249.htm