稀土元素如何形成？科学家们创造了合成的人工岩石来寻找答案

稀土元素如何形成？科学家们创造了合成的人工岩石来寻找答案都柏林三一学院的研究人员对日益珍贵的稀土元素（REEs）的形成有了新的认识。他们通过创造合成岩石并测试其对不同环境条件的反应来实现这一目标。稀土元素被用于许多电子设备和绿色能源技术，包括从智能手机到电动汽车的一切。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1319523.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1319523.htm

海葵的祖先是什么？5亿年前的化石解开了刺胞动物进化的百年之谜

海葵的祖先是什么？5亿年前的化石解开了刺胞动物进化的百年之谜在大约5.5-5.2亿年前一个被称为寒武纪大爆炸的事件中，第一批建立坚硬和强壮骨骼的动物突然出现在化石记录中，这在地质学上是一眨眼的功夫。这些早期化石中有许多是简单的空心管，长度从几毫米到许多厘米不等。然而，是什么样的动物制造了这些骨架几乎完全不为人知，因为它们缺乏所需的软体部分的保存，无法确定它们是否属于今天仍然活着的主要动物群体。Gangtoucuniaaspera的化石标本（左）和图表（右）保留了软组织，包括肠道和触手。资料来源：LukeParry和张光旭新收集的5.14亿年前的化石中包括四件软组织仍然完整的Gangtoucuniaaspera的标本，包括肠道和口器。这些化石显示，这个物种的嘴边有一圈光滑、不分枝的触角，长约5毫米（0.2英寸）。这很可能是用来刺杀和捕获猎物的，比如小型节肢动物。这些化石还显示，Gangtoucunia有一个盲端肠道（只在一端开放），被分割成内部空腔，充满了整个管子的长度。这些特征今天只在现代水母、海葵和它们的近亲（被称为刺胞动物）中发现，这些生物的软体部分在化石记录中极为罕见。这项研究表明，这些简单的动物是最早建立硬骨架的动物之一，这些硬骨架构成了大部分的已知化石记录。据研究人员说，Gangtoucunia看起来类似于现代镰刀水母的息肉，有一个坚硬的管状结构固定在底层的基质上。触手的嘴会伸到管子外面，但也可能缩到管子里面，以避免遭遇捕食者。然而，与活着的水母息肉不同的是，Gangtoucuniaaspera的管子是由磷酸钙打造的，这是一种构成我们人类的牙齿和骨骼的坚硬矿物。但随着时间的推移，使用这种材料来建造骨骼在动物中变得越来越罕见。Gangtoucuniaaspera口部的特写照片，显示了用来捕获猎物的触手通讯作者、牛津大学地球科学系的LukeParry博士说。"这真的是一个百万分之一的发现。这些神秘的管子经常以数百个个体的形式被发现，但是直到现在，它们还被视为"有问题的"化石，因为我们没有办法对它们进行分类。由于这些非同寻常的新标本，进化之谜的一个关键部分已经被牢牢地锁定了。"新的标本清楚地表明，Gangtoucunia与环形虫（蚯蚓、多毛类动物及其亲属）没有关系，就像以前对类似化石所提出的那样。现在很清楚，Gangtoucunia的身体有一个光滑的外表和一个纵向分割的肠道，而环形动物有分段的身体，身体有横向的分割。该化石是在中国云南省东部昆明市高楼房区的一个地点发现的。在这里，厌氧（缺氧）条件限制了通常降解化石中软组织的细菌的存在。保存软组织的化石标本，包括肠道和触角（左边和中间）。右边的图画说明了化石标本中可见的解剖学特征收集和发现这些标本的博士生张光旭说。"我第一次发现Gangtoucunia的粉红色软组织时，我很惊讶，对它们是什么感到困惑。在接下来的一个月里，我又发现了三个保存有软组织的标本，这让我非常兴奋，也让我重新思考Gangtoucunia的亲缘关系。Gangtoucunia的软组织，特别是触角，揭示了它肯定不是以前的研究所认为的类似于priapulid的蠕虫，而更像是一种珊瑚，然后我意识到它是一种刺胞动物。"尽管这块化石清楚地表明Gangtoucunia是一种原始的水母，但这并不排除其他早期管状化石物种看起来非常不同的可能性。从云南省的寒武纪岩石中，研究小组之前已经发现了保存完好的管状生物化石，这些化石可以被识别为priapulids（海洋蠕虫）、lobopodians（具有成对腿的蠕虫，与今天的节肢动物密切相关）和环状动物。共同通讯作者马小雅（云南大学和埃克塞特大学）说。"管状生命模式似乎在寒武纪变得越来越普遍，这可能是对寒武纪早期不断增加的捕食压力的一种适应性反应。这项研究表明，特殊的软组织保存对我们了解这些古代动物至关重要"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331937.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331937.htm

科学家揭开了多样化动物生命周期的秘密

科学家揭开了多样化动物生命周期的秘密伦敦大学玛丽皇后学院研究人员用于进行基因组测序的蠕虫然而，研究人员对幼体存在的原因以及它们如何起源的理解仍然是有限的。更重要的是，解决这一问题的大规模比较研究以前没有使用基于动物遗传信息--基因组--测序的现代技术，也没有发现生物体在生长过程中如何使用这些信息。直到现在。在由伦敦大学玛丽皇后学院（QMUL）的一个团队领导的一项研究中，研究人员首次发现了可能解释胚胎如何形成幼体或成年的缩影的机制，该研究发表在著名杂志《自然》上。在他们的论文中，他们证明了参与胚胎发育的基本基因的激活时间--受精卵转变为生物体与幼体阶段的存在或不存在有关，也与幼体是以周围环境为食还是依靠母亲沉积在卵中的养料有关。弗朗西斯科-M-马丁-萨莫拉，玛丽女王学院的博士生和该研究的第一作者之一，说。"观察到进化如何塑造了动物胚胎的"报时"方式，在发育的早期或后期激活重要的基因组令人印象深刻。假设一个幼体阶段对你的生存不再重要。在这种情况下，可能在进化上是有利的，例如，更早地激活形成躯干的基因，而直接发育成一个成年人"。这项新研究使用了最先进的方法来解码三种被称为环形动物的海洋无脊椎蠕虫的遗传信息、活动和调节。他们在一项涉及60多个物种的600多个数据集的大规模研究中，将这些数据集与其他物种的公共数据集结合起来，这些物种被5亿多年的进化所隔开。"伦敦大学学院该研究的主要合作者FerdinandMarlétaz博士说："只有通过结合实验室产生的实验数据集和系统的计算分析，我们才能揭开这种未被发现的生物学领域。"来自玛丽皇后学院的博士后研究员、该工作的共同第一作者YanLiang博士说。"虽然这些技术已经存在了一些年，但没有团队将它们用于这一目的。我们产生的数据集和我们开发的方法将成为其他研究人员的巨大的强大资源。"玛丽皇后学院有机体生物学高级讲师、这项研究的资深作者ChemaMartín-Durán博士说。"发育生物学在很大程度上侧重于小鼠、苍蝇和其他我们所知道的模型生物体的成熟物种。我们的研究表明，经常被忽视的非模型物种的迷人生物学对于理解动物发育如何工作以及如何进化至关重要。"参与形成躯干的基因--紧随头部并一直到尾部的身体区域，是最重要的。一些物种会形成几乎没有躯干的幼体，被称为"头部幼体"，而且可能早在所有有头有尾的动物的祖先中就已经存在。直接发育和直接从胚胎发育中形成小成体，在许多动物群体中，如我们和大多数脊椎动物，会在后来进化，因为形成躯干的基因在胚胎发育的早期被激活，而幼体的特征会逐渐丧失。德国耶拿弗里德里希-席勒大学教授、该团队的合作者AndreasHejnol博士说："我们希望该领域的其他研究人员将继续研究动物生命周期进化这一令人兴奋的课题，并为我们提出的假设提供进一步的证据。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346945.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346945.htm

科学家发现2.4亿年前的神秘古代海洋爬行动物

科学家发现2.4亿年前的神秘古代海洋爬行动物X射线技术在调查保存完好的化石遗迹方面的有效性通常取决于保存条件，而保存条件在不同的地点可能有很大的不同。通过这项研究，Engelschiøn和她的团队表明，来自挪威斯瓦尔巴群岛的中三叠纪Botneheia地层的化石特别适合于放射成像。从斯瓦尔巴群岛Edgeøya的Muen山看到的Muen高原的俯瞰图。海洋爬行动物分布在高原上。这项研究的重点是一种海洋爬行动物化石，其遗骸被压缩并包裹在页岩中。它生活在大约2.4亿年前，当时斯瓦尔巴群岛被海洋覆盖。在它死后，它沉入海底，被埋在泥土中，然后随着时间的推移变得极其扁平。这块化石最初在2008年被挖掘出来，此后对它的身份一直存在争议。标本的X射线成像显示了新的细节，包括头骨和牙齿的特征，使研究人员得出结论，这种爬行动物很可能属于鱼龙物种Phalarodonatavus。作者还研究了这个地层中化石的矿物学，确定了多种形式的硫酸盐矿物，特别是包括硫酸盐重晶石，它使化石具有非常高的X射线对比度，使放射成像的质量很高。这些矿物的形成鲜为人知，但可能与古代火山活动造成的条件有关。因此，这项研究不仅证明了X射线技术在研究这些化石方面的效用，而且还确定了在斯瓦尔巴群岛和可能在其他地方形成非常适合这些技术的化石的条件。作者补充说："斯瓦尔巴群岛的岩石中充满了扁平的海洋爬行动物。我们发现了特殊的X射线对比度，这意味着我们可以了解到比我们以前想象的更多关于这些古代食肉动物的信息"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363399.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363399.htm

科学家发现分娩和哺乳过程会对骨骼成分产生永久性的变化

科学家发现分娩和哺乳过程会对骨骼成分产生永久性的变化"我们的发现为生殖对女性机体的深刻影响提供了额外的证据，进一步证明了骨骼不是一个静态的器官，而是一个随着生活事件而变化的动态器官，"作为纽约大学人类学系和牙科学院的博士生领导这项研究的PaolaCerrito解释道。科学家们发现，生育期的女性的钙、镁和磷的浓度较低。这些变化与分娩本身和哺乳期有关。尽管先前的临床研究显示了钙和磷对健康骨骼的重要性，但目前的发现涉及到对灵长类动物或人类的整体健康影响。相反，他们断言，这项研究揭示了我们骨骼的动态性质。本研究中包括的七个股骨（大腿骨）的横截面的显微镜图像，按年龄和性别识别。资料来源：PaolaCerrito和TimothyBromage"该研究的作者之一、纽约大学人类学家SharaBailey指出："骨头不是骨骼中静止的和死的部分。"它不断调整并对生理过程作出反应"。纽约大学牙科学院教授TimothyBromage、纽约大学兼职教授BinHu、德克萨斯州立大学博士生JustinGoldstein和布朗大学博士生RachelKalisher是该研究的其他作者，该研究发表在PLOSONE杂志上。绝经期对女性的骨骼有影响，这一点早已得到证实。不太清楚的是之前的生命周期事件，如生殖，会如何影响骨骼组成。为了解决这个问题，研究人员研究了初级片状骨-成熟骨骼中的主要骨质类型。骨骼的这一方面是检查身体的一个理想部分，因为它随着时间的推移而变化，并留下这些变化的生物标记，使科学家能够监测生命周期里的变化。在PLOSONE研究中，研究人员检查了住在波多黎各SabanaSeca野外观察站并死于自然原因的雌性和雄性灵长类动物的股骨或大腿骨的片状骨的生长速度。该野外站的兽医监测并记录了这些灵长类动物的健康和生殖历史信息，使研究人员能够非常精确地将骨质变化与生活事件相匹配。Cerrito和她的同事使用电子显微镜和能量色散X射线分析--常用于测量组织样本的化学成分的方法，计算灵长类动物骨骼中钙、磷、氧、镁和钠浓度的变化。他们的结果显示，与雄性相比，生育的雌性和未生育的雌性体内这些元素的浓度不同。具体来说，在生育的雌性动物中，在生殖过程中形成的骨骼中，钙和磷的含量较低。此外，在这些灵长类动物对婴儿进行母乳喂养期间，镁的浓度也有明显下降。"我们的研究表明，即使在停止生育之前，骨骼也会对生殖状态的变化做出动态反应，"现为苏黎世联邦理工学院研究员的塞里托说。"此外，这些发现重申了生育对女性机体的重大影响--很简单，生殖的证据是'写在骨头上'的，是终身的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334597.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334597.htm

科学家解开了行星尘埃中一氧化碳失踪之谜

科学家解开了行星尘埃中一氧化碳失踪之谜天文学家们经常在行星尘埃中观察一氧化碳（CO）。因为这种化合物是超亮的，而且在原行星盘，即年轻恒星周围形成行星的尘埃和气体区域中极为常见，所以它是科学家的首要目标。然而，根据哈佛大学天体物理学中心的NASA哈勃研究员戴安娜-鲍威尔（DianaPowell）的说法，在过去十年左右的时间里，当涉及到一氧化碳的观测时，有些东西一直没有得到证实。这可能是行星形成盘中未解决的最大问题之一。如果天文学家目前对其丰度的预测是正确的，那么在所有对星盘的观测中，有一大块一氧化碳是失踪的。现在，一个新的模型，通过ALMA的观测验证已经解开了这个谜团。它发现，一氧化碳一直隐藏在星盘内的冰层中。这些发现在2022年8月22日的《自然-天文学》杂志上进行了描述。这可能是行星形成盘中未解决的最大问题之一。根据观察到的系统，一氧化碳比它应该有的要少三到一百倍，它的偏差真的很大。这也真的很重要，因为一氧化碳的不准确可能对天体化学领域产生巨大的影响。一氧化碳基本上是用来追踪我们所知道的关于星盘的一切，比如质量、成分和温度。这可能意味着我们对星盘的许多结果都是有偏见和不确定的，因为我们对这种化合物的理解还不够透彻。现在科学家对一个天体物理学模型进行了修改，该模型目前被用来研究系外行星或太阳系以外的行星上的云。这个模型真正特别的地方在于，它有详细的物理学原理，说明冰是如何在粒子上形成的，冰是如何在小颗粒上成核的，然后又是如何凝结的。该模型仔细跟踪冰在哪里，它位于什么颗粒上，颗粒有多大，有多小，然后它们如何移动。新的模型与每个观测结果都非常吻合。它表明，科学家观测的行星周围气体和尘埃圆盘实际上根本没有缺少一氧化碳。它只是转化成了冰，目前用望远镜是无法检测到的。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307859.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307859.htm