第一批蜜蜂是在1.2亿多年前的古老超级大陆上从黄蜂进化而来的

第一批蜜蜂是在1.2亿多年前的古老超级大陆上从黄蜂进化而来的一项新的研究表明，第一批蜜蜂是在1.2亿多年前的一个古老的超级大陆上进化而来的，其多样化的速度和传播范围都超过了之前的猜测。这项由华盛顿州立大学研究人员领导的研究为蜜蜂最初进化的时间和地点提供了新的最佳估计。最新发表在《当代生物学》（CurrentBiology）杂志上的这一研究项目重建了蜜蜂的进化历史，估计了它们的古老程度，并确定了它们可能在世界各地扩张的地理位置。研究结果表明，蜜蜂的起源地在冈瓦纳西部，这是一块古老的超级大陆，当时包括今天的非洲大陆和南美大陆。西悉尼大学昆虫学系助理教授西拉斯-博塞特（SilasBossert）说："蜜蜂的空间起源一直是个谜，"他与巴西圣保罗大学副教授爱德华多-阿尔梅达（EduardoAlmeida）共同领导了这个项目。使用研究小组的成像系统拍摄的蜜蜂照片。图片来源：SilasBossert实验室博塞特和阿尔梅达的团队与全球团队合作，对200多个蜜蜂物种的基因进行了测序和比较。他们将这些基因与185种不同蜜蜂化石以及已灭绝物种的特征进行了比较，为蜜蜂的历史分布建立了进化史和谱系模型。在这项可能是迄今为止最广泛的蜜蜂基因组研究中，他们一次分析了数百到数千个基因，以确保他们推断的关系是正确的。"这是我们第一次拥有所有七个蜂科的广泛基因组规模的数据，"共同作者、西悉尼大学昆虫学助理教授伊丽莎白-默里（ElizabethMurray）说。以前的研究表明，最早的蜜蜂很可能是从黄蜂进化而来，从捕食者过渡到花蜜和花粉的采集者。这项研究表明，蜜蜂产生于白垩纪早期冈瓦纳西部的干旱地区。博塞特说："我们首次获得了蜜蜂起源于冈瓦纳的统计证据。现在知道蜜蜂最初是南半球的昆虫。"一块古琥珀，里面有一只小蜜蜂化石。博塞特和来自全球各地的同事在迄今为止最广泛的蜜蜂基因组研究中，比较了化石中蜜蜂的特征，包括已经灭绝的物种。图片来源：博塞特实验室研究人员发现，有证据表明，随着新大陆的形成，蜜蜂向北迁移，与被子植物（开花植物）同时进行多样化和传播。后来，它们在印度和澳大利亚建立了殖民地。所有主要的蜜蜂家族似乎都是在距今6500万年前的第三纪--恐龙灭绝的时代--来临之前分化出来的。作者指出，西半球的热带地区拥有异常丰富的植物群，这种多样性可能与蜜蜂的长期合作有关。在所有开花植物中，有四分之一属于种类繁多的蔷薇科，它们在热带和温带蜜蜂的寄主植物中占有很大的比例。博塞特的研究小组希望扩大研究范围，对更多蜜蜂物种的遗传学和历史进行测序和研究。他们的发现为揭示蜜蜂和开花植物如何共同进化迈出了有益的第一步。了解蜜蜂是如何传播并填补其现代生态位的，也有助于保持授粉者种群的健康。穆雷说："人们越来越关注蜜蜂的保护，并试图让这些物种在它们所在的地方继续生存下去。这项工作为在历史和生态阶段开展更多研究开辟了道路。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374173.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374173.htm

澳大利亚最罕见的鸟类：赤鹰已经开始面临灭绝的危险

澳大利亚最罕见的鸟类：赤鹰已经开始面临灭绝的危险"MacColl先生说："四十年来，赤鹰已经失去了其历史范围的三分之一，这是它以前已知的占据的区域。在另外30%的它以前已知的居住地区，它勉强维持着。"研究人员分析了公民科学家40年的目击记录，发现了有关赤鹰的种群趋势。该物种现在被认为在新南威尔士州和昆士兰州的南半部已经灭绝。昆士兰北部也出现了明显的下降，约克角半岛是该州最后一个已知支持繁殖种群的地方。TopEnd、Tiwi群岛和金伯利是赤鹰仅存的据点，因此澳大利亚北部对其持续生存至关重要。这种独特的猛禽长期以来一直吸引着观鸟者，它有着引人注目的红褐色羽毛、深指翼尖、沉重的黄腿和超大的爪子。一只雄性赤鹰（Erythrotriorchisradiatus）在昆士兰约克角半岛的飞行中。资料来源：Summerdrought(CCBY-SA3.0)研究小组分析了公民科学家四十年来的目击记录，发现了令人担忧的种群趋势。驱动赤鹰下降的威胁需要进一步调查，但我们相信栖息地的损失和退化起到了关键作用。研究报告的共同作者JamesWatson教授说，该物种的巨大损失意味着政府和社区需要积极主动地保护剩余的栖息地。鉴于我们在整个东部地区观察到的情况，整个澳大利亚北部的农业、采矿和天然气项目的增加对这样一个物种构成了真正的风险。约克角半岛的一只雌性红袍鹰。资料来源：JJHarrison(CCBY-SA3.0)"澳大利亚北部是世界上最大的完整的热带草原生态系统，拥有丰富的生物多样性。鉴于赤鹰是一种顶级捕食者，旨在确保这些地区像赤鹰这样的标志性物种的保护工作将使许多其他物种受益。"该研究的作者支持呼吁联邦政府将赤鹰的国家保护地位从易危改为濒危，以便该鸟能得到更多的保护优先权。这项研究发表在《鸸鹋-澳大利亚鸟类学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347177.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347177.htm

冰河时代的幸存者：棕熊是如何战胜灭绝的？

冰河时代的幸存者：棕熊是如何战胜灭绝的？棕熊（Ursusarctos）是第四纪晚期巨型动物灭绝的幸存者之一。然而，尽管棕熊广泛分布于整个北冰洋地区，但其分布范围却大为缩小，在某些地理区域甚至已经灭绝。以前利用遗传数据进行的研究为了解棕熊的进化史提供了宝贵的资料。然而，大多数研究仅限于当代个体或线粒体DNA，从而限制了对现今之前种群过程的了解。研究人员在论文中展示了来自日本本州和西伯利亚东部的两只晚更新世棕熊的基因组数据，并将其与已发表的棕熊全北极分布区的当代和古代基因组数据相结合，研究棕熊种群之间的时空进化关系。通过纳入在目前分布范围之外采样的晚更新世和全新世个体的基因组数据，发现了当代种群中不存在的多样性。值得注意的是，虽然当代个体显示出地理结构上的种群，很可能是由距离隔离驱动的，但这种模式在不同地区的古代样本中有所不同。将古棕熊纳入分析为棕熊的进化史提供了新的视角，有助于理解在晚第四纪消失的棕熊种群和多样性。棕熊的生态适应性很强，饮食范围很广。虽然棕熊是肉食动物，但它们的食物也可以主要由植物组成，这使它们能够适应环境的变化。然而，棕熊在上一个冰河时期也经历了广泛的分布范围缩小和地区性灭绝。棕熊曾生活在包括爱尔兰、日本第一大岛本州和加拿大魁北克在内的更广阔的区域。某些地区熊种群数量的减少或消失，是因为熊离开了这些地方，去了它们目前仍然生活的更好的地方，还是具有独特基因的独特熊群栖息在这些地区并灭绝，导致物种整体多样性的丧失？丹麦哥本哈根大学和日本山梨大学的研究人员通过研究距今3800年至6万年前的古棕熊基因组（包括棕熊现分布区以外的几个个体），试图通过调查棕熊之间跨越时空的进化关系来解决这个问题。他们的研究表明，棕熊并没有简单地随着环境的变化而迁移，而是出现了种群灭绝。远古棕熊代表了当今棕熊种群所不具备的遗传多样性。虽然棕熊在全球大灭绝中幸存了下来，但它们的历史分布范围和遗传多样性却遭受了相当大的损失。这一新观点强调了棕熊历史上的一个关键时期，以及它们在上一个冰河时代期间和之后也面临着挑战。该研究的资深作者迈克尔-韦斯特伯里（MichaelWestbury）补充说："在我们继续努力应对人类与野生动物共存的挑战时，从深远的过去获得的洞察力对于塑造可持续的未来非常宝贵。尽管研究最近的标本可以提供一些见解，但通过纳入过去和某一物种不再存在的地区的样本，我们可以更好地量化当前多样性模式是如何产生的，并为预测它们如何应对未来的环境变化提供信息。"参考文献：TakahiroSegawa、AlbaRey-Iglesia、ElineD.Lorenzen和MichaelV.Westbury于2024年1月24日发表于《英国皇家学会会刊B》，题为"从过去和现在棕熊种群的基因组推断全北极棕熊种群的起源和多样化"（TheoriginsanddiversificationofHolarcticbrownbearpopulationsinferredfromgenomesofpastandpresentpopulations）。DOI:10.1098/rspb.2023.2411编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419049.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419049.htm

揭开古代气候变化的面纱：澳大利亚从郁郁葱葱到尘土飞扬的转变

揭开古代气候变化的面纱：澳大利亚从郁郁葱葱到尘土飞扬的转变这些"干燥的遗迹"表明纽拉伯地区在240万到270万年前急剧转变为干燥的环境，揭示了这些环境变化是如何塑造澳大利亚多样化的动植物群的关键。主要作者、科廷大学地球和行星科学学院矿物系统时间尺度小组的MaximilianDröllner博士说，确定古代地貌中气候变化的时间对全世界的地质科学家来说都是一种挑战。Dröllner博士说："地球上几乎一半的陆地表面被认为是旱地，它们承载着大约30亿人。这些干旱地区的变化会以深刻的方式影响我们的社会和区域生物多样性，而且干旱化在塑造我们今天看到的景观和生态系统方面发挥了重要作用。"确定干旱地区的气候事件何时发生对地球科学家来说一直是一项艰巨的任务，研究人员依靠间接观察，如邻近地区的海洋沉积物。共同作者、同样来自科廷大学矿物系统时间尺度小组的MiloBarham副教授说，直接测量地貌干燥的产物可以提供一个更清晰的时间框架。Barham副教授说："被困在这些富含铁的地层中的氦气量可以用来确定它们是何时形成的。将这些干燥的'遗迹'暴露在微小的激光下，会释放出氦气，我们可以通过测量来约束这些对地球气候历史的戏剧性环境反应的时间。"确定这些事件发生的时间可以帮助解释它们如何影响该地区的生物多样性，特别是在澳大利亚南部的情况下，为几个本地物种的进化提供了一个时间框架。Dröllner博士说："澳大利亚内陆的干燥分离了许多曾经在澳大利亚自由漫步的物种的共同祖先。这种分离导致了东西两岸这些孤立的种群的独立进化，最终产生了不同的物种或姐妹物种。"今天，我们观察到许多鸟类、昆虫和植物的姐妹物种的例子，它们有共同的祖先，但现在生活在几千公里之外，被古代气候变化造成的环境障碍分开。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357299.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357299.htm

基础物种：鳗草如何遍布全球

基础物种：鳗草如何遍布全球作为基础物种，鳗草为多种生物群落提供了重要的浅水生境，并为生态系统提供了多种服务，包括碳吸收。鳗草最近被认为是对海洋碳储存做出重要贡献的自然物种之一。海草草甸下的沉积物每年固碳量是陆地森林根部固碳量的30到50倍。然而，包括鳗草在内的海草床在全球范围内的不断消失是一个令人严重关切的问题。在基尔亥姆霍兹海洋研究中心（GEOMARHelmholtzCentreforOceanResearchKiel）海洋生态研究部主任托斯滕-罗伊施（ThorstenReusch）教授的协调下，一个国际研究小组利用来自200个个体和16个地点的完整核基因组和叶绿体基因组，重建并确定了鳗草Zosteramarina从西北太平洋起源到太平洋、大西洋和地中海的殖民历史。7月20日，科学杂志《自然-植物》（NaturePlants）发表了一份经同行评审的出版物和一份研究简报，其中描述的研究结果提出了一个问题："鳗草对我们迅速变化的新气候的适应能力如何？科学家们利用系统发生学方法确定了这种植物最初从西向东横跨太平洋至少经历了两次殖民事件，过程中可能得到了北太平洋洋流的支持。然后，科学家们应用两个DNA"分子钟"--一个基于核基因组，另一个基于叶绿体基因组--推断出鳗草种群分化成新种群的时间。DNA变异率是根据种群中发生的古老的全基因组复制进行计算和校准的。追踪鳗草的迁移模式核基因组和叶绿体基因组都显示，大约24.3万年前，鳗草通过加拿大北极地区向大西洋扩散。这比预期的时间要短得多--几千年而不是几百万年，就像大约350万年前北极大交换期间大多数大西洋移民物种的情况一样。罗伊施解释说："因此，我们必须假定，在此之前大西洋不存在以鳗草为主的生态系统--生物多样性和碳储存的热点。对相关动物群落的分析也反映了时间的推移，与太平洋的鳗草草甸相比，大西洋的特化动物要少得多。这表明，动物与植物共同进化的时间较短。"地中海种群是在大约4.4万年前从大西洋建立起来的，并在末次冰川极盛时期存活了下来。相比之下，今天大西洋西部和东部沿岸的种群只是在距今约1.9万年前的末次冰川极盛期之后才从避难地（重新）扩展开来，而且主要是在湾流的帮助下从美洲东海岸扩展而来。基因组多样性与未来关注此外，研究人员还证实，太平洋和大西洋的鳗草种群在基因组多样性方面存在显著差异，包括北部种群基因多样性减少的纬度梯度。博士后科学家于磊总结说："大西洋种群与太平洋种群相比，北部种群与南部种群相比，在遗传水平上都比其祖先的多样性低，多样性最高的种群与多样性最低的种群之间相差35倍。这是由于过去的冰河时期造成的瓶颈，这让人担心大西洋的鳗草能否在遗传能力的基础上适应气候变化和其他环境压力因素。""海洋变暖已经造成了南部分布界限海草草甸的损失，特别是北卡罗来纳州和葡萄牙南部。此外，热浪也导致分布区北部一些浅水区的海草减少。"这不是一个好消息，因为海草草甸形成了多样化和富饶的生态系统，如果草甸不能在未来的条件下持续存在，就没有其他物种能够替代鳗草的作用。潜在解决方案和未来研究"恢复的一种可能是借用太平洋鳗草的一些遗传多样性来加强大西洋的多样性。我们的下一步工作是研究鳗草的基因组。"格罗宁根大学名誉教授让娜-奥尔森（JeanineOlsen）教授说："来自太平洋鳗草的新参考基因组目前正在开发中，它应该能告诉我们更多关于鳗草在其全球栖息地范围内适应生态型能力的信息。因此，关于快速适应的结论已经出炉，但我们有理由保持乐观。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372487.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372487.htm

科学家摸清鳐鱼如何在3.6亿年前的大灭绝事件中通过进化幸存下来

科学家摸清鳐鱼如何在3.6亿年前的大灭绝事件中通过进化幸存下来灭绝事件发生之后，在一个被称为石炭纪的时期，曾经稀有的鳐鱼在鱼类物种中占据了相当大的比例。这些新的石炭纪鱼类也显示出表明更多样化的饮食和游泳风格的特征。然而，今天（11月17日）将发表在《自然生态学与进化》杂志上的一项新研究表明，这种转变可能并不像对化石记录的字面解读所表明的那样明显。初步看来，多样性的突然爆发似乎有一个长期的、但以前未被发现的导火线。Palaeoneirosclackorum的头骨和肩带资料来源：哈佛大学比较动物学博物馆在这项研究中，研究人员调查了大约3.7亿年前晚泥盆纪时期的一个微小化石标本。该化石被命名为Palaeoneirosclackorum，是一个多世纪前在美国宾夕法尼亚州发现的。它以前很少受到关注，因为它的尺寸只有2.2英寸（55毫米）长，太小而无法通过常规手段进行研究。然而，利用CT扫描技术，研究小组能够得以窥视化石微小的头骨内部，并发现显示Palaeoneiros在鱼类家族树上的位置的特征。令他们惊讶的是，它显示了在泥盆纪的鳐鱼中没有发现的特定内部细节，而是石炭纪的年轻物种的典型特征。这意味着鳐鱼在泥盆纪时期更早地开始了多样化，在头部的内部结构上积累了微小但重要的变化。这些变化发生在石炭纪期间出现的外在明显的变化之前，包括全新形状的牙齿和具有高度适应性的身体，形状像鳗鱼和天使鱼。首席研究员SamGiles博士说。"这些发现推翻了以前关于泥盆纪和石炭纪边界附近物种多样化的假设。它显示了一个更为复杂的情况，其中，我们可以看到从一个时期到另一个时期的广泛多样化和生存的暗示，而不是只有少数的幸存者。"这些结果表明，对其他被忽视的化石的进一步调查可能会提供更多关于鲼鱼如何应对泥盆纪末期的灭绝的线索。贾尔斯博士和她的同事们希望对他们已经确定的其他标本采用类似的方法，目的是为了更好地了解这个关键时期。贾尔斯博士说："化石记录为我们提供了一个非凡的机会，让我们看到生物学如何对重大环境危机做出反应。我认为我们越来越接近于弄清楚这个壮观的多样化群体的崛起与地球历史上最灾难性的灭绝之一的关系，或者说是否如此。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333125.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333125.htm