无颌海洋生物七鳃鳗与我们人类分享了大脑发育过程

无颌海洋生物七鳃鳗与我们人类分享了大脑发育过程美国密苏里州斯托沃斯医学研究所（StowersInstituteforMedicalResearch）的一个研究小组在一项关于大脑发育的新研究中发现了一个惊人的发现，这意味着人类与五亿年前的一种无颌海洋生物七鳃鳗是表亲关系，这种生物的嘴是一个带齿的吸盘。大约在5亿年前，脊椎动物的起源出现了无颌和有颌的分裂，该研究的主要作者爱丽丝-贝多瓦（AliceBedois）说。"我们想了解脊椎动物的大脑是如何进化的，以及有颌脊椎动物是否有无颌近亲所缺乏的独特东西。"这种生物就是七鳃鳗，一种原产于大西洋北部和西部的寄生鱼类。但与鳟鱼、鳕鱼和鲱鱼等"多骨"鱼类不同，七鳃鳗没有鳞片、鳍或鳃盖。它们还有一个吸盘式的嘴，嘴上环绕着锋利的牙齿，用来锁定到其他鱼类的身体，磨掉鱼体表的肉后，它们就能大快朵颐地吸食鱼的血液和体液。研究人员之前已经确定，调节七鳃鳗后脑结构的基因与包括人类在内的有颌脊椎动物的基因相同。后脑是一个复杂的协调中心，负责调节呼吸和心率等重要功能，在胚胎发育过程中，许多面部和头部结构都是在后脑形成的。然而，这些基因是一个相互关联的网络的一部分，需要一个分子"线索"来启动和引导后脑的构建过程。研究人员在七鳃鳗体内寻找到了这种线索：视黄醇，即通常所说的维生素A。贝多瓦说："我们发现，不仅是相同的基因，而且相同的线索也参与了七鳃鳗后脑的发育，这表明这一过程是所有脊椎动物的祖先。"研究人员已经知道，视黄醇可以诱导复杂物种后脑形成所需的基因回路，但他们惊讶地发现，这种原始的吸面海洋生物也是如此。这一发现证明，七鳃鳗与人类的亲缘关系比预期的要密切得多。该研究的通讯作者罗伯-克鲁姆劳夫说："人们认为，因为七鳃鳗没有下颌，所以它们的后脑不像其他脊椎动物那样形成。我们已经能够证明，大脑的这一基本部分是以与小鼠甚至人类完全相同的方式构建的"。研究人员说，了解视黄醇提供的线索如何用于形成脊椎动物正常的头部和面部结构，对于理解这一过程如何在疾病状态下出错非常重要。他们在下面的视频中讲述了他们的发现的意义。研究似乎提出了更多需要回答的问题。贝多瓦说："我们都源自一个共同的祖先。七鳃鳗提供了另一条线索。现在，我们需要追溯到更远的进化时期，以发现支配后脑形成的基因回路是何时开始进化的。"这项研究发表在《自然通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420031.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1420031.htm

新发现改写“从鱼到人”的进化故事

新发现改写“从鱼到人”的进化故事来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（IVPP）的研究人员最近在贵州西南和重庆的早志留纪地层中发现了两个化石库，这些化石库正在改写“从鱼到人”的进化故事。描述他们的发现的四篇不同的论文最近发表在《自然》杂志上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1331011.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1331011.htm

剑桥研究表明物种间的竞争极大地影响了类人猿的进化轨迹

剑桥研究表明物种间的竞争极大地影响了类人猿的进化轨迹最新研究表明，不仅仅是气候，竞争对智人的进化产生了重大影响，智人属表现出独特的物种分化模式，与其他脊椎动物明显不同。海德堡智人的头骨模型，海德堡智人是最新研究中分析的智人物种之一。资料来源：剑桥大学达克沃斯实验室通常认为，气候是造成类人物种出现和灭绝的原因。然而，在大多数脊椎动物中，种间竞争发挥着重要作用。现在，研究首次表明，在人类五百万年的进化过程中，竞争对于"物种分化"--新物种出现的速度--至关重要。发表在《自然-生态学与进化》杂志上的这项研究还表明，人类自身血统的物种形成模式几乎与其他任何东西都不同。第一作者、剑桥大学克莱尔学院的生物人类学家劳拉-范-霍尔斯坦博士说："我们一直忽视了物种之间的竞争是如何塑造我们自己的进化树的。气候对类人猿物种的影响只是故事的一部分。"最新研究中分析的类人猿物种之一--弗洛里斯人的头骨铸模。资料来源：剑桥大学达克沃斯实验室范-霍尔施泰因说，在其他脊椎动物中，物种的形成是为了填补生态"壁龛"。就拿达尔文的雀类来说：一些雀类进化出了大嘴，用来啄坚果；而另一些雀类则进化出了小嘴，用来捕食某些昆虫。当每个资源"位"都被填满时，竞争就开始了，于是没有新的雀类出现，物种灭绝就接踵而至。VanHolstein利用贝叶斯建模和系统发育分析表明，与其他脊椎动物一样，大多数类人猿物种是在资源或空间竞争较少的情况下形成的。"我们在许多早期类人猿身上看到的模式与所有其他哺乳动物相似。物种分化率上升，然后趋于平稳，此时灭绝率开始上升。这表明，种间竞争是一个主要的进化因素。"人类独特的进化模式然而，当范-霍尔施泰因分析我们自己的族群--智人时，他的发现却是"离奇的"。对于现代人的智人血统来说，进化模式表明，物种之间的竞争实际上导致了更多新物种的出现--这与几乎所有其他脊椎动物的趋势完全相反。"智人的种类越多，物种分化的速度就越快。因此，当这些壁龛被填满后，就会有更多的物种出现。这在进化科学中几乎是绝无仅有的"。她所能找到的最接近的对比是生活在岛屿上的甲虫物种，那里的封闭生态系统会产生不寻常的进化趋势。"我们看到的直接导致现代人的智人跨物种进化模式更接近于岛居甲虫的进化模式，而不是其他灵长类动物，甚至是任何其他哺乳动物的进化模式"。近几十年来，人们发现了多个新的类人猿物种，从南猿（Australopithecussediba）到浮人（Homofloresiensis）。范-霍尔施泰因建立了一个新的数据库，记录了类人猿化石中的"出现"情况：每次发现一个物种并确定其年代，总共约有385次。化石是衡量物种寿命的不可靠标准。"范-霍尔施泰因说："我们发现的最早化石不会是一个物种的最早成员。直立人头骨的铸模，直立人是最新研究中分析的类人猿物种之一。资料来源：剑桥大学达克沃斯实验室"生物化石的成活率取决于地质和气候条件：是炎热、干燥还是潮湿。随着研究工作集中在世界上的某些地方，我们很可能会因此而错过某个物种较年轻或较古老的化石"。范-霍尔施泰因利用数据模型来解决这个问题，并将每个物种在其存在之初和结束时的可能数量以及化石环境因素考虑在内，为大多数已知类人猿物种（共17种）生成了新的开始和结束日期。技术进步与人类进化她发现，一些被认为是通过"anagenesis"进化而来的物种--当一个物种慢慢变成另一个物种，但血统并没有分裂--实际上可能是"萌芽"：当一个新物种从现有物种分支出来时。这意味着比以前假设的更多的类人猿物种共存，因此可能存在竞争。人类的早期物种，如古人类，很可能是通过生理进化来扩大自己的生存环境--例如，通过调整牙齿来利用新型食物--而我们智人属中截然不同的模式的驱动力很可能是技术。"采用石器、火或密集的狩猎技术，都是极为灵活的行为。能够利用它们的物种可以迅速开辟新的生存空间，而不必在进化新的身体结构的同时度过漫长的岁月，"范-霍尔施泰因说。她认为，最新研究发现的智人物种数量呈指数级增长的背后，可能是智人利用技术进行泛化的能力，以及迅速超越迫使其他物种争夺栖息地和资源的生态位的能力。但这也造就了智人--终极通才。在几乎所有的生态位中，与一个极其灵活的通才竞争，可能是导致所有其他智人物种灭绝的原因。范-霍尔施泰因补充道："这些结果表明，尽管竞争一直被人们所忽视，但它在整个人类进化过程中发挥了重要作用。也许最有趣的是，在我们这个种属中，竞争所起的作用与迄今所知的任何其他脊椎动物种系都不同。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428163.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428163.htm

眨眼的起源：意外进化是关键

眨眼的起源：意外进化是关键尽管与四足动物（包括人类和其他四足脊椎动物）只有遥远的关系，但研究人员认为研究这种鱼可以解开当这些动物开始在陆地上移动时眨眼的进化过程。包括几名本科生在内的研究小组在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的发现。宾夕法尼亚州立大学助理教授、论文作者汤姆-斯图尔特说："通过比较弹涂鱼的解剖学和行为与早期四足动物的化石记录，我们认为眨眼在这两类动物中出现是对陆地生活的一种适应。这些结果帮助我们理解我们自己的生物学，并对我们在生物物种中看到的各种眨眼行为提出了一整套新的问题。"分解眨眼弹涂鱼通过将它们的眼睛向下吸入眼窝来眨眼。不过，这种行为的进化并不要求进化出很多新的部分，如新的肌肉或特殊的腺体。相反，弹涂鱼以一种新的方式使用它们现有的一套眼部肌肉。"这是一个非常激动人心的结果，因为它证明了一种新的、复杂的行为的进化可以用一套相对简陋的结构来实现，"敏捷系统实验室的前博士后研究员、现在是塞顿山大学的助理教授BrettAiello说。接下来，研究小组着手确定弹涂鱼为何眨眼。在一系列的实验中，他们发现弹涂鱼眨眼有三个主要功能：湿润、清洁和保护眼睛。这些功能也是人类和其他陆生脊椎动物眨眼的原因。"我们发现，一个单一的行为可以被部署来完成三个复杂的、不同的功能，"Aiello说。"这些结果不仅帮助人类了解我们自己的历史，而且还帮助我们重新评估脊椎动物进化史上的重大转变所需的适应性，比如从水到陆地。"佐治亚理工学院化学和生物分子工程学院的助理教授、论文作者SaadBhamla表示，眨眼不仅仅是一个独特的研究问题，也是一个需要了解的重要机制。"我们都会不假思索地眨眼，而了解我们为什么眨眼就是这样一个美丽的难题，就在我们眼前。通过我们对弹涂鱼的研究，并通过进行生物物理和形态学分析，我们揭示了眨眼是如何为适应水外生活而发挥多种功能的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357117.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357117.htm

侏罗纪突破：在斯凯岛发现的翼龙新品种改写了进化史

侏罗纪突破：在斯凯岛发现的翼龙新品种改写了进化史Ceopteraevansae的重建艺术想象图图片来源：©NHM&Witton2021这一发现为翼龙的早期进化提供了一个新的、更加复杂的模型。Ceopteraevansae部分骨骼特写，显示肩部区域、部分翅膀和脊椎骨。资料来源：自然历史博物馆托管人中侏罗世翼龙化石的稀有性和不完整性阻碍了人们了解早期翼龙演化的尝试。这次发现表明，所有主要的侏罗纪翼龙支系都是在早侏罗世末期之前进化的，比以前认识到的要早。这一发现还表明，翼龙与鸟龙（最终进化成现代鸟类的恐龙）一起一直延续到了晚侏罗世。这些遗骸由部分骨骼组成，包括肩部、翅膀、腿部和背骨的一部分。许多骨骼仍完全嵌在岩石中，只能通过CT扫描进行研究。Ceopteraevansae骨骼的3D模型。资料来源：自然历史博物馆自然历史博物馆的研究员、该论文的资深作者保罗-巴雷特（PaulBarrett）教授说："新发现的翼龙物种Ceoptera有助于缩小飞行爬行动物进化过程中几个重大事件的时间范围。它在英国中侏罗世的出现完全出乎意料，因为它的大多数近亲都来自中国。这表明，它所属的飞行爬行动物高级类群出现的时间比我们想象的要早，而且很快就几乎遍布全球"。巴雷特教授及其同事描述了这一新物种，并将其命名为Ceopteraevansae：Ceoptera源自苏格兰盖尔语Cheò，意为薄雾（参考了盖尔语中斯凯岛的通用名称Eileana'Cheò，即薄雾之岛），拉丁语-ptera意为翅膀。Evansae是为了表彰苏珊-埃文斯（SusanE.Evans）教授多年来在解剖学和古生物学方面的研究成果，尤其是在斯凯岛上的研究成果。主要作者、布里斯托尔大学古生物学家LizMartin-Silverstone博士说："Ceoptera所处的时期是翼龙进化过程中最重要的时期之一，同时也是我们拥有标本最少的时期，这表明了它的重要性。在岩石中发现了更多的骨骼，其中一些骨骼对于确定Ceoptera是哪种翼龙是不可或缺的，这使得这次发现比最初想象的还要好。它让我们离了解更高级翼龙的进化地点和时间更近了一步"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416729.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416729.htm

1.6亿年前化石进一步揭示“水下杀手”七鳃鳗的演化历史

1.6亿年前化石进一步揭示“水下杀手”七鳃鳗的演化历史记者日前从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，科学家对1.6亿年前侏罗纪燕辽生物群中新发现的大型七鳃鳗化石进行研究发现，现代七鳃鳗的祖先可能是食肉而非吸血的类型，进一步揭示了七鳃鳗奇特进食方式的演化及其对这一类群演化进程的影响。燕辽鳗的生态复原图。（中国科学院古脊椎所供图）该研究化石由中国科学院古脊椎所研究员汪筱林、王敏采集，相关研究成果由该所研究员吴飞翔、张驰和法国国家自然历史博物馆菲利普·让维叶合作完成，日前在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》。七鳃鳗身无硬骨，牙齿为角质，很难保存为化石。而此次在燕辽生物群中发现的“杀手燕辽鳗”和“大牙燕辽鳗”两种化石，不仅保存完整，而且吸盘和牙齿以近乎立体的状态保存。其中，杀手燕辽鳗体长超过64厘米，是目前已知七鳃鳗化石中体型最大的，且与现代大型七鳃鳗相当。杀手燕辽鳗和大牙燕辽鳗的化石标本及复原图。（中国科学院古脊椎所供图）现代七鳃鳗的进食方式多样，其中吸血种类最为人熟知，食肉的种类较少，不同的取食方式对应着不同的牙齿特征。令人意外的是，燕辽鳗的牙齿结构与如今北半球常见的吸血型七鳃鳗差别明显，却和生活在南半球的肉食性囊七鳃鳗有诸多相似之处，特别是吸盘牙齿和用来剜切肉块的牙齿形态与囊七鳃鳗非常接近。“这说明这些侏罗纪时期的七鳃鳗是典型的肉食性七鳃鳗，燕辽鳗化石消化道中的骨片残骸也印证了这一点。这些发现打破了此前人们通常认为现代七鳃鳗的祖先是吸血类型的认知，表明现代七鳃鳗的祖先更可能吃肉。”吴飞翔说，研究还发现，燕辽鳗是目前已知的现代七鳃鳗最近的化石祖先。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395743.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395743.htm