树懒已经在地球上游荡了5000多万年

2019-06-13 16:01:00 作者:管理一号  阅读:75 次  点赞:0 次  鄙视:0 次  收藏:0 次  由 www.agg.me 收集整理

歇息中的树懒 图片来历:ISTOCK.COM

来历:我国科学报

本报讯 从啃食北美草原的大象般的庞然大物,到在南美洲太平洋沿岸出没的驼鹿巨细的游水能手,树懒现已在地球上游荡了5000多万年。但是,科学家对几十种已知树懒物种间的联系却知之甚少。现在,对古代树懒脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质(其间一些的时代超越10万年)进行的两项新剖析正在改写树懒的家谱。新的研讨乃至标明,3000万年前,一座大陆桥将西印度群岛和南美洲连接起来,使得这些举动缓慢的动物终究可以抵达这些岛屿。

“这是一个了不得的成果。”并未参加该项研讨的美国田纳西大学查塔努加分校古生物学家Timothy Gaudin说。

在已承认的100多种树懒物种中,除6种外,其他都已灭绝。因而,科学家不得不比较树懒骨骼化石的形状,然后拼凑出这些动物是怎么进化的。但是,这样的比较并不准确。现在,从化石中别离DNA和蛋白质的新技术使得比较早已灭绝动物的遗传学特征成为或许。

古代DNA让科学家可以直接比较基因,而蛋白质的寿数更长。因而,虽然后者供给的信息并不那么准确,但古生物学家正越来越多地运用它们研讨那些更陈旧的化石。

在一项新的研讨中,英国约克大学古蛋白质专家Samantha Presslee和她的搭档从北美和南美采集了100多块树懒化石,旨在寻觅胶原蛋白的踪影。这种蛋白质在骨骼中很常见,可以存活超越100万年。在研讨人员剖析的17个样本中,胶原蛋白都保存得足够好,以至于他们可以将构成蛋白质模块的氨基酸序列拼接在一起。这使研讨人员可以比较各种胶原蛋白——其间一种胶原蛋白的前史超越13万年,并建立起或许的家谱。

科学家在6月6日出书的《天然—生态与进化》杂志上报告了这一研讨成果。

在另一项研讨中,法国蒙佩利埃大学进化生物学家Frederic Delsuc和他的搭档独立剖析了10块时代在4.5万年前到1万年前之间的树懒化石。这些化石中包含简直完好的线粒体DNA序列。线粒体DNA是在细胞能量发生机制中发现的遗传物质。他们也用这些数据制作了或许的树懒家谱,

科学家在6月6日出书的《今世生物学》杂志上描绘了这一发现。

这两个研讨小组得出的定论惊人的类似——现在的三趾树懒并不像之前以为的那样在树上构成自己的分支,而是与巨型地懒——巨爪地懒有着亲缘联系,后者直到大约15000年前还生活在北美区域。而现在的两趾树懒是巨型南美磨齿兽的远亲,后者被以为是在不到10000年前灭绝的最终一种田懒。

或许最令人惊奇的是,直到大约5000年前,生活在西印度群岛岛屿上的各种现已灭绝的树懒,好像都是从一个大约3000万年前的一起先人那里进化而来的。

“历来没有人这样设想过。”Gaudin说。这意味着一群树懒或许只抵达过这些岛屿一次。这与一种理论相吻合,即许多动物不是经过游水或漂流,而是由一座陆桥步行抵达这些岛屿的。这座陆桥呈现在大约3000万年前,并在后来被吞没。

“这两项研讨互相共同的成果真的很风趣。”Gaudin说。但他正告说,新的剖析只包含了已知树懒物种的一小部分。Presslee说:“咱们可以给这棵宗族树增加许多不同品种的现已灭绝的树懒。但这是下一步。”

加拿大多伦多大学古生物学家Gerardo De Iuliis说,将化石形状的数据与基因数据结合起来,可以得到更好的宗族树。这或许提醒了某些树懒的特征是怎么屡次独立呈现的,比方长长的、有力的前臂,这让今日的树懒可以挂在树枝上活动。“它们是奇特的动物,有着类似的奇特方法。”Gaudin说。

考拉是澳大利亚的标志,但它们正面对着基因多样性削减、栖息地损坏和气候改变的要挟,最近的一份陈述声称考拉或许现已“功用性灭绝”。可是,功用性灭绝这个术语本来就包含多种含义,一些专家以为考拉的境况还没那么糟糕,陈述定论会引发不必要的惊惧,甚至有政治宣传的嫌疑(陈述在澳大利亚大选期间发布)。

考拉的生计确实面对着一些要挟,但由于它们种群散布十分涣散,咱们还需求经过更深化的研讨,才干客观了解它们的生计状况。

 

5 月 9 日,澳大利亚考拉基金会(Australian Koala Foundation)宣告澳大利亚的考拉仅剩不到 8 万只,该物种实际上或许现已功用性灭绝(functionally extinct)。这一数字远低于最新的学术评价值,并且毫无疑问,在许多当地,考拉的种群数量都在急剧下降。

确实,很难准确计算在昆士兰、新南威尔士州、维多利亚州、南澳和澳大利亚首都区域终究还有多少考拉,但它们极易遭到森林退化、疾病和气候改变等环境要素的要挟。一旦考拉的种群数量削减到某个临界值以下,它就不能再繁衍下一代,从而导致灭绝。

什么是“功用性灭绝”?

“功用性灭绝”这个术语常用来描绘多种野生动物种群被损坏的状况。一种状况是指一个物种的种群数量现已削减到无法保持其在生态系中的正常功用。例如,有些当地的澳洲野犬的种群数量现已削减必定程度,其捕食行为简直对猎物的种群数量没有影响,这儿的澳洲野犬就被视为功用性灭绝。野狗是尖端掠食者,因而在某些生态系统中扮演着重要人物。

相对而言,咱们人畜无害的、吃树叶的考拉就不能被以为是尖端掠食者。不过,数百万年来,考拉一向是维护桉树林健康的重要组成部分,它们吃的是桉树上层的叶片,粪便落在森林的地面上,对养分循环有重要含义。现在已知的考拉化石记载能够追溯到大约 3000 万年前,所以它或许曾是大型食肉动物的食物来历。

考拉是保持桉树林健康的重要部分。图片来历:Pixabay考拉是保持桉树林健康的重要部分。图片来历:Pixabay

功用性灭绝一词也能够用来描绘一个种群现已无法生计的状况。例如在昆士兰的南港(Southport),当地的牡蛎礁床现已功用性灭绝了,由于已有超越 99% 的栖息地消失,可繁衍的个别现已不复存在。

最终,功用性灭绝还能够指一个小种群,尽管仍在繁衍,但正在遭受近亲繁衍的要挟,这或许影响到它未来的生计能力。最少据咱们所知,在城市区域有一些考拉种群正遭受着这种苦楚。咱们对布里斯班(Brisbane)东南 20 公里处的考拉海岸(Koala Coast)进行了遗传学研讨,发现考拉种群的遗传变异正在削减。在昆士兰州东南部,一些当地现已呈现了灾难性的考拉种群数量下降。咱们还发现,在昆士兰和新南威尔士州的一些内陆区域,考拉数量遭到了严峻干旱和热浪等极点气候的影响,种群数量现已削减了 80%。

研讨人员正在展开翔实的跨学科研讨,尽力寻觅维护考拉野生种群的办法,保证它们现在和将来的生计。栖息地损失、种群动态改变、遗传学、疾病、饮食和气候改变等问题都将是研讨展开的要害范畴。

在野外,终究有多少只考拉?

考拉研讨人员经常被问到的问题之一便是:“在野外,终究有多少只考拉?”这其实是一个很难答复的问题。考拉并非会集在一个当地,而是广泛散布在澳大利亚的五处城市和村庄傍边,包含四个州和一个区域,并且一般很难见到。因而,要确认散布在澳大利亚东部的各个考拉种群是否现已功用性灭绝,需求支付巨大的尽力。

 

2016 年,为了确认这四个州考拉的种群数量改变趋势,一个由 15 名考拉专家组成的小组使用了一种结构化的方法,经过四步提问来估量考拉的生物区域种群巨细及其改变。在昆士兰州、新南威尔士州、维多利亚州和南澳州,考拉数量削减的预算份额分别为 53%、26%、14% 和 3%。

这项研讨发表于 2016 年 1 月,其时研讨人员估量全澳大利亚考拉的总数为 32.9 万只(估量范围在 14.4 - 60.5 万只之间)。在曩昔三代到未来三代,考拉的种群数量均匀下降了 24%。自 2012 年 5 月以来,考拉在昆士兰州、新南威尔士州和澳大利亚首都区域一向被列为濒危物种,由于这些区域的考拉数量现已大幅削减,或许存在很大的灭绝危险。

在维多利亚州和南澳大利亚州,考拉的数量有的当地多,有的当地少,甚至在有的当区域域性灭绝。尽管考拉现在还没被全面列为濒危物种,但它们也正在面对一系列严峻的要挟,例如基因多样性过低。

昆士兰州和新南威尔士州已将考拉列入濒危名录,现在为止这个分类但还没有为它们带来任何已知的活跃成果。事实上,最近的研讨总是呈现出相反的定论。由于现在考拉面对的要害要挟依然存在,并且许多还在继续恶化。最主要的要挟是栖息地的损失。考拉的栖息地 (主要是桉树林地和森林)一向敏捷削减,假如栖息地不能得到维护、康复和扩展,咱们真的会看到野生考拉种群“功用性灭绝”。咱们知道之后会迎来什么。

在飞掠冥王星后,“新视野”号敞开了柯伊伯带之旅。

来历:科技日报

“新视野”号又有新发现!美国和法国科学家携手,凭借“新视野”号供给的数据,在冥王星外表发现了氨存在的依据。研讨人员在最新一期《科学发展》杂志上指出,这或许暗示着冥王星外表之下存在液态水。

当然,冥王星并非太阳系中仅有一个或许存在地下水的星球。木星的卫星木卫二、木卫四和木卫三以及土星的卫星土卫二和土卫四等,都显示出其内部存在相似液态水的“蛛丝马迹”。

中国科学院上海天文台研讨员孔大力对科技日报记者标明:“水是人类生命的源泉,这种潜在的丰厚液态水关于咱们在国际中寻觅外星生命具有重要意义。”

冥王星外表发现氨

“新视野”号勘探器是由美国国家航空航天局(NASA)于2006年发射的行星际太空勘探器,其首要使命是飞掠冥王星以了解更多有关这颗悠远矮行星的信息;其第二个使命是研讨柯伊伯带天体。发射后,“新视野”号飞掠木星,然后进入休眠形式,于2015年抵达冥王星。随后,该勘探器一向停留在冥王星邻近,直到2016年末敞开前往柯伊伯带的绵长征途。

在最新研讨中,科学家们对“新视野”号飞掠冥王星时发回的数据进行深化研讨,发现了氨。研讨人员首要研讨了冥王星外表之下名为“维吉尔沟槽”(Virgil Fossa)的区域——其出现红褐色,这暗示其外表或许存在氨。“新视野”号供给的冥王星外表的近红外光谱标明,该区域外表的确有一些水冰和一些氨。

这次研讨的参与者、NASA艾姆斯研讨中心的行星科学家克里斯蒂娜⋅达勒⋅奥尔博士说:“氨是由氮和氢组成的化合物,是许多生物进程的根底,能下降水的冰点。”

孔大力进一步解说称:“氨和其他溶质的存在能够下降水的冰点,使水以液态存在的或许性添加。因而,发现氨添加了外星国际具有液态湖泊或海洋的或许性。”

研讨人员指出,冥王星外表存在氨标明,因为低温火山作用,这颗矮行星的外表之下或许存在液态水。在低温火山作用中,与氨混合的水要么被喷出,要么从裂缝流到周围区域。冰和氨的间隔标明,水也或许被推到该区域的几个通风口。

研讨人员着重说,尽管冥王星的外表温度为零下230摄氏度,但因为其内核放射性衰变发生的内部热量,冥王星有或许含有地下水。

据俄罗斯卫星网6月9日报导,除氨之外,研讨人员还估测,冥王星上有海洋、脱氧核糖核酸、核糖核酸和氨基酸等有利于生命构成和进化的条件存在。

有多个含液态水的星球

日月盈昃,辰宿列张。当然,冥王星并非太阳系中仅有一颗科学家以为或许存在地下水的星球。木星的卫星木卫二、木卫四和木卫三以及土星的卫星土卫二和土卫四,都显示出其内部含有液态水的痕迹。并且,和有些星球比较,地球上的水资源显得有些“小巫见大巫”。

单凭现在观测的成果来看,太阳系内含水量最多的星球应该是木卫二。其他的几个星球尽管依据预算含水量也远超地球,但因为缺少直接的观测依据,所以只能排在木卫二之后。

科学家们对“游览者”号勘探器供给的勘探数据进行研讨后发现,木卫二所具有的水资源比地球还多,可谓一颗不折不扣的“水球”。

木卫二“欧罗巴”是木星的第四大卫星,该星球外表覆盖着一层厚厚的冰层,科学家们估量冰层有50公里深,冰层下面或许有一个太阳系内最大的液态水海洋,估量深度为80—170公里,含水量约为地球的两三倍,是太阳系现在所发现的含水量最多的天体。

不过,木卫二的含水量与其街坊、太阳系内最大的卫星木卫三“盖尼米得”比较,又显得相形见绌了。经过研讨木卫三上极光的细小偏移,科学家推断木卫三具有巨大的地下海洋。据估量,木卫三厚约15万米的冰盖下,藏有一片咸水海洋,深度约10万米,为地球海洋的10倍,液态水的含量或许超过了地球的30倍。

此外,天王星的质量约为地球的14.5倍,科学家估测,天王星上或许有一个深度达一万公里、温度高达6650摄氏度,由水、硅、镁、含氮分子、碳氢化合物及离子化物质组成的液态海洋,估量含水总量约为地球质量的9.3—13.5倍。

太阳系的水从何而来

那么,这些星球上的水从何而来?

许多人一般都会有一种先入为主的观念,以为水在太空中是比较稀缺的资源,但是,现实并非如此。

孔大力解说说:“水是国际中普遍存在的分子成分。因为氢和氧两种元素在国际中的丰度都十分高,因而,星际空间中自身就富含水分子。此外,整个太阳系构成于巨大的星际分子云,因而,太阳系中从一开端就具有许多水。在较接近太阳的行星和卫星上,因为温度较高,往往难以在其外表留住水。但在太阳系间隔太阳较远的当地,比方木卫二上,温度足够低,所以水能够许多地以固态或液态存在。”

据悉,仅就现在咱们所知道的,太阳系内保有的总水量,大约是地球上水量的10万倍至20万倍,而地球的含水量大约为13.8亿立方千米。

在太阳系的其他星球上发现水对咱们来说有何意义呢?

孔大力标明:“其他星球上的水,代表了这些星球或许存在生命,也为未来星际探究和游览原位开发和使用太空水资源供给了或许。”

国际众多宽广,有许多的星系和星球,因而科学家一向深信,咱们地球上的生物并非国际中的孤单存在,在太阳系甚至整个国际之中,肯定会存在许多其他生命体,只不过咱们人类的技能还不行先进,没有发现它们罢了。当有一天,咱们能够深化木卫三、木卫二、木卫四以及火星和土卫六的表层之下时,或许,会发现生命的痕迹或许遍布整个太阳系甚至国际。

路漫漫其修远兮,科学家们仍需要不断上下求索。

 

近来,尖端学术期刊《CELL》同日接连宣告两篇重磅文章,研讨人员在对线虫的研讨中发现,回忆能够被遗传,乃至继续3-4代!

有人说,回忆到最后也许是最名贵的财富。人们总是期望能够把最珍爱、最有价值的回忆保存下来。

科学家们也正为此孜孜不倦的尽力着。

在2016年的SXSW大会上,南加州大学教授Theodore Berger宣告了一个颤动整个科技界的音讯:

在对山公、老鼠的试验中,经过人工海马体完成了短时回忆向长时间贮存回忆“简直完美”的转化,这项技能能够完成对人脑回忆的备份,并复制到其他人的大脑中。

这就意味着回忆有或许“遗传”给子孙。

而近来,爱思想尔(Elsevier)出版公司旗下的细胞出版社(Cell Press)杂志《CELL》同日宣告了两篇重磅文章——回忆居然真的能够遗传!

 

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

这两项重磅的研讨结果标明:至少在线虫(C.elegans)这样的生物中,回忆能够被遗传,且能够坚持3-4代。

可谓推翻认知!

特殊“遗传”:神经元向生殖细胞传递信息,影响子孙基因表达

线虫是现在生物学研讨中最常见的“样板生物”之一,它简直在一切环境栖息地中都存在。它们繁衍速度非常快,并且基因组中的基因数量简直和人类基因组的基因数量相同。

近来,由特拉维夫大学George S。 Wise生命科学学院和Sagol神经科学学院的Oded Rechavi教授领导的一项新研讨发现:

线虫的神经系统能够经过神经元与生殖细胞进行信息沟通,生殖细胞中包含传递给子孙的信息(遗传和表观遗传)。这项研讨确认了神经元向这些子孙传递信息的方法。

 

Rechavi教授对此标明:

这种信息的传递受操控基因表达的小RNA分子的操控。咱们发现小RNA会将来自神经元的信息传递给子孙,并影响各种生理进程,包含子孙的寻食行为等。

这些研讨结果与现代生物学中最根本的定论之一各走各路。长时间以来,人们一向以为大脑活动对子孙的命运没有任何影响。这个定论被称为“韦斯曼妨碍”,也称生物学第二规律,该规律指出,承继种系中的信息应该与环境影响阻隔开来。

在Rechavi教授的学生RachelPosner和Itai A。 Toker一起编撰的研讨论文中标明,这是业界第一次确认可跨代传递神经元反响的机制。这一发现或许对遗传和进化的了解发生严重影响。

Toker标明: 

在曩昔,咱们发现线虫中的小RNA能够发生跨代改变,但能够发现神经系统信息的跨代传递归于最高成果。神经系统在对针对环境反响和身体反响的整合才干是绝无仅有的。神经系统居然能够操控生物体子孙的命运,这真是令人惊叹的发现。

研讨人员还发现,需要在神经元中组成小RNA,蠕虫才干有效地被其必需养分素相关的气味所招引,并顺利完成寻食活动。在爸爸妈妈一代的神经系统中发生的小RNA影响了这种行为,一起在三代之内影响了许多种系基因的表达。

换句话说,没有发生小RNA的线虫会在食物识别上存在缺点。当研讨人员康复在神经元中发生小RNA的才干时,线虫再次具有了高效寻食的才干。虽然线虫子孙自身不具有发生小RNA的才干,但这种作用仍坚持了数代之久。

“咱们要着重的很重要的一点是,现在咱们还不知道这种现象对人类是否仍然适用。”Rechavi教授说。

假如答案是必定的,关于这一机制的研讨就能够在医学中得到实践使用。许多疾病或许存在一些表观遗传学上的遗传成分。对非常规遗传方法的深化了解,对咱们更好地了解这些疾病的机理,规划出更优异的确诊和医治办法至关重要。

Toker还标明,研讨特定的神经元活动能否影响遗传信息,让子孙具有特定的遗传优势,这是很有招引力的工作。经过这种方法,爸爸妈妈一代或许会在自然选择的布景下传递对子孙有利的信息,这或许会影响有机体的进化进程。

学习到的信息可继续遗传至第四代!

普林斯顿大学的科学家们则对线虫的“避害”反响做了研讨。

 

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

在自然环境下,线虫会在生活中接触到各式各样的细菌。有些细菌养分丰厚,是线虫的美食,而另一些细菌则具有感染性,会让线虫患病,乃至是杀死线虫!

能够从爸爸妈妈那里承继信息的才干,在进化上或许是有利的工作,这种才干能够使子孙更安全地度过风险环境。

研讨人员发现,线虫在学会了怎么防止被致病菌铜绿假单胞菌(PA14)感染之后,将这种学习到的信息成功传递给了它们的子孙,并一向传递继续到了第四代。 

 

研讨标明,TGF-β配体DAF-7在感觉神经元中的表达,与这种跨代避害的行为具有正相关性。在学会避害行为的后3-4代线虫中,DAF-7的表达水平呈现了显着升高。

即便这些子孙线虫之前从未遇见过这些致病菌,也会对其“敬而远之”!

回忆的遗传,或是另一种“永生”?

纵观前史,有很多人在寻找着永生不死的方法——他们或修炼自己的精力世界,或求助于丹药、或建筑雄伟的寝陵,想以此完成精力的连续和不朽,但无一成真。

今日,咱们凭借科学发现,人们对“永生”的研讨也不断在继续着。

此前报导过《Nature重磅封面:复生逝世大脑!》——耶鲁大学的最新研讨标明,猪大脑在逝世4小时后成功复生,并坚持了至少6小时。

这项研讨掀起了一波品德道德的言论浪潮,有人忧虑这是否就会是僵尸启示录的开端;但一起还有人以为,让一些巨人的大脑复生,完成认识和回忆的“永生”,将具有严重的含义。

 

而这次科学家们的发现可谓是推翻了咱们的认知。

本来信息居然能够经过神经代代相传,不知道这是不是另一种“永生”的方法呢?

参阅链接:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/afot-ssh060619.php

据外媒报导,8月的英仙座流星雨是一年中最耀眼的流星雨之一,不过来自6月的不太为人所知的流星雨或许是最风险的。 金牛座β(Beta Taurid)流星雨之所以不太为人所知,是由于它被认为是一场弱小的日间流星雨,它在日出后到达高峰,因而人们很难观测到。

但现在,一些科学家置疑金牛座β在曩昔曾以其他方法呈现过。

 

来自牛津大学的科学家于1993年宣布的研讨报告指出,通古斯大爆破事情背面的太空岩石或许隐藏在恩克彗星留下的碎片云中。这些细小的尘土和鹅卵石在咱们的大气层中焚烧,它们被视为“流星”。但是研讨人员指出,有理由信任恩克的尘云中含有更大的岩石,1908年,它在西伯利亚的通古斯河区域就落下了一块。

通古斯大爆破事情或许是地球在现代时期遭受的最大的一次流星体碰击。它好像一枚炸弹在西伯利亚荒野上空爆破、夷平了森林并可以将40多英里外的人们从椅子上抛下。

最近的一项研讨支撑了通古斯卡陨石坑或许来自所谓的“蜂群”,或是更大规模的金牛座废物云团中的密布碎片。

研讨称,假如碰击通古斯的陨石是金牛座β流其间一位成员,那么2019年6月的最终一周将发作这一相似事情的概率将会高。

相关研讨发现,这个月将是地球自1975年以来最接近金牛座蜂群中心的时分。不过科学家们并没有主张人们应该忧虑相似通古斯卡事情的碰击发作,由于地球离该蜂群中心还有1860万英里(3000万公里)。

不过最新研讨的论文显现,本月晚些时分,或许会有增强的日光火球和明显的空中爆破的或许性。

天文学家期望使用这一近距离观测的优势更好地调查蜂群内部看看能否发现任何大型天体。

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