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乐发lll2024-07-14

西大科研人员发现地球最早的隐居型环节动物丝鳃虫******

  中新网西安2月3日电 (记者 阿琳娜)记者3日从西北大学获悉,研究人员通过形态和谱系分析发现,澄江拟管虫属于高度演化的环节动物,隶属于隐居型丝鳃虫类。该研究将环节动物门类蛰龙介虫目化石的发现从石炭纪前推到寒武纪早期,前推至少2亿年。

  环节动物是现代重要的动物门类,在海洋和陆地都十分常见,目前已知至少有2万多种、81科,主要以蚯蚓、沙蚕和蚂蟥最为常见。目前研究认为环节动物门存在或起源于隐居类祖先,现代的扇毛虫(俗称笼头虫)就属于这个类群,但缺乏早期化石记录。

  澄江化石库以精美的特异型软躯体化石保存而著名,化石再现了不同类型动物的消化道、管状血管、腿肢结构,甚至取食触手和刚毛。澄江动物群发现的化石已经超过220个属种,主要以节肢动物和各种蠕形泛节肢动物为主。但现代海洋中繁盛的软体动物、环节动物等底栖动物却十分少见。

  基于西北大学早期生命研究所长期积累的15枚澄江拟管虫标本,该校地质学系张志飞教授课题组对该类化石进行了重新研究,研究表明,早期认为的帚虫动物事实上属于形态高度演化的多毛类扇毛虫。该类化石的研究表明环节动物的隐居型起源于寒武纪早期,进一步表明环节动物至少在澄江动物群甚至更早时期已经发生大辐射,也证明了保存精美软躯体化石的特异型化石库在不同门类的保存中存在较大的差异性。

  地球生命有38亿年的历史,5.6亿年至5.2亿年前的寒武纪大爆发将地球划分为隐生宙和显生宙,成为地球演化的重要分水岭。长期研究认为寒武纪大爆发诞生了地球动物树的基本框架,诞生了现代动物门类的根,4.8亿年奥陶纪之后各门类的纲目科属种才大量出现,导致地球动物树才开始枝繁叶茂。

  然而,寒武纪早期腕足动物研究,尤其最新的环节动物“丝鳃虫”的论证对这种传统认识提出了新的挑战,表明寒武纪大爆发并非只是动物门级干群祖先类型的出现,酷似现代海洋的动物属种也突发性出现在5.2亿年前的海洋中。

  “此次研究表明,有些现生动物门类的大多数类型,如环节动物可能并不在特异型化石保存的环境中繁盛或生活。因此,特异型化石库并不能完全揭示地球生命演化的历史过程,尚需其他环境化石的约束和补充,这为进一步探索现生动物类群的化石空白提供新的思路和启示。”张志飞说。(完)

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蜂鸟悬停可能与基因缺失有关******

  科技日报柏林1月15日电 (记者李山)蜂鸟可悬停甚至向后飞行,这种特殊的飞行技能非常耗能。科学家们发现,新陈代谢的进化适应,例如缺失果糖二磷酸酶-2(FBP2)基因,可增加糖代谢能力,可能是蜂鸟适应悬停所需的肌肉新陈代谢的重要一步。相关成果近日发表在《科学》杂志上。

  原产于北美和南美的蜂鸟是世界上最小但也是最敏捷的鸟类之一。它们通常只有拇指大小,但却是唯一一种不仅可向前飞行,还可向后和侧向飞行的鸟类。然而,它们特有的悬停飞行非常耗能。

  德国LOEWE转化生物多样性基因组学中心的迈克尔·希勒教授领导的科研团队研究了新陈代谢的哪些进化适应可能使蜂鸟具有这种特殊的飞行技能。

  蜂鸟在悬停飞行过程中高速拍动翅膀,每秒最多可达80次。动物王国中没有其他运动方式比这个更耗能,因此,蜂鸟的新陈代谢必须全速运行,甚至比任何其它脊椎动物更活跃。蜂鸟用花蜜中的糖来满足它们的高能量需求,它们吸收得特别快,与人类不同,它们有高活性的酶,可像葡萄糖一样有效地代谢果糖。

  希勒研究团队对长尾隐蜂鸟的基因组进行了测序,并和其它蜂鸟物种的基因组以及其它45种鸟类(包括鸡、鸽子和鹰)的基因组进行了比较。研究发现,在所有接受检查的蜂鸟中,FBP2都缺失了。进一步的调查表明,在大约4800万到3000万年前,在典型的悬停飞行进化和开始以花蜜为主要食物的时期,FBP2已经在所有蜂鸟的共同祖先中消失了。

  研究人员解释说,除了FBP2基因的丢失外,蜂鸟可能还发生了其他基因组变化,例如,几个在糖代谢中起重要作用的基因的选择过程导致蜂鸟体内氨基酸发生变化。

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