古DNA分析表明古人类和现代人类在55万年前分离后并没有相互隔离

栏目:在线教育  时间:2023-03-12
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  内蒙古中部2000万年前早中新世食虫类化石动物群中新发现三种短面猬化石

  

  准噶尔合短面猬头骨化石及线条图(图:高伟)。中科院古脊椎所 供图

  据中新网北京9月13日电(记者 孙自法):记者13日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)获悉,该所科研人员在内蒙古中部2000万年前的早中新世食虫类化石动物群中最新研究发现三种短面猬化石,它们扩散能力很强。其中,头骨保存完好的准噶尔合短面猬与北美洲短面猬类的亲缘关系更加密切。

  由中科院古脊椎所新近纪(距今约2100万年至400万年)哺乳动物课题组完成的这一古动物演化研究重要成果论文,近日在国际专业学术期刊《历史生物学》在线发表。

  该课题组研究人员介绍说,短面猬是一类奇特、面部短缩的猬科动物,其牙齿数目明显减少,并且具有和食肉类相似的裂齿。与其他猬科成员相比,它们的时空分布相当有限。短面猬亚科最早出现于蒙古国湖谷地区早渐新世(约3000万年前),其后逐渐扩散至中国北部地区和哈萨克斯坦北里海地区,早中新世开始出现于北美洲西部,晚中新世(距今约900万年)最终全部绝灭。

  亚洲地区的短面猬对于研究该类群的起源和早期演化至关重要,然而亚洲此前已知的短面猬化石材料十分稀少且残破,除甘肃的皋兰山后短面猬外,绝大部分属种化石仅以下颌或零散牙齿为代表,能够提供的信息有限且缺乏准确性。

  本次研究发现的准噶尔合短面猬头骨化石保存完好,经过详细分析和对比研究,显示准噶尔合短面猬与北美洲短面猬类而非亚洲其他短面猬的亲缘关系更加密切。研究人员推测,与准噶尔合短面猬关系密切的一支短面猬,可能直到早中新世早期才和若干食肉类一起扩散至北美洲。

  研究人员指出,这次准噶尔合短面猬化石发现地与该种最初命名产地新疆富蕴距离超过2000公里,证实短面猬和大耳猬等少数现生猬亚科成员一样具有非凡的扩散能力。

  此外,最新研究发现的三种短面猬化石中,另外两种为体型大小和形态特征均有差异的短面猬,这也表明短面猬并未像学界以往认为的那样罕见,其在适宜环境下具有相当的分化和多样性。

  据了解,内蒙古中部地区新近纪哺乳动物化石的调查和研究,最早可以追溯到1919年瑞典地质学家安特生对化德县二登图地点的化石采集,此后的若干研究工作使该地区不少地点成为新近纪东亚知名的经典化石地点。上世纪80年代,内蒙古中部地区新近纪地层中发现多个小哺乳动物群,并基于啮齿类化石初步建立该地区的生物地层年代框架。2018年以来,中科院古脊椎所与当地研究机构持续合作,对内蒙古中部地区新近纪地层进行系统野外考察,进一步完善该地区小哺乳动物尤其是非啮齿类的研究工作。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196768.html

  某些双足行走的恐龙可能通过来回摆动尾巴来帮助移动 像人类摆动手臂

  

  某些双足行走的恐龙可能通过来回摆动尾巴来帮助移动 像人类摆动手臂

  据cnBeta:根据周三发表在《科学进展》杂志上的一项新研究,某些双足行走的恐龙可能通过来回摆动它们的尾巴来帮助它们移动,有点像人类在走路时摆动手臂。专家们经常假设不会飞行的恐龙以多种方式使用它们的尾巴,但是这项研究是首次研究尾巴在帮助它们移动方面的作用。

  该研究指出:“作为许多动物行为的一个关键方面,了解运动是破译现存和已灭绝物种的生物学的组成部分。”研究人员利用南美鸟类凤头的模型,创建了一个名为Coelophysis bauri的恐龙的3D计算机模拟,该恐龙生活在2亿年前。通过玩模拟游戏,他们确定了在恐龙运动时哪些身体部位做了什么,关闭和开启一些来测试理论。他们发现了一些令人惊讶的事情。

  "我们假设(尾巴)只是挂在那里,"研究的主要作者Peter Bishop告诉《Live Science》。但事实证明,尾巴的作用远不止于悬挂。当尾巴被从模拟中去除时,恐龙在奔跑时更难保持平衡。这有助于研究人员更全面地了解这些早已灭绝的生物究竟是如何移动的。这可能看起来并不是重要的信息,但它为科学家如何继续获得更全面的恐龙解剖学和运动图像打开了一扇门。

  Bishop告诉Gizmodo说:“我们现在已经准备好在一大批其他已灭绝的动物中探索运动和其他行为,而不仅仅是恐龙。几乎任何东西都是公平的游戏。这就是模拟的伟大力量--它们使我们能够探索没有现代对应物的解剖结构,从而检验那些否则不可能回答的问题。”

  新的信息可能不仅限于Coelophysis bauri。研究人员在报告中说:“我们推断这种机制也存在于许多其他双足非鸟类恐龙中,我们的方法为将来探索恐龙尾巴的功能多样性提供了新的途径。”

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196964.html

  美国新墨西哥州白沙国家公园发现的脚印化石表明:人类在末次盛冰期就已在北美栖居

  

  美国新墨西哥州白沙国家公园发现的脚印化石表明:人类在末次盛冰期就已在北美栖居(National Park Service, USGS and Bournemouth University / Karen Carr)

  据EurekAlert!:新发现的嵌入古代湖床的人类脚印化石表明,人类在末次盛冰期(LGM)时就已在北美栖居;他们所占据的地区是如今位于美国新墨西哥州的白沙国家公园,时间在2万3千至2万1千年前。这些发现不仅为人类在远古早期就已殖民新大陆提供了确切证据,它们还表明,在LGM时的冰川推进阻止人类从亚洲迁移之前,人类就已出现在北美南部。

  尽管进行了近一个世纪的研究,但有关人类首次迁徙至美洲及其对影响更新世局面的细节仍知之甚少,而关于人类在该区域定居的最早考古证据往往极具争议。目前对这些首批定居者到来时间的估计范围为约1万3000年前至2万多年前。然而,在大多数情况下,人类向北美扩张的时间轴在很大程度上受制于目前公认的来自亚洲的迁徙路线(这是一条穿过加拿大西部的内陆无冰通道和/或一条太平洋沿海途径)是否可行;该迁徙路线在LGM期间可能会被关闭或难以穿越。

  据Matthew Bennett和同事报告,在湖床表面上发现的一系列原位人类脚印的时间可定在约2万3000年至2万1000年前;它们揭示,人类在LGM的巅峰时期已定居北美近2000年了。与文物或人类活动的其它证据(它们的出处可能无法确定)不同,脚印为被固定在表面的印记,它们含有首要证词脉络,因而代表了一个超然象外的瞬间。

  据Bennett等人披露,对这些足迹的进一步分析表明,它们大部分是青少年和儿童留下的;它们中很少有较大的成人脚印。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196807.html

  美国新墨西哥州白沙国家公园发现的23000年前脚印化石为美洲人类活动提供最早证据

  

  美国新墨西哥州白沙国家公园发现的23000年前脚印化石为美洲人类活动提供最早证据

  据cnBeta:外媒报道,在新墨西哥州白沙国家公园发现的脚印为美洲人类活动提供了最早的明确证据,并为人们了解23000多年前的生活提供了启示。这些脚印是在一个浅湖边缘的软泥中形成的,这个浅湖现在是白沙国家公园的一个大湖区Alkali Flat的一部分。

  美国地质调查局的研究人员通过对脚印地层上下的种子层进行放射性碳测定,确定了这些脚印的日期。这些日期的范围很广,最古老的脚印可以追溯到大约23000年前,使它们成为美洲已知的最古老的人类脚印。

  9月23日发表在《科学》上的这项研究是由来自康奈尔大学、伯恩茅斯大学、美国国家公园管理局、美国地质调查局和亚利桑那大学的科学家进行的。白沙国家公园的脚印是由公园的资源经理David Bustos首先发现的。

  为了调查该地点,该团队在文理学院研究科学家Thomas Urban的领导下,与康奈尔树环实验室一起开创了非侵入性地球物理技术。

  Urban说:“用非破坏性技术进行检测和成像,大大扩展了我们在更广泛的背景下研究这些非凡的脚印的能力。现在我们有了一个了解北美更新世时期生活的独特窗口,这项新研究提供了第一个明确的证据,证明人类在美洲的持续存在比大多数考古学家认为的可能要早几千年。”

  研究人员说,这些脚印讲述了一个有趣的故事,说明当时的生活是什么样的。从它们的大小来看,这些脚印主要是由青少年和年轻儿童留下的,偶尔也有成年人。动物的足迹--猛犸象、巨型地懒、可怕的狼和鸟类--也都存在。

  "这是一个重要的遗址,因为我们在那里发现的所有足迹都显示了人类与灭绝动物在景观中的互动,"研究共同作者、伯恩茅斯大学的Sally Reynolds 说。"我们可以看到人类和动物在整个遗址上的共存,通过能够准确测定这些脚印的日期,我们正在建立一个更大的景观图。"

  传统的考古学依赖于骨骼和工具的发现,但往往难以解释。人类的脚印提供了明确的存在证据,也提供了行为证据。以前人们认为,人类进入美洲是在接近1.6万年前,在北美冰原融化后,开辟了迁徙路线。然而,这些脚印表明,人类进入美洲的时间要早得多。

  帮助领导这项研究的伯恩茅斯大学的Matthew Bennett说:“在白沙国家公园留下的脚印给出了当时发生的情况,青少年与年轻儿童和成年人互动。我们可以认为我们的祖先是相当务实的-狩猎和生存,但我们在这里看到的也是游戏活动,以及不同年龄段的人在一起。这是对这些早期人类的真正了解。”

  相关报道:北美发现最古老人类脚印 距今约23000年 或来自最后一个冰河时代

  据九派新闻(武汉晨报 实习记者:陈梦婷):当地时间23日,一份研究报告中显示,在美国新墨西哥州发现了古老人类脚印化石,距今大约23000年。

  据媒体报道,早在2009年,美国白沙国家公园的资源项目经理大卫·布斯托斯 (David Bustos)就在古代湿地发现了第一个脚印。多年来,他和其他研究人员陆续在公园里发现了更多脚印。美国地质调查局的科学家最近分析了卡在脚印中的种子,以确定它们的大致年龄,距今大约22800年到21130年。

  这些发现可能会揭开一个长期以来引起科学家们好奇的谜团,那就是:人类从非洲和亚洲分散后,是什么时候第一次到达美洲?对此,大多数科学家认为,古代迁徙是通过一座现在淹没的陆桥将亚洲与阿拉斯加连接起来的。根据各种证据——包括石器、骨骼化石和基因分析——其他研究人员推测,大约在13000到26000年前或更早时人类就已抵达美洲。

  报告中表示,当前的研究为人类确定何时到达北美提供了更可靠的线索。他们在周四发表这项研究的《Science》杂志中写道,与“文物、改良的骨骼或其他更传统的化石”相比,化石足迹是更无可争议和更直接的证据。“我们在此展示的是确定时间和地点的证据。”

  根据脚印的大小,研究人员认为至少有一些脚印是生活在最后一个冰河时代的儿童和青少年留下的。“我们知道它们很旧,但在我们发现脚印上面有种子之前,我们无法确定这些脚印的年代,”布斯托斯周四说。这些脚印由细粉砂和粘土制成,很脆弱,因此研究人员必须迅速收集样本。“我们能拯救它们的唯一方法就是记录它们——拍摄大量照片并制作 3D 模型。”

  据悉,早先在白沙国家公园的发掘中还发现了剑齿猫、恐狼、哥伦比亚猛犸象和其他冰河时代动物留下的化石足迹。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3195304.html

  来自中国内蒙古中部早中新世的短面猬

  

  IM1905地点准噶尔合短面猬头骨(高伟 摄)

  

  敖尔班地点3D复原图(张绍光 摄)

  据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:内蒙古中部地区新近纪哺乳动物化石的调查和研究,最早可以追溯到1919年瑞典地质学家安特生(J. G. Andersson)对化德县二登图地点的化石采集。此后的若干研究工作使该地区不少地点成为东亚知名的新近纪经典化石地点。上世纪80年代,随着筛洗采集化石技术的应用,在该地区的新近纪地层中发现了多个小哺乳动物群,并基于啮齿类化石初步建立这一地区的生物地层年代框架。2018年以来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所继续与当地研究机构合作,对该区新近纪地层进行了系统的野外考察,以期进一步完善该地区小哺乳动物尤其非啮齿类的研究工作,相关成果将陆续发表。

  近日,《历史生物学》(Historical Biology)在线发表了中科院古脊椎所李录等题为“Brachyericines (Erinaceidae, Eulipotyphla) from the early Miocene of central Nei Mongol, China”的论文,报道了内蒙古中部地区早中新世敖尔班(下)动物群和嘎顺音阿德格动物群的三种短面猬。短面猬,顾名思义,是一类奇特、面部短缩的猬科动物,其牙齿数目明显减少,并且具有和食肉类相似的裂齿。与其他猬科成员相比,其时空分布相当有限。短面猬亚科最早出现于蒙古早渐新世,其后逐渐扩散至中国和哈萨克斯坦,早中新世开始出现于北美洲西部,晚中新世最终全部绝灭。亚洲地区的短面猬对于研究该类群的起源和早期演化至关重要,然而亚洲已知的材料均十分稀少且残破,除皋兰山后短面猬(Metexallerix gaolanshanensis)外,绝大部分属种仅以下颌或零散牙齿为代表,能够提供的信息有限且缺乏准确性。

  本次研究报道的准噶尔合短面猬(Synexallerix junggarensis)头骨保存完好,经过详细描述和对比显示其与北美洲短面猬而非亚洲其他短面猬的亲缘关系更加密切。据此推测,与准噶尔合短面猬关系密切的一支短面猬可能直到早中新世早期才和若干食肉类一起扩散至北美洲。此外,此次报道的化石发现地与该种最初命名产地新疆富蕴距离超过2000公里,证实了短面猬和现生猬亚科成员如大耳猬(Hemiechinus auritus)一样具有非凡的扩散能力。除准噶尔合短面猬外,内蒙古中部地区还发现了另外两种体型大小和形态特征均有差异的短面猬,表明短面猬并未像以往认为的那样罕见,在适宜的环境具有相当的分异度和多样性。

  该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(XDB26000000、XDA20070203)和北科院萌芽计划(BGS202001)的资助。

  论文链接:https://doi.org/10.1080/08912963.2021.1968856

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3195078.html

  加拿大落基山脉库特尼国家公园发现5亿年前的节肢动物Titanokorys gainesi

  

  加拿大落基山脉库特尼国家公园发现5亿年前的节肢动物Titanokorys gainesi

  据cnBeta:外媒CNET报道,科学家们近日发现了一个巨大而奇特的动物物种,它生活在5亿年前的原始海洋中,当时大多数早期水生生物的大小与豌豆荚差不多。但是新命名的Titanokorys gainesi是一种掠夺性节肢动物,它使较小的游泳者相形见绌,尺寸几乎达到半米(19.7英寸)。

  “Titanokorys是Radiodonts亚群的一部分,被称为Hurdiids,其特征是一个令人难以置信的长头,由三部分组成的甲壳覆盖,具有无数的形状。”多伦多大学进化生物学博士生Joe Moysiuk在一份声明中说:“相对于身体而言,头是如此之长,以至于这些动物实际上只是一个游泳头。”

  Moysiuk是周三发表在《皇家学会开放科学》杂志上的一项研究的共同作者,该研究详细介绍了这一发现。

  来自安大略省皇家博物馆的合著者Jean-Bernard Caron说:“这种动物的巨大尺寸绝对是令人难以置信的。这是迄今为止发现的寒武纪时期最大的动物之一。”

  这些化石是在加拿大落基山脉的库特尼国家公园内发现的。这些动物在当时主宰地球的海底生态系统中发挥了巨大而令人生畏的作用,因为陆地被认为基本上没有生命。

  “它们前面的四肢看起来像多个堆叠的耙子,并且会非常有效地将它们用小刺捕获的任何东西带到嘴边。巨大的背甲可能像一个犁,” Caron说,他也是多伦多大学生态学和进化生物学以及地球科学的副教授,也是Moysiuk的博士生导师。

  此外,Titanokorys还有奇怪的眼睛和研究人员所描述的"一个菠萝片状的、有牙齿的嘴......和一个有着一系列片状下垂物的身体用于游泳"。

  这个新物种是另一种已灭绝的动物的较大近亲,也在该地区的伯吉斯页岩矿床中发现。这个类似的、更常见的物种被命名为Cambroraster falcatus,以纪念其类似千年隼形状的头壳。

  研究人员说,这两个物种可能在海底争夺猎物。这些新的化石将于12月开始在皇家安大略博物馆展出。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196451.html

  加拿大皇家泰瑞尔博物馆研究揭示霸王龙之间的争斗方式——互相撕咬脸部

  

  加拿大皇家泰瑞尔博物馆研究揭示霸王龙之间的争斗方式——互相撕咬脸部

  据知社学术圈:近日,来自加拿大的研究团队针对霸王龙的生活习性有了进一步的研究收获。研究人员声称,霸王龙头部骨骼的伤痕表明,霸王龙因某种原因与同族打斗时,其主要攻击方式是狠咬对方脸部。研究进一步推论,这或许会成为判断霸王龙性别的可能依据。该研究发表在期刊Paleobiology上。

  霸王龙,即雷克斯暴龙(Tyrannosaurs。 rex),活跃在白垩纪最后2000万年,是最后灭绝的恐龙物种之一。作为凶猛强大的食肉恐龙,它们在亚洲和北美洲取得了霸主地位。自二十世纪初霸王龙的骨骼化石被初次发掘以来,媒体与公众就对这种史前的神秘猎手充满了好奇。媒体滔滔不绝的渲染古生物学家在蒙大拿州荒地发现了史前怪物的骨骼化石,纽约时报则以“残暴蜥蜴王”来指称霸王龙,并将其形容为“人类有记录以来最恐怖的杀戮动物”。

  近日,来自加拿大皇家泰瑞尔博物馆的一项研究则揭示了霸王龙之间的争斗方式——互相撕咬脸部。据悉,研究人员在分析了202个霸王龙头骨、颌骨化石后,在这些骨骼上统计到了324处咬痕。研究主要负责人、加拿大皇家泰瑞尔博物馆馆长Caleb Brown表示:“我们可以拼凑出这些动物是如何战斗的,他们很可能先摆开架势打量对方,然后试图咬住对方的头。”

  

  霸王龙头骨面部的合成图,集中显示了痕迹的发生方位与密集程度(图片来源:皇家泰瑞尔古生物学博物馆)

  Brown以研究中的一个霸王龙标本举例(该标本2017年出土于加拿大艾伯塔省恐龙省公园,是一块上颚骨标本):“分析显示,一系列长疤痕横贯了颚骨的一侧,我们认为这些疤痕很可能是另一只霸王龙留下的牙印,疤痕痊愈后发生了增生,形成了颚骨上这些凸起的脊。”

  Brown指出,霸王龙的头骨化石上通常带有许多疤痕,但是从没有人将这些痕迹集中在一起进行系统的检查研究。于是他和同事开始对霸王龙头骨上疤痕的发生、形状等细节进行了记录研究,后来还将这种研究进一步拓展到了艾伯塔龙、恶霸龙和蛇发女怪龙的化石。

  

  伤痕累累的蛇发女妖上颚骨。

  

  该图标比较了不同兽脚亚目恐龙的面部疤痕情况。(图片来源:皇家泰瑞尔古生物学博物馆)

  对疤痕的分析显示,疤痕往往出现在上下颚骨上,有些疤痕是由牙齿穿刺所致,有些则是长长的划痕。研究人员根据头骨大小和咬痕位置,比较分析了牙齿间距,从而确定了攻击者和受伤者的体型大小。“打斗的双方通常体型相仿,这意味着争斗并非是一个‘大卫与歌利亚’的故事”,Brown说。(译注:圣经所载传说,以色列王大卫以弱胜强,击败了巨人歌利亚。)研究认为这说明这类咬痕主要是由同类争斗所致。

  另一方面,研究人员还发现,虽然面部疤痕十分常见,但幼年霸王龙化石上却找不到这样的咬痕。据研究数据统计,大约50%的大型霸王龙(但尚未完全性成熟)的头骨存在咬痕;大约60%的成年霸王龙的头骨存在咬痕。

  这些数据指向了一个重要推论,即:幼年霸王龙并不会参与进这类争斗,只有那些足够年长的霸王龙在会彼此撕咬,且争斗只会在体型相仿的个体之间爆发。此外,研究还指出,这些疤痕虽然可怖,但对于霸王龙来说这些伤害通常并不致命。这似乎进一步支持了争斗广泛存在于年长霸王龙之间这一结论。

  我们知道,同类相争广泛存在于自然界中,且争斗通常发生在性成熟后。当动物到了可以繁殖的年龄,他们往往会为了争夺领地、确立地位、抢夺配偶等原因与同类打斗。霸王龙也可能存在类似的情况。且现有的数据表明,只有一半多的适龄霸王龙发生了这样的争斗,这或许可能与性别有关。“我们不知道是否只有某一种性别的霸王龙参与了争斗,不过这样的推论是有价值的,因为它关系到恐龙性别确定这一亘古难题。”Brown说。

  

  Caleb Brown正在检查艾伯塔龙的颚骨化石。(图片来源:皇家泰瑞尔古生物学博物馆)

  由于恐龙骨骼埋在地底长达数千万年,指示其性别的软组织都消失殆尽,因此确定恐龙性别几乎成了一个不可能任务。除非恐龙在怀孕或产卵时死亡,科学家目前还没有一个足够有力的判据来辨明恐龙的性别。如果该研究能够取得进一步的进展,其价值是不言而喻的。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196704.html

  化石研究显示阿根廷的白垩纪爬行动物多样性令人惊讶

  

  化石研究显示阿根廷的白垩纪爬行动物多样性令人惊讶

  据cnBeta:2021年9月8日,阿根廷INIBIOMA(生物多样性与环境研究所)和CONICET(国家科学研究委员会)的Ariana Paulina-Carabajal及其同事在开放获取期刊《PLOS ONE》上发表的一项研究称,在骨骼化石罕见的地方,孤立的牙齿也可以充实我们对古代爬行动物为主的生态系统的理解。

  南美洲拥有一些世界上最重要的化石聚集地点,可以帮我们了解恐龙和其他中生代爬行动物的历史。然而,位于阿根廷圣克鲁斯的晚白垩世Cerro Fortaleza地点却出奇的稀少。尽管附近的其他地点保留了不同的爬行动物化石组合,但Cerro Fortaleza地点的骨骼遗迹几乎完全局限于一种恐龙:巨型长脚类动物Dreadnoughtus。在这项研究中,研究人员利用牙齿扩大了该地点已知的爬行动物多样性。

  2016年12月,在Cerro Fortaleza的化石挖掘中发现了13颗牙齿和9个微小的骨架(类似盔甲的皮肤骨),代表了各种古代爬行动物。对这些遗骸的鉴定证实了至少有三种类型的恐龙存在:肉食性的盗龙、装甲的强龙和长颈的泰坦龙。然而,大部分的牙齿被确认为属于一组陆地居住的鳄鱼的表亲,被称为佩罗萨龙。尽管这些稀少的化石无法精确识别物种,但它们表明在这个地点的爬行动物的多样性比以前认识的要丰富得多。

  这些遗骸包括对某些动物的地理范围的一些重要见解。在这个地点出现的强龙(一种自带装甲的恐龙)标志着在巴塔哥尼亚更北的地方和南极洲更南的地方对这些恐龙的记录之间有了地理上的联系。而这个地点的佩罗萨龙(鳄鱼的表亲)代表了这组恐龙的最南部记录。这项研究表明,像牙齿这样的小型化石遗迹在充实我们对骨骼遗迹罕见的化石地点的古代环境和散布模式的理解方面一样很有用。

  作者补充说:"有时候,骨架并不出现。因此,这个地区的恐龙和鳄鱼的多样性是通过微小的化石,如牙齿和皮肤的骨架来揭示的。这些发现揭示了一个以前没有发现的动物群落。特别是强龙类恐龙和佩罗索尔类无尾龙的记录,是迄今为止南美洲最原始的记录之一。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196429.html

  湖北郧县人遗址:中国百万年人类史的重要实证地

  

  湖北郧县人遗址:中国百万年人类史的重要实证地

  据湖北日报(全媒记者 孙国平 海冰 通讯员 兰昌林):连续多日的雨天终于停歇,9月7日,十堰迎来了难得的晴好天气。在汉江北岸、曲远河口西边的郧县人遗址上,考古工作者们在野外工作钢棚下,正有条不紊地开展探方发掘。

  世界旧石器时代遗址中占重要一席

  站在学堂梁子高地放眼望去,曲远河在此与汉江相会。郧县人遗址第六次考古发掘现场负责人之一、湖北省文物考古研究所助理馆员高黄文说,“古人类喜欢生活在两河交汇处、大河拐弯处,加之当时气候适宜,这里可谓古人类生活的‘风水宝地’。”

  蓝天白云下,“郧县人头骨化石出土地”纪念碑格外醒目。1989年、1990年,先后在此发现的两具古人类头骨化石,以其完整性、稀缺性和重要性等,震惊世界。高黄文说,“发现古人类牙齿都相当珍贵,如此两件均保存了比较完整的脑颅和面颅骨的头骨化石,令国外同行羡慕不已。”正因其保存完整,考古工作者得以对头骨进行CT扫描图像测算和三维复原头骨模型测算,推算出“郧县人”脑容量接近1100毫升,这说明“郧县人”虽然古老,智商可不低。

  郧县人遗址还出土了2000余件古动物化石。研究认为,与“郧县人”伴生的哺乳动物有二三十种,如武陵山大熊猫、东方剑齿象、云南马、中国犀、中国貘等。“这里同时出现南北方动物群的成员,对研究古动物、古气候和古地理环境提供了重要的材料。”本次考古发掘项目负责人、湖北省文物考古研究所副研究员陆成秋说。此外,该遗址还埋藏有大量旧石器时代石制品,目前已发现3000多件石器标本。

  因此,郧县人遗址被专家一致认为,这里是我国继北京周口店之后发现的又一处集古人类化石、古哺乳动物化石、石制品三位一体的重要古人类遗址。“凭借其出土文物、现存面积、保存完整度、堆积丰富度、可持续工作条件等方面优势,郧县人遗址在中国乃至世界旧石器时代遗址中,都占有重要一席。”湖北省文物考古研究所所长方勤说。

  我国百万年人类史的重要实证地之一

  郧县人遗址自首次发掘以来,就受到国内外专家学者的密切关注。关于郧县人遗址的年代,多家单位运用不同技术手段进行过研究。其中,北京大学考古文博学院考古学年代实验室陈铁梅教授使用电子自旋共振(ESR)测年;南京师范大学实验室沈冠军教授使用等时线埋藏学放射性同位素测年;中国地质大学物探系实验室阎桂林教授使用古地磁法测年;法国自然历史博物馆使用ESR测年和古地磁法测年。测年数据有87万年、93万年、110万年等,平均值约为97万年。如果考虑误差正负值,‘郧县人’生活的年代距今100万年左右是可信的。陆成秋称,郧县人遗址被认为是我国百万年人类史的重要实证地之一。

  专家们还认为,郧县人头骨化石的发现,填补了亚洲古人类演化史的缺环,也为人类起源与演化史提供不可多得的珍贵证据。

  据了解,在以郧县人遗址为核心的汉江流域,还发现有梅铺猿人遗址、白龙洞遗址、黄龙洞遗址等古人类遗址及众多的旧石器化石点,这种富集现象全国仅有、世界罕见,表明汉江流域以郧阳为核心的区域是古人类起源、演化的重要区域,堪称罕见的人类进化廊道。

  推进遗址公园建设 共享考古成果

  为推动郧阳考古成果与公众共享,近年来我省积极推动郧县人遗址公园建设。

  2001年,郧县人遗址成为全国重点文物保护单位;2014年,由中国文化遗产院编制的《学堂梁子遗址保护规划》获国家文物局批复,加快了保护工作进程;2020年,《学堂梁子(郧县人遗址)公园登山道路、步行道、展示用房(含标本用房)方案设计》获国家文物局批准。

  2021年3月,省文旅厅批复了《关于学堂梁子考古遗址公园规划的意见》,原则同意按照所报规划推进学堂梁子考古遗址公园建设。9月5日,荆楚大遗址传承发展工程推进会在汉召开,对包括郧县人遗址在内的荆楚大遗址传承发展工程项目库建设,提出新的要求。

  此外,“中国·郧阳文化高峰论坛”和“郧县人”头骨化石发现30周年国际学术研讨会陆续召开,古人类、古地质、古环境、水文、气象的研究相继展开,1:1000的遗址地形测绘图已完成。

  郧阳区相关负责人介绍,力争到“十四五”末建成集遗址保护、考古发掘、科研科普、休闲观光为一体的古人类生存演化研究的遗址公园,吸引更多公众走进遗址公园,共享“中国百万年人类史重要实证地”考古成果。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3196402.html

  河南省平顶山市汝州温泉镇一场大雨将“沉睡”200万年的大象“唤醒”

  

  河南省平顶山市汝州温泉镇一场大雨将“沉睡”200万年的大象“唤醒”

  据人民网(侯琳琳 常力元 宋芳鑫):一场大雨,将“沉睡”约200万年的大象“唤醒”。

  近日,在河南省平顶山市汝州温泉镇涧山口水库一带,因河水冲刷暴露出类似动物骨骼的物体,经河南自然博物馆专家鉴别和地质勘察,初步认为是大象盆骨化石,距今约200万年。

  “那天我们在牛涧河临时泄洪道北侧巡查隐患时,发现有疑似动物化石之类物体,露出来的呈现白色,像骨头一样。”汝州市地质矿产局工作人员王旌吉激动地说。

  汝州市地矿局工作人员李峰补充道:“发现这些骨骼后,又在该点东边50米的南岸陡坎处,发现有两处半圆形坑迹和散落的岩石状灰白色物体。”

  为确认这些骨骼是否是动物化石,李峰和同事近距离观察、拍照,并与网上化石照片对比,初步确定为某种动物化石,对此次发现,李峰第一时间联系专家并向河南自然博物馆汇报。

  河南自然博物馆馆长徐莉带领地质勘探专家到汝州进行勘查。经鉴定,初步认为牛涧河临时泄洪道北侧的物体为大象盆骨化石;散落在半圆形坑迹的为象牙化石;在开挖河道翻出的土层里,也找到部分破碎的骨骼和象牙。

  “根据现有资料,这是汝州市有历史记载以来首次发现大象骨骼化石。”徐莉说。随后,专家组继续沿河勘察时,又发现了多处古生物化石,经过专家们初步鉴定,可能是古原牛或犀牛化石。

  李峰告诉记者,地质勘探专家经过地质勘查,初步认为该化石距今约200万年。至于具体是哪一种古象的化石,还要经过鉴定后才能确定。

  “东西长1.44米,南北宽1.16米,是成年公象,重约10吨。”李峰说,目前专家已确认,这次发现的大象盆骨化石保存比较完整,在河南尚属首次。

  河南省自然资源科学研究院教授级高级工程师张天义说,据此可以判断,在一万年至四万年前的区间里,有一些热带植物、动物在这里生存,后来因为气候和环境变化而消失。

  河南发现古象化石,并非偶然。一个人手牵大象状,即河南简称“豫”的象形。那么,河南古代到底有大象吗?

  “据资料显示,河南省洛阳、鹤壁、登封、新郑、唐河、三门峡等多地曾发现过大象的化石,有象牙、臼齿、骨骼,但从未发现过完整的盆骨。”河南自然博物馆古生物研究室主任贾松海说,这次是河南首次发现古象盆骨化石,能够鉴定大象性别,所以很珍贵。

  贾松海认为,此次古生物化石的发现,对中原气候的变迁和古生物的分类等科学方面的研究,提供了非常关键的数据。“如果发现周边有更多的化石分布,将做原地保护,化石取出进行研究,将模型放置原处进行复原。”

  很多网友好奇,一头10吨重的大象有多大?每天得吃多少东西?贾松海笑着说:“据推测古象要比现存的非洲象还大,一般情况下,每天要吃的食物大概是自身体重的百分之一,也就是200斤左右。”

  目前,大象盆骨化石现场已用水泥加固封闭,等汛期结束将再次开挖。对已发现的所有化石进行采样处理,大量准确数据将在检测后确定。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196144.html

  古DNA分析表明古人类和现代人类在55万年前分离后并没有相互隔离

  

  古DNA分析表明古人类和现代人类在55万年前分离后并没有相互隔离

  据前瞻经济学人APP资讯组:2021年是“人类基因组计划”协作组发表人类基因组序列草图的20周年。为了纪念这一事件,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的付巧妹教授领导的研究小组回顾了古DNA(aDNA)领域的最新进展。古DNA即从过去生物体的遗体中获得的DNA。

  古DNA研究首先着手于短的DNA片段,随后由于高通量测序技术的广泛运用而不断取得新进展。2010年,三个古DNA基因组草案(即尼安德特人、丹尼索瓦人和来自格陵兰岛的近代人)的发表标志着古DNA研究进入了一个新时代。

  已灭绝的古人类(即尼安德特人和丹尼索瓦人)的基因组已经被重新构建。这两个古老的血统被证明在大约55万年前与现代人类分离。随后,他们彼此又在大约400年前相互分离。

  这些古DNA分析表明,古人类和现代人类在约55万年前分离后并没有相互隔离。在古人类(即尼安德特人和丹尼索瓦人)和现代人之间发现了基因渗入。此外,这两个古人类血统之间也有混杂,如在一个约50年前的古人类个体中发现,他的母亲是尼安德特人,父亲是丹尼索瓦人。

  早期现代人类群体的遗传数据证明其起源于非洲。然而,仍然很难确定一个模式来描述非洲血统的起源。不管怎样,在大约25-20万年前的某个时间,早期现代人类祖先的五个主要分支开始在非洲短时间内相互分裂。

  在欧亚大陆,已经获得的早期现代人的基因组数据最早可以追溯到4.5万年前。这些数据显示了几个早期现代人的品系,其中一些与后期人类没有遗传关系,而古代北西伯利亚人、古代欧洲人和古代亚洲人可能与今天的人类有遗传联系。随着时间的推移,整个欧亚大陆人口结构、互动性和迁移性都增加了。

  在冰河时期,欧洲、东亚和西伯利亚都出现了人口变化。随着冰河时期后气候变暖,人类人口开始扩大,出现迁移和互动。

  古DNA研究有效地拓宽了我们对人类历史的理解。然而,我们还需要做出更多努力,比如进一步从非洲、亚洲和大洋洲等地区的基因组中取样,从而扩大古DNA研究的范围。

  该研究论文题为"Insights into human history from the first decade of ancient human genomics",已发表在《科学》期刊上。

  参考资料:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi8202

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196927.html

  中国辽西朝阳地区1.25亿年前尾羽龙化石骨骼中发现保存完好的软骨细胞

  

  中国辽西朝阳地区1.25亿年前尾羽龙化石骨骼中发现保存完好的软骨细胞

  

  来自热河生物群的尾羽龙复原图(郑秋旸 供图)

  

  来自尾羽龙腿骨软骨细胞的显微照片;其中一个细胞中还有经过染色而显示出的细胞核,以及暗色的细丝状染色质。Alida Bailleul供图

  据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:在位于中国东北辽西地区的热河生物群,科学家团队在1.25亿年前的尾羽龙化石中发现了保存完好的软骨细胞;团队成员发现了一些健康状态下“化石化”的软骨细胞,以及一些快要凋亡的软骨细胞;这些细胞的细胞核中可能还保存了细丝状的染色质,后续还需要更为精准的测试进一步确定这些细胞的生化特性。

  2021年9月24日,自然杂志旗下的《通讯生物学》(Communications Biology)报道来自中科院古脊椎所与山东天宇自然博物馆的科学家团队在我国辽西朝阳地区一具1.25亿年前恐龙的骨骼中发现的一组保存完好的软骨细胞。

  这具恐龙化石属于窃蛋龙类的尾羽龙,因其具有的特别的长尾羽而得名,其体型近似于现代的孔雀,和其他一些带毛恐龙、翼龙和原始鸟类共同生活在早白垩世的湖边生境。近年来,越来越多的证据显示出这些特异埋藏并保存下来的化石(包括皮肤衍生物和软骨细胞)与火山灰的快速沉积掩埋作用有着密切关系。中科院古脊椎所副研究员李志恒解释提到,这些富含矿物的细粒介质能够保护着远古生物的内部组织结构,以至于在原生的微观层面,例如在细胞级别上都有保留。

  研究小组在提取了尾羽龙股骨远端的一块靠近关节部分的骨骼,经过脱钙后,并利用了一系列显微成像技术手段来分析其微观结构,最终发现恐龙死后其软骨细胞经历了硅化,这一硅化过程很可能是软骨细胞完整形态得以保存的主要原因。更为神奇的是,研究人员发现在这些细胞中,一些是健康的形态,而另一些细胞则显示出不那么健康的多孔构造,处于细胞死亡的过程中。中科院古脊椎所外籍副研究员Alida Bailleul解释说道,这些软骨细胞的死亡过程很可能发生在恐龙个体存活的时候。细胞凋亡是生物体内自然发生的现象,而把化石里的细胞定位到一个细胞生长周期之中的某个特定阶段,在古生物学的研究中还是一个新的发现。这也是研究团队一直以来所尝试的方向——从细胞水平来增加我们对化石的深入认识。

  在接下来的工作中,研究团队提取了部分细胞,并用生化的方法来进行染色分析,利用苏木精素,一种常用来染细胞核的紫色化学物质,令其中一个软骨细胞的细胞核以及细丝状的染色质显现了出来,这表明了1.25亿年前的恐龙化石中可能还有原始生物分子的存在。DNA是细胞中染色质重要组成成分,因此本项研究还初步显示出恐龙细胞DNA存在的可能性,不过这个结论还需要更为精密的测试支持。研究团队还将进行更为深入的探索,包括更有效和针对性的染色或测试方法的应用。这项研究揭示恐龙骨骼中的有机物质并没有像我们理解的那样完全“石化”,至少在软骨细胞中还存有恐龙本身的有机分子。

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s42003-021-02627-8

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196619.html

  研究揭示狩猎采集人口密度如何受生态环境约束

  

  基于ORCHIDEE陆面过程模式构建的全球植被-动物-人类(狩猎采集者)相耦合的模型

  

  生态系统-人类耦合模型揭示出:食谱中肉食占比(由动植物资源的季节性相对丰度决定)的增加显著降低单位NPP所能支撑的人口密度

  据北京大学城市与环境学院:作为一个物种,人类如何养活自身并繁衍至今?从狩猎采集这个最简单的生计方式切入,或许可以洞察百万年来人类与自然环境之间最底层的关系。

  狩猎采集是人类历史上存在时间最久的生业模式。虽然在约一万年前农业起源之后,世界上多数地区,尤其是亚洲和欧洲的狩猎采集社会逐渐被农业社会取代,但很多狩猎采集族群持续到了近现代。人类学研究者通过实地调查和文献整理,汇编了过去两个多世纪存在的300余个狩猎采集族群的人口数量、分布、食谱、生活方式等重要资料。这些族群分布在几乎所有的大洲和气候带,为探讨人口与生态系统的关系提供了宝贵的数据。

  狩猎采集者直接从野生动植物中获取食物,因此其人口数量与当地气候和生态系统参数紧密关联。以往研究已发现,狩猎采集人口密度与生态系统净初级生产力(NPP)显著相关,但单位NPP所支撑的人口密度在世界各地不同部族之间相差可达近3个数量级。其中的原因仍是一个未解的谜题。

  为了探究生态系统通过什么样的定量机制影响人口密度,北京大学城市与环境学院朱丹研究团队在已有的陆面过程模式基础上,构建了首个全球植被-动物-人类(狩猎采集者)相耦合的模型(图1):该模型在物质能量守恒基础上,通过描述人类每天根据动植物资源的相对丰度选择捕猎或采集来获取食物等微观过程,结合出生和死亡(营养状态影响出生率和死亡率)等人口学方程,来模拟不同气候和生态系统中的人口动态。

  这一基于过程(process-based)的机理模型涌现出重要的规律:在非生长季(冬季或旱季)较长的地区,由于可食用植物的季节性匮乏,狩猎采集者高度依赖由捕猎获取的动物作为食物来源;同时由于能量从低营养级向高营养级传递会产生大量损耗,对于食谱中动物占比更高的族群,单位NPP所能支撑的人口密度远低于以植物为主要食物来源的族群。该机理模型涌现出的宏观规律得到了观测数据的支持(图2),进而从机制上定量揭示了世界各地狩猎采集人口密度巨大差异的原因。

  接下来,研究团队计划将该模型应用于过去近二十万年,探究古气候变化和生态系统演变如何影响古人类的人口动态和迁徙,以及人类觅食、捕猎和扩张如何反作用于生态系统,从而更深入理解人类演化和发展的自然影响因素以及史前人类对生态系统的长期影响。

  该研究成果以“Global hunter-gatherer population densities constrained by influence of seasonality on diet composition”为题,于2021年9月9日在线发表于Nature Ecology & Evolution(《自然生态与演化》)。北京大学城市与环境学院朱丹研究员为第一和通讯作者,合作者来自加拿大麦吉尔大学、西班牙巴塞罗那自治大学、法国气候与环境实验室。该成果得到了国家自然科学基金(41988101)项目资助。

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41559-021-01548-3

  相关报道:研究证实饮食结构限制狩猎采集族群规模

  据科技日报(韩扬眉):人类作为一个物种,是如何养活自身并繁衍至今的?地球生态系统又是如何支撑或者制约人口的数量和密度的?近日,北京大学城市与环境学院研究员朱丹团队在已有的陆面过程模式基础上,构建了首个全球植被—动物—人类(狩猎采集者)相耦合的模型,从机制上定量揭示了世界各地狩猎采集人口密度巨大差异的原因。相关研究成果发表于《自然—生态与演化》。

  “人类要生存,首先需要从环境中获取食物,不同的生产方式肯定会改变环境的人口承载力。那么以狩猎采集这个最简单的、在人类历史上存在时间最久的生计方式作为切入口,或许可以更容易看清百万年来人类与自然环境之间最底层的关系。”朱丹告诉《中国科学报》。

  虽然在约一万年前农业起源之后,世界上多数地区尤其是亚洲和欧洲的狩猎采集社会逐渐被农业社会所取代,但在美洲、非洲等地,很多狩猎采集族群持续到了近现代。

  人类学研究者通过实地调查和文献整理,汇编了过去两个多世纪存在的300余个狩猎采集族群的人口数量、分布、食谱、生活方式等重要资料。这些族群分布在几乎所有的大洲和气候带,为探讨人口与生态系统的关系提供了宝贵的数据。

  狩猎采集者直接从野生动植物中获取食物,因此,其人口数量与当地气候和生态系统参数紧密关联。以往研究已发现,狩猎采集人口密度与生态系统的净初级生产力(NPP)显著正相关,但单位NPP所支撑的人口密度在世界各地不同部族之间相差可达近3个数量级,差异背后的原因仍是一个未解谜题。

  朱丹表示,NPP是指植物通过光合作用固定的能量扣除植物呼吸消耗后的生产量,可以理解为供生态系统中包括人类在内的所有生物利用的能量。

  过去,人们通常将NPP作为评价人口承载力的指标,但该研究发现,仅此单一指标远远不够。此外,以往大多数研究基于观测数据采用统计学方法建立人口密度和环境变量之间的相关性,但统计方法存在局限性,比如不同统计模型存在结果差异、统计结果只能描述相关性而无法描述因果关系等。

  因此,研究人员构建了全球植被—动物—人类(狩猎采集者)相耦合的机理模型。该模型在物质能量守恒的基础上,通过描述人类每天根据动植物资源的相对丰度选择捕猎或采集获取食物等微观过程,结合出生和死亡(营养状态影响出生率和死亡率)等人口学方程,模拟不同气候和生态系统中的人口动态。

  这一机理模型的结果显示,在非生长季(冬季或旱季)较长的地区,由于季节性可食用植物的匮乏,狩猎采集者必须依赖捕获的动物作为食物来源;同时由于能量从低营养级向高营养级传递会产生大量损耗,因此对于食谱中吃肉更多的族群,相同初级生产力所能支撑的人口密度远低于以植物为主要食物来源的族群。为了求证这一模型预测的宏观规律,研究者进一步分析了当代狩猎采集者的观测数据,发现数据可以较好支持模拟结果。因此,该机理模型从机制上定量揭示了世界各地狩猎采集人口密度有巨大差异的原因。

  “人口密度、人类生产生活可能比我们想象的要更加受到生态系统的制约。”朱丹表示,该研究是一个起点,接下来,他们会将该模型应用于探究过去近20万年古气候变化和生态系统演变如何影响古人类的人口动态和迁徙,以及人类觅食、捕猎和扩张如何反作用于生态系统,从而更深入地理解人类演化和发展的自然影响因素以及史前人类对生态系统的长期影响。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/9/3195575.html

  新研究表明在过去4万年的人类进化过程中代际间隔出现了波动

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  新研究表明在过去4万年的人类进化过程中代际间隔出现了波动

  据cnBeta:一项新的研究表明,在过去4万年的人类进化过程中,代际间隔(generation interval)出现了波动,这和此前的认知假设不同。研究结果表明,人类的生活史可以因外部和文化因素而发生明显的变化。

  使用非洲基因组以外的尼安德特人片段作为分子钟/基因钟,来自丹麦奥胡斯大学和德国马克斯·普朗克进化人类学研究所的科研团队对欧亚和美洲人群的世代间隔进行了预估。

  该项目负责人Mikkel Heide Schierup教授说:“这种使用基因组数据的新方法使我们能够检索到埋藏在过去的关于我们人类生活特征的信息,这补充了可以从考古学中了解到的我们的历史”。

  研究小组在2021年9月7日的《Nature Communications》上报告说,在过去的4万年里,欧洲人口的人类平均繁殖年龄比欧亚大陆东部和美洲的人口要小。

  该研究的第一作者,博士生Moisès Coll Macià表示:“我们估计不同种群之间的平均世代间隔相差3到5年。我们认为,这种差异可能是比较大的。例如,如果变化发生在过去的1万年里,那么在我们研究的4万年期间,我们可能稀释了信号”。

  Coll Macià表示:“年长的父母比年轻的父母向他们的孩子传递不同的突变。在这项研究中,我们发现从尼安德特人的遗产中估计有年长父母的人群也有暗示年长父母的突变。例如,我们看到东亚人口的父亲往往比母亲年龄大,而欧洲人口的父亲和母亲的年龄相近”。

  那么,为什么历史上世界各地的世代长度不同呢?作者推测,这可能是对环境变化的一种反应。气候的差异,以及人类社会的技术和文化发展,可能使生活条件更有利于或不利于繁殖,从而在决定哪个是拥有后代的最佳时间方面发挥了重要作用。

  Schierup教授建议说:“在未来,我们将能够利用快速出现的大量古代和现代人类基因组序列,绘制出人类生殖年龄变化的精细地图,我们可以将其与环境和文化条件联系起来”。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196827.html

  小行星撞击地球在白垩纪末消灭了恐龙 蛇却进化了

  

  小行星撞击地球在白垩纪末消灭了恐龙 蛇却进化了(Credit: Joschua Knüppe)

  据前瞻经济学人APP资讯组:一项发表在《自然通讯》上的新研究表明,小行星撞击在白垩纪末消灭了恐龙和其他大多数生物,只有少部分幸存了下来,蛇就是其中之一。现在所有类型的蛇都是从少数几个蛇类物种进化而来的。

  这一毁灭性的灭绝事件是一种“创造性的破坏”,它使蛇开始进化得更加多样化。

  这项研究由巴斯大学的科学家团队利用化石并分析了现代蛇的遗传差异,从而重建了蛇的进化过程,并确定了其进化时间。

  他们的结果显示,所有现存的蛇都可以追溯到仅有的几个物种。

  蛇可以在地下避难,且长期没有食物也能存活,这帮助了它们在撞击中幸存下来。在那之后,包括恐龙在内的竞争对手的灭绝使蛇能够进入新的栖息地。

  随后,蛇类在新的栖息地获得了新的猎物,由此变得多样化,产生了像毒蛇、眼镜蛇和蟒蛇这样的种类。

  这项研究还表明,蛇在这个时期开始在全球范围内扩散开来。尽管现存蛇类的祖先可能一开始生活在南半球的某个地方,但人们现在几乎在每个大洲都能见到它们。

  在蛇的故事中,我们能看到严重、快速和全球性的环境破坏在推动进化方面起了关键作用。

  该研究论文题为”Evolution and dispersal of snakes across the Cretaceous-Paleogene mass extinction”,已发表在《自然·通讯》期刊上。

  参考资料:https://phys.org/news/2021-09-modern-snakes-evolved-survivors-dino-killing.html

  相关报道:现代蛇由少数几个在导致恐龙灭绝的小行星撞击中幸存的物种进化而来

  据cnBeta:来自巴斯大学米尔纳进化中心的一项研究表明,现代蛇是由少数几个在导致恐龙消灭的小行星撞击中幸存下来的物种进化而来的。那次撞击在白垩纪末期导致了恐龙和大多数其他生物的灭绝。研究作者说,这一毁灭性的灭绝事件是一种“创造性的破坏”,使蛇能够多样化地进入以前由竞争对手填补的新生态位。

  这项发表在《自然通讯》上的研究表明,今天包括近4000个活体物种的蛇类,在一次小行星撞击事件消灭了恐龙和地球上大多数其他物种的时候开始了多样化进化。

  这项研究由巴斯大学的科学家领导,包括来自布里斯托尔、剑桥和德国的合作者。他们利用化石和分析现代蛇的遗传差异来重建蛇的进化。这些分析帮助确定了现代蛇类进化的时间。

  他们的结果显示,所有活着的蛇都可以追溯到仅有的几个物种,这些物种在6600万年前的小行星撞击中幸存下来,也就是导致恐龙灭绝的那次大灭绝。

  作者认为,蛇在地下避难和长期没有食物的情况下生存的能力帮助它们在撞击的破坏性影响中幸存下来。在那之后,它们的竞争对手的灭绝使蛇能够进入新的生态位、新的栖息地和新的大陆。随后,蛇类开始多样化,并开始利用新的栖息地和捕获新的猎物。现代蛇类的多样性--包括树蛇、海蛇、毒蛇和眼镜蛇,以及像蟒蛇这样巨大的蛇类。

  化石还显示了此后蛇类脊椎骨形状的变化,这是由于白垩纪品系的灭绝和新群体的出现,包括长达十米的巨型海蛇。

  “这很了不起,因为它们不仅在消灭了这么多其他动物的灭绝事件中幸存下来,而且在几百万年内,它们正在进行创新,以新的方式利用它们的栖息地,”研究主要作者Catherine Klein博士说。

  这项研究还表明,蛇在这个时期开始在全球范围内传播。尽管现存蛇类的祖先可能生活在南半球的某个地方,但蛇类在灭绝后似乎首先传播到了亚洲。

  通讯作者、巴斯大学米尔纳进化中心的Nick Longrich博士说:“我们的研究表明,灭绝作为一种'创造性破坏'的形式--通过消灭旧的物种,它允许幸存者利用生态系统中的空白,试验新的生活方式和栖息地。”

  “这似乎是进化的一个普遍特征--正是在重大灭绝之后的时期,我们看到进化处于最疯狂的实验和创新阶段。生物多样性的破坏为新事物的出现和在新的陆地上定居提供了空间。最终,生命变得比以前更加多样化。”

  该研究还发现,在世界从温暖的“温室”气候转变为寒冷的“冰室”气候的时候,有证据表明发生了第二次重大的多样化事件,即极地冰盖的形成和冰河时代的开始。在蛇身上看到的模式暗示了灾难--严重的、快速的和全球性的环境破坏--在推动进化变化方面的关键作用。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196445.html

  乌兹别克斯坦克孜勒库姆沙漠发现凶猛程度堪比霸王龙的鲨齿龙化石

  

  乌兹别克斯坦克孜勒库姆沙漠发现凶猛程度堪比霸王龙的鲨齿龙化石

  据中国青年网:英国《太阳报》9月8日报道,科学家们发现了一种体格和凶猛程度堪比霸王龙的恐龙。它足足有一辆公共汽车那么大,体重超过1吨,长着12厘米长的锯齿状、像刀片一样的牙齿。

  这种食肉动物属于鲨齿龙类,或称“鲨鱼齿恐龙”。这种恐龙生活在大约9千万年前的中亚地区——远在霸王龙之前。它的遗体被埋在乌兹别克斯坦克孜勒库姆沙漠的一个恐龙墓地的岩石中。

  目前已经确认这只恐龙存在面部和头部咬伤,这可能是在物种间的领土战争中造成的。它的捕猎范围覆盖方圆数百英里,猎物包括一些较小的霸王龙。来自日本名古屋大学的Kohei Tanaka博士表示:“它与在英国发现的新猎龙非常相似”。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3193887.html

  乌兹别克斯坦发现鲨齿龙属新恐龙“乌鲁伯格龙” 霸王龙之前的霸主

  

  乌兹别克斯坦发现鲨齿龙属新恐龙“乌鲁伯格龙” 霸王龙之前的霸主(Image credit: Julius T. Csotonyi. / Kohei et al., doi: 10.1098/rsos.210923.)

  据新浪科技:众所周知,在恐龙统治末期,像霸王龙这样的标志性暴龙处于食物链顶端,但事实上它们并没有一直占据榜首。目前,《皇家学会开放科学杂志》最新研究报告称,鲨齿龙属 (Carcharodontosauria) 是最新发现一支恐龙种群,它们是中型至大型的食肉恐龙,在霸王龙统治地球之前,它们是最顶级的“捕食霸主”。

  这种新恐龙被命名为乌鲁伯格龙 (Ulughbegsaurus uzbekistanensis), 该恐龙骨骼化石是在乌兹别克斯坦孜勒库姆沙漠发现的,其历史可追溯至大约 9000 万年前的下白垩纪,两项独立的进化分析研究表明,乌鲁伯格龙是中亚白垩纪的第一种鲨齿龙物种。

  研究报告第一作者 、Kohei Tanaka 副教授解释称,我们依据一块单独的骨骼化石,即左上颌骨,描述了这个新的恐龙物种,在兽脚亚目恐龙中,上颌骨的大小可用于估计该动物的体型,因为它与股骨长度有关,而股骨长度是一种公认的体型指标。因此,我们能估计出乌鲁伯格龙的体重超过 1000 公斤,体高大约 7.5-8 米,比一头成年非洲象更大。

  该体型超过了贝斯克提地层 (Bissekty Formation) 发现的其他食肉动物,包括在同一地层挖掘发现的小型暴龙帖木儿龙 (Timurlengia)。 因此,这种新命名的恐龙物种很可能是白垩纪早期处于食物链顶端的霸主。

  乌鲁伯格龙的名字命名源自 15 世纪数学家、天文学家乌鲁·伯格,在白垩纪晚期之前,像乌鲁伯格龙这样的鲨齿龙从包括中亚在内的古大陆上消失了,这种消失被认为与暴龙的崛起有关,但由于相关化石证据缺乏,人们对这种转变仍然知之甚少。

  北海道大学博物馆资深作者 Yoshitsugu Kobayashi 教授称,乌鲁伯格龙的发现填补了化石记录的一个重要空白,揭示了鲨齿龙广泛分布在从欧洲至东亚的大陆上,作为劳亚古大陆最后幸存的鲨齿龙,这种大型掠食者与一种体型较小的暴龙共存,揭示了白垩纪晚期顶端掠食者生态位过渡的重要制约因素。

  相关报道:日本科学家在乌兹别克斯坦发现一种新的恐龙化石

  据俄罗斯卫星网:日本名古屋大学的专家对在乌兹别克斯坦发现的恐龙化石进行了研究并确定它们属于一种长8米、重1吨的古老爬行动物。

  ScienceAlert网站称,长着15厘米牙齿的这种巨型食肉动物9亿年前生活在地球上。这种蜥蜴被称为兀鲁伯龙,是为了纪念帖木儿的孙子、突厥国活动家和数学家兀鲁伯。爬行动物属于鲨齿龙。它们的特征是“鲨鱼”的牙齿。

  兀鲁伯龙居住在亚洲大陆最西部的平原,当时地球大陆还互相靠得很近。这种蜥蜴控制着当时还很小的暴龙。包括霸王龙在内的它们只是在鲨齿龙消失后体型才长成很大。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196812.html

  人类基因组计划第一份草图发布20周年:篆刻在古DNA中的人类演化史

  据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:1990年,人类基因组计划启动,2001年,长达30亿碱基对的人类基因组草图绘制完成。这不仅是人类历史上的一项壮举,也是分子生物学领域的一个巨大里程碑。

  今年是人类全基因组草图发表20周年。值此之际,Science杂志邀请国际上与其相关领域前沿团队撰写在人类基因组计划出现后的重要进展,其中中科院古脊椎所付巧妹研究员受邀领衔关于古DNA领域的发展以及前沿研究综述。这篇名为“Insights into human history from the first decade of ancient human genomics”的综述系统梳理了过去十余年来古人类基因组学研究的发展,于北京时间2021年9月24日在Science特刊-人类基因组计划第一份草图发布20周年上发表。

  二十世纪八十年代,通过获取的一些小的古DNA片段,分子古生物学家对古DNA有了一些初步的认识。二十一世纪初期,受益于人类全基因组的发表和高通量测序技术的发展,古DNA领域开始蓬勃发展。2010年,以人类全基因组为参考序列,分子古生物学家发表了三个古人类的基因组草图:一个尼安德特人、一个丹尼索瓦人,以及一个古爱斯基摩人。至此,古基因组研究新纪元正式开启。

  

  图一. 截止2021年6月前每年已发表的人类古基因组数据

  古老型人类——已灭绝的现代人近亲

  2010年,对尼安德特人和丹尼索瓦人这两种古老型人类的全基因组的成功测序,从分子生物学角度揭示了这两个现代人“近亲”的遗传信息。尤其是丹尼索瓦人,由于当时化石证据的缺乏,他是第一个,也是目前唯一一个,仅仅由古DNA证据揭示的新古老型人类。他们在约55万年前与现代人分离后,陆续又与除了非洲人群外(近来有研究提出非洲人群可能也存在与古老型人群的混合)的现代人群发生了多次混合。混合的结果不仅导致多个现代人群基因组中不同程度地残留有古老型人类的DNA片段,还使得尼安德特人的线粒体基因组和Y染色体在约37-22万年前被现代人取代。古DNA研究还发现了数个现代人和古老型人类混合后不久产生的后代,以及一个丹尼索瓦人和尼安德特人“夫妻”的孩子。这些发现让我们明确,至少在人类漫漫五十万年的历史长河中,这些古老型人类和现代人其实比我们预想得更加亲近且交流更加频繁。

  早期现代人格局——古老而多样化的人群

  尽管遗传学证据支持现代人起源于非洲,但目前还没能构建出统一的模型。在摩洛哥发现的、距今约31万5千年的化石是目前最古老的具有部分现代人形态特征的人类化石。约25至20万年前,五个非洲人群在短时间内分离,为非洲的狩猎采集者、农业游牧人群以及非洲外人群提供了祖源成分。大约在8-6万年前,东非、西非和非洲外人群的祖源人群之间发生了一系列的分离事件。

  在欧亚地区分布的早期现代人群存在多个支系。有些人群对现代的人群没有可检测到的遗传贡献,还有些人群和现代的人群有关。发现于西伯利亚中部的约4万5千年的Ust'-Ishim个体、发现于捷克的超过4万5千年的Zlaty k?ň个体,以及发现于罗马尼亚的约4万年的Oase 1个体对当今人群没有可检测的遗传贡献;而在中国发现的田园洞人和AR33K个体、在比利时发现的Goyet Q116-1和俄罗斯发现的Kostenki 14个体、在俄罗斯发现的Mal’ta和Yana个体则分别代表了古东亚人,古欧洲人和古北西伯利亚人。随着时间的推移,这些人群发生交流、迁徙,形成更精细的人群结构。尽管我们对欧亚早期现代人群的认知还较为有限,但古DNA研究不断充实着这些人群历史的细节。比如2017年一项研究发现来自中国的田园洞人和远在比利时的GoyetQ116-1个体存在遗传联系。这个发现有些出人意料,因为一般来说,距离相隔较远的人群直接发生基因交流可能性不大,所以可能性更大的情况是,他们之间存在第三个人群,将两者联系了起来。四年之后,一项新发表的研究发现了一个生活在保加利亚的古老现代人群和两个人群都存在遗传联系,验证了之前的猜想。

  

  图二. 古老型人类和早期现代人的遗传历史示意图

  末次盛冰期——人类史上的一次挑战

  末次盛冰期是距今最近的极寒冷时期,在这段时期的欧亚大陆发生了一系列的人口变化。在欧洲,以比利时约3万5千年前的Goyet Q116-1个体为代表的的遗传成分可能在大区域被取代,在末次盛冰期快结束时重新扩张。在亚洲,田园洞人和AR33K的遗传成分曾广泛存在,然而末次盛冰期之后,早期东亚北方人的遗传成分开始出现(AR19K),这说明东亚北部有些人群可能在此期间发生了更替。在北亚,也发生了晚期人群遗传成分的变化。除此之外,人类也在逐步适应这段严寒环境。例如,使东亚人产生区别于欧洲人特征的EDAR基因的变异最晚从末次盛冰期末开始出现并且频率升高,支持了该变异可能可以在低紫外线环境中增加母乳中的维生素 D以提高幼儿的存活率的假说。

  近万年演化史——逐步形成全球人群格局

  近万年来,气候变得温暖而稳定。全球出现了更为活跃的人群活动,包括快速的扩散、迁徙、互动和更替等。全球不同地区的人群呈现出不同的规律,有些地区以内部人群互动为主,呈现出长时间的人群连续性,比如东亚和澳大利亚;有些地区则出现了多次的人群混合和取代,比如欧洲和欧亚草原地区。这些世界范围的人群迁徙与互动,以及后续相关历史事件的影响,逐步形成了全球人群的大致格局。

  论文全面梳理了全球各大版块的主要人群遗传历史事件,这里受限于篇幅,主要介绍东亚和东南亚地区内容。

  在万年前,东亚和东南亚已存在多样化的人群,其中至少包括以新石器时代山东人群为代表的古北方成分人群、东南亚的古老现代人群——和平文化人群、以福建奇和洞人和广西隆林人为代表的两种不同的东亚古南方人群、日本的绳纹文化人群。而东亚南北方人群至少在1万9千年前出现遗传差异。随着时间的推移,“古北方人群成分”和 “古南方人群成分”在南北方人群之间发生了流动和变化,说明南北方人群在不断发生交流与融合。现今南方人主要是大量古北方人成分和下降的古南方成分混合。1万4千年前的黑龙江人群可能是与美洲原住民最相关古北亚人群的东亚成分来源。另外,早在东亚南方及东南亚出现农业之前,东亚南方人群就和东南亚人群存在交流。蒙古地区人群在新石器时期几乎只携带东亚人群的遗传成分,后来大约在五千年前受到草原人群影响,到3千多年前引入了草原人群和欧洲农业人群的遗传成分。

  这些古基因组学证据不仅揭示了种种人群历史事件,还为一些考古和文化上的争议提供了新的证据。比如欧洲的古基因组学研究发现,欧洲地区的农业传播发生在人群扩散层面,排除了农业传播仅发生在文化传播层面的可能性。而东亚和东南亚地区的古基因组学研究发现,东亚南方人群和东南亚人群之间存在双向交流,而非之前根据形态学提出的理论那样——从事农业经济的东亚人群取代了东亚南方沿海和东南亚地区的狩猎采集人群。

  

  图三. 近万年全球人群活动

  未来展望——过去见证未来

  目前,古基因组数据已达到六千余个,但这些数据也只能让我们初步了解人类演化史。受限于保存状况,目前大部分古基因组数据来源于寒冷干燥的地区,而亚洲南方、非洲、美洲、大洋洲等地区的古基因组数据还较为有限,这个问题在超过三万年的个体基因组上尤为突出。因此,未来古DNA领域可以着重对这些地区进行一些有针对性的研究。

  迅速积累的古基因组数据也离不开古DNA技术的发展。不久前发表的超过一百万年的古DNA数据,极大地增加了研究人员用古DNA探索更大时间尺度演化历史的信心。高效的DNA捕获技术甚至能在沉积物中捕获古代人类和动物的基因组片段,而古蛋白质组、古微生物组、古甲基化组技术以及针对古DNA设计优化的生物信息学工具也为我们提供了更为全面详实的古分子信息。这些信息不仅记录了人类演化历史,也让我们对人类基因组有了更深刻的认识,比如导致新冠肺炎的一项高风险因素就可能和尼安德特人的基因渗入有关。这些篆刻在古DNA上的人类历史,不仅讲述着人类的过去,也将伴随着人类走向未来。

  本论文第一作者为中科院古脊椎所刘逸宸特别研究助理,毛晓伟副研究员;通讯作者为付巧妹研究员。本研究由中国科学院、国家自然科学基金委、腾讯科学探索奖及美国霍华德·休斯医学研究所资助。

  论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi8202

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196429.html

  龋齿化石表明史前灵长类动物可能爱吃甜食

  

  龋齿化石表明史前灵长类动物可能爱吃甜食

  据中国新闻网:施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》最新发表一篇古生物学研究论文称显示,史前灵长类动物物种Microsyops latidens的口腔化石为哺乳动物龋齿提供了已知最早证据,这些化石可追溯至早始新世(约5400万年前),表明史前灵长类动物可能爱吃甜食。

  该论文介绍,在美国怀俄明州大角盆地南部发现的1030个口腔化石(牙齿和下颌部位)中,77个(7.48%)化石有龋齿,这些龋齿可能是由水果含量丰富的饮食或其他高糖食物导致的。历史上龋齿发病率的变化说明,灵长类动物的饮食曾在含糖量更高和更低的食物之间波动。

  论文作者、加拿大多伦多大学士嘉堡校区基冈·塞利格(Keegan Selig)和玛丽·西尔科克斯(Mary Silcox)通过比较这些化石在大角盆地南部沉积地层中的位置来推断这些化石的年龄(研究人员可以根据发现化石的沉积物的地质年龄对其进行测年),发现在他们的化石样本中,最早和最晚出现的样本所含的龋齿比其余样本更少,这或许说明灵长类动物的饮食曾在含糖量更高和更低的食物之间波动。他们认为,早始新世的气候波动或许影响了植被生长以及食物的可获得性。

  论文作者还发现,Microsyops latidens化石的龋齿发病率高于现存灵长类动物研究中报告的水平,只有卷尾猴属(如僧帽猴)和柽柳猴属(如狨猴)的龋齿发病率比该化石的史前灵长类动物还要高。

  相关报道:史前灵长类动物爱吃甜食

  据中国科学报(刘如楠):9月9日,《科学报告》发表的一篇论文显示,史前灵长类动物物种Microsyops latidens的口腔化石为哺乳动物龋齿提供了已知最早证据,这些化石可追溯至早始新世(约5400万年前)。在美国怀俄明州大角盆地南部(Southern Bighorn Basin)发现的1030个口腔化石(牙齿和下颌部位)中,77个(7.48%)化石有龋齿,这些龋齿可能是由水果含量丰富的饮食或其他高糖食物导致的。历史上龋齿发病率的变化说明,灵长类动物的饮食曾在含糖量更高和更低的食物之间波动。

  Keegan Selig和Mary Silcox通过比较这些化石在大角盆地南部沉积地层中的位置来推断这些化石的年龄。研究人员可以根据发现化石的沉积物的地质年龄对其进行测年。作者发现,在他们的化石样本中,最早和最晚出现的样本所含的龋齿比其余样本更少,这或许说明灵长类动物的饮食曾在含糖量更高和更低的食物之间波动。Selig和Silcox认为,早始新世的气候波动或许影响了植被生长以及食物的可获得性。

  作者还发现,Microsyops latidens化石的龋齿发病率高于现存灵长类动物研究中报告的水平。只有卷尾猴属(如僧帽猴)和柽柳猴属(如狨猴)的龋齿发病率比Microsyops latidens 还要高。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3195006.html

  欧洲的早期智人面临亚北极气候

  

  欧洲的早期智人面临亚北极气候

  据cnBeta:外媒报道,考古学家对人类物种在上个冰川期向欧洲迁徙的早期浪潮的气候背景提出了新见解。人类物种当时如何迁徙到新环境中的过程代表了一个重要的进化转折点,最终导致智人在所有大陆和大量不同的气候区和环境中居住。促进最初的迁徙浪潮的机制仍有争议,但迄今为止,基于考古遗址与空间遥远的气候档案的相关性的大多数模型表明,人类群体依靠较温暖的气候条件迁徙到新的、更北部的环境。

  利用直接来自Bacho Kiro洞穴考古层的证据,马克斯-普朗克团队现在能够表明,人类已经忍受了非常寒冷的气候条件,类似于今天斯堪的纳维亚半岛北部的典型气候条件,已有几千年的历史。马克斯-普朗克进化人类学研究所和阿伯丁大学的研究员Sarah Pederzani说:“我们的证据表明,这些人类群体在他们使用的环境方面更加灵活,比以前认为的更能适应不同的气候条件。”马克斯-普朗克研究所人类进化部主任Jean-Jacques Hublin补充说:“利用这些新的见解,现在需要构建我们的物种在欧亚大陆迁徙的新模型,考虑到他们在气候方面更高的灵活性。”

  通过直接使用考古材料,如被人类屠宰的食草动物的遗骸,来产生气候数据,由Pederzani和Kate Britton(也是马克斯-普朗克进化人类学研究所和阿伯丁大学的研究员)领导的古气候研究小组能够建立一个非常强大的当地气候条件记录,特别是与人类居住在Bacho Kiro洞穴的时间有关。

  Britton表示:“与更常用的来自不同地方的考古数据和气候档案之间的年代学关联相比,这项技术能够更有把握地分配当地的气候背景--它真正让我们深入了解‘实地’生活是什么样子。”Pederzani补充说:“然而,由于分析的耗时性和对特定动物遗骸可用性的依赖,氧同位素研究或其他直接从考古遗址生成气候数据的方式对于智人首次迁徙到欧亚大陆的时间段来说仍然稀缺。”事实上,马克斯-普朗克的这项研究是在最初的旧石器时代背景下进行的第一次研究,因此可以得出这样令人惊讶的结果。

  Pederzani花了一年时间进行实验室工作,从钻取一系列动物牙齿的小样本,通过湿化学制备和稳定同位素比值质谱法来获得所有必要的数据。Pederzani说:“通过这种包括总共179个样本的时间密集型分析,有可能获得过去温度的非常高的分辨率记录,包括夏季、冬季和跨越7000多年的人类居住区的平均年温度估计。”

  由马克斯-普朗克研究所研究人员Jean-Jacques Hublin、Tsenka Tsanova和Shannon McPherron以及保加利亚索非亚保加利亚科学院国家考古研究所与博物馆的Nikolay Sirakov领导的国际团队于2015年开始对Bacho Kiro洞穴进行了重新发掘,并在洞穴中获得了丰富的人类活动考古记录。遗址下部的沉积物包含了大量的动物骨骼、石器、吊坠,甚至人类化石,并构成了气候研究的基础,以调查早期人类首次从黎凡特地球迁徙至东南欧时经历的环境条件。

  参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196847.html

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