生物演化
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奋蹄前行!从我国科研视角看马的演化传奇
新华社· 2026-02-17 15:31
远古三趾马演化研究 - 三趾马以极高的物种多样性完成了跨洲迁徙与演化适应,其在中国遗存的大量化石是解读全球古环境变迁与生物地理格局的关键密码[2] - 1150万年前渭河古三趾马抵达东亚,成为旧大陆最早的三趾马,此后三趾马分两次迁入旧大陆,在亚洲干旱开阔环境中扎根,又在欧洲、北非的湿润森林中演化出适配类型[2] - 科研团队通过碳氧稳定同位素分析,证实东亚本土物种长鼻三趾马始终占据开阔生态环境,演化出对粗糙草类资源的“预适应”[2] - 青藏高原平均海拔4000米的高原面上,三趾马单一种群分布的罕见现象被证实是青藏高原隆升造就的特殊地形与气候所致[2] - 1979年西藏吉隆县、比如县的三趾马化石为青藏高原隆升研究提供关键证据,1987年邱占祥院士《中国的三趾马化石》成为研究经典[2] 普氏野马保护与种群恢复 - 普氏野马是现存唯一的野生马种,拥有6000万年进化史,与家马亲缘相近却并非其祖先[3] - 因探险者过度猎捕,普氏野马在原生栖息地逐渐绝迹,1969年最后一匹野生普氏野马在蒙古国戈壁地区消失[3] - 1985年中国开启“野马返乡”计划,首批11匹普氏野马从海外抵达新疆吉木萨尔县野马繁殖研究中心[3] - 1988年首匹国产普氏野马幼驹“准噶尔1号”诞生,2001年新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区首次野放27匹野马[3] - 截至2025年底,中国范围内的普氏野马种群数量已突破900匹,在新疆、甘肃、内蒙古、宁夏等地均形成稳定种群[4] 科研与保护工作的意义 - 从三趾马的逆境适应到普氏野马的绝境重生,马类的演化昭示着生命的坚韧与伟大[6] - 从古生物研究到野生动物保护,中国对马类的尊崇与保护,彰显着守护生物多样性的时代主题[6]
500斤重的巨袋鼠怎么跳起来
环球网资讯· 2026-01-23 09:32
研究核心发现 - 最新研究颠覆了科学界长期认为体重超过160公斤的有袋类动物因脚踝骨骼纤细而无法跳跃的观点 通过分析大量骨骼证据发现 即使体重逼近250公斤的巨袋鼠 其骨骼结构也足够强韧以承受跳跃应力 [3] - 研究不仅关注骨骼强度 还评估了跳跃所需的“弹射系统” 即跟腱与跟骨的协同作用 分析确认巨袋鼠拥有强大的跟骨结构 足以容纳粗壮的跟腱 为爆发性跳跃提供了必要的“硬件基础” [4] 研究方法与数据 - 研究团队收集并分析了跨越数百万年的“骨骼证据库” 包括63种现存袋鼠与沙袋鼠的94个标本 以及已灭绝巨袋鼠种群(尤其是平面袋鼠)的40个化石样本 [3] - 科学家重点测量了在跳跃中起关键杠杆和弹簧作用的第四跖骨的长度与粗细 并结合已发表的体重数据 通过模型计算这些骨头能否承受全力蹬地时可能使其断裂的张力 [3] 巨袋鼠的行为模式推断 - 尽管拥有跳跃的生理能力 但考虑到能量消耗 对于体重达250公斤(约500斤)的巨兽而言 持续跳跃作为长距离移动策略是极其“不经济”的 [4] - 研究推断巨袋鼠更可能采用“混合动力”模式 平常以相对节能的四足或两足步态行走觅食 仅在面对如袋狮等顶级捕食者的紧急关头 才会启动“应急推进系统” 爆发出短促迅猛的跳跃以瞬间拉开距离 [4] - 这种偶发性、爆发性的跳跃逃生策略在当今许多小型哺乳动物(如跳鼠)中仍有体现 表明巨袋鼠在静如磐石与动如脱兔之间掌握了生存的平衡 [4]
多学科证据破译熊蜂觅食分工机制
环球网资讯· 2026-01-19 16:55
研究核心观点 - 一项跨学科研究从流体力学、形态学和生态学新视角揭示了熊蜂蜂王停止外出觅食的根本原因在于其口器微结构的物理限制,而非仅由行为或激素转变导致 [1][2] - 研究提出了一个将个体结构与功能相匹配以预测觅食行为的理论框架,并在工程学层面为仿生界面与液体输运系统设计提供了启发 [2] 研究背景与问题 - 社会性出现是生物演化的重要创新,熊蜂是研究该问题的理想系统之一 [1] - 熊蜂蜂王通常在第一批工蜂羽化后迅速停止外出觅食,转为以产卵和巢内活动为主,传统研究多从环境、生理或分子机制解释分工原因 [1] - 本研究旨在从新视角解释蜂王停止觅食的机制 [1] 研究方法与发现 - 研究团队对熊蜂用于采蜜的嚼吸式口器“中唇舌”进行了详细形态学研究 [1] - 蜂王中唇舌上密布的数千根细小刚毛间距保持在40至50微米左右,与体型大小无关 [1] - 工蜂的刚毛间距则根据其体型大小在15至45微米之间变化 [1] - 通过模拟自然场景和显微高速摄影技术定量测量发现,尽管蜂王体型大、舌头长、内部空间大,但其口器装满花蜜的比例(填充率)却更低 [2] - 与体型相同的工蜂比较,由于刚毛间距更大,蜂王的采蜜效率也更低 [2] 理论机制与解释 - 研究引入邦德数和毛细数两个无量纲数来衡量液体输运过程中重力、毛细力、粘性力的相互作用 [2] - 由于中唇舌结构的生长限制,当熊蜂体型增大时,其口器无法满足最优的标度关系,导致重力起主导作用,从而降低花蜜的填充率 [2] - 研究证实,身体结构导致的物理学限制是蜂王停止外出觅食的一个根本原因 [2] 研究意义与应用 - 研究为理解社会性昆虫的劳动分工机制提供了包括流体力学、形态学、生态学的新视角 [1] - 揭示了功能器官微结构的细微偏差足以在群体尺度上影响劳动分工 [1] - 相关专家认为,该研究提出了一个可用于预测觅食行为表现的理论框架 [2] - 在工程学层面,该研究可为设计仿生界面、液体输运系统以及微量液体样本采集与检测工具提供启发 [2]
【科技日报】发掘百万年前“古生物化石宝藏”
科技日报· 2025-11-14 09:38
项目概况与战略定位 - 大连金普新区正整合骆驼山洞穴化石群与新区其他优质山海资源,谋划打造世界级文旅IP [2][8] - 该项目旨在将骆驼山地区建设成为东北亚古生物研究、科普、研学的核心基地 [2][8] - 项目采用“发掘—修复—科研—展示”的完整链条,是中国科学院与大连金普新区院地合作的典范 [7][8] 考古发现与科研价值 - 骆驼山金远洞的堆积厚度和规模在世界范围内罕见,地层年代从距今360万年前到30万年前,完整记录了5次重要的地质和生物演化事件 [4] - 截至目前,已出土脊椎动物化石标本上万件,涵盖120多种哺乳动物,并发现了多个新物种 [5] - 科研团队已在国内外核心期刊发表论文30余篇,首次建立起我国东北地区新生代晚期高分辨率生物地层框架 [6] - 金远洞的发掘工作已持续十余年,预计至少还需要50年才能完成 [8] 具体化石发现与意义 - 发现了巨副骆驼的完整标本,研究显示这种生活在180万年前的巨型骆驼与现代沙漠骆驼截然不同,改写了其演化史 [5][6] - 发现了距今160万年左右的鬣狗粪便化石,其中的骨屑和孢粉揭示了当时完整的食物链及针叶林与阔叶林交织的植被景观 [6] - 发现了距今260万年左右的降温事件导致生物更替的证据,例如喜暖物种消失,耐寒的早期猛犸象、披毛犀开始出现 [6] - 通过铀同位素测年等技术分析,推断百万年前该地区的温度比今天凉爽,湿度是现在的两倍 [4] 化石修复与保护工作 - 在周屯化石修复基地,技术人员对化石进行加固、剔除围岩、拼接翻模等精细修复,修复一件完整的大型哺乳动物化石往往需要数月甚至数年 [7] - 采用3D打印技术制作仿真件用于展览,原件则妥善保存用于科研 [7] - 金普新区仓库内陈列着上万件金远洞出土的古生物化石和动物遗骨 [7] 合作模式与资源投入 - 项目是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与大连金普新区的院地合作项目,自2016年合作以来搭建了国家级科研平台 [8] - 合作模式为金普新区提供持续经费支持,中国科学院投入顶尖技术和人才 [8]
中国科学院×中山大学合作发表最新Cell论文
生物世界· 2025-11-08 16:00
研究背景与核心成果 - 研究由中国科学院昆明动物研究所牵头,联合多家国内外科研机构,于2025年11月7日在《Cell》期刊上发表论文 [2] - 研究核心为通过对现存及已灭绝长臂猿的大规模基因组测序与比较分析,系统阐明长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础 [2] 研究方法与数据 - 研究团队构建了迄今最全面的长臂猿基因组数据集,覆盖了18个现存长臂猿物种,并成功获取了包括已灭绝的“君子长臂猿”在内的3个古代样本的线粒体基因组 [4] 主要研究发现 - 通过全基因组比对,厘清了长臂猿科下四大属(长臂猿属、冠长臂猿属、白眉长臂猿属与合趾猿属)的演化顺序为(长臂猿属,(冠长臂猿属,(合趾猿属, 白眉长臂猿属))),解决了百年难题 [4] - 古线粒体基因组分析将已灭绝的君子长臂猿归入冠长臂猿属,否定了其作为一个独立属的地位 [4] - 保护基因组学和生态位模型分析表明,长臂猿种群规模和栖息地适宜性的历史动态变化与过去气候变化的潜在影响一致 [5] - 通过比较基因组学和转基因小鼠实验发现,长臂猿四肢较长与Sonic Hedgehog(SHH)基因中的205个碱基对的缺失有关 [6] - 研究核心发现包括基因组分析厘清了演化关系、确认君子长臂猿为冠长臂猿属物种、揭示气候对种群历史的影响、以及发现SHH调控元件的缺失有助于四肢伸长 [7] 研究意义 - 这些发现推进了对长臂猿进化、生物学以及保护工作的理解 [9]
改写生命演化史 我国学者发现4.5亿年前最古老轮藻化石
中国青年报· 2025-05-31 19:49
研究核心发现 - 西北大学刘丽静副教授团队在《自然-植物》杂志发表成果,宣布在中国塔里木和鄂尔多斯盆地发现了地球上已知最早的轮藻门化石,命名为“奇迹塔里木轮藻” [1][7] - 该研究将轮藻门化石的地质记录从晚志留世提前到晚奥陶世,将其起源时间向前推进了约2800万年 [1] - 研究为“陆地植物于奥陶纪起源于轮藻门”这一共识性假说提供了关键的化石证据 [1] 化石发现与特征 - 化石样本来自塔里木盆地晚奥陶世早期(凯迪早期)及鄂尔多斯盆地晚奥陶世早期(凯迪中期)的海相碳酸盐岩地层 [7] - 化石奇迹般地保存了轮藻纲叶状体关键特征,包括主轴上有轮生小枝、有节与节间分化、节间上覆盖纵向排列的皮层细胞,小枝也具有皮层细胞 [7] - 化石形态与现生轮藻非常接近,表明轮藻叶状体演化非常保守,且被推断为轮藻纲的基干类群 [7] - 研究团队对红藻门、绿藻门、轮藻门中6个纲以及陆地植物各门类共13个类群62个性状特征进行了系统发育分析,进一步确认了陆地植物与轮藻门的演化关系 [7] 科学价值与意义 - 该发现首次揭示,在晚奥陶世凯迪早期之前已经出现了从轮藻门向陆地植物进化过程中的关键形态创新,如多细胞分枝、卵式生殖等 [9] - 此前,最确切、最古老的轮藻门化石记录来自晚志留世的陆相地层,晚志留世之前化石记录的缺乏阻碍了人们对陆地植物演化时间的认识 [2] - 此次发现证实了轮藻门在奥陶纪已在海洋碳酸盐台地上广泛生长,突破了此前的认知局限 [14] 研究过程与方法 - 研究始于2010年,刘丽静在攻读博士期间对来自塔里木和鄂尔多斯盆地奥陶系的10000多张碳酸盐薄片进行了显微镜观察和记录,留下了10万张珍贵照片 [9] - 2019年,刘丽静在准备课件时,注意到文献中的中生代轮藻茎化石与之前观察到的奥陶纪“环形串珠”形态化石相似,经仔细比对照片后确认发现了已知最早的轮藻化石 [13] - 研究团队由西北大学早期生命团队、中国科学院、南京大学、中国石油大学(北京)等多个单位的研究者合作组成,突破了跨学科研究的瓶颈 [14] - 研究成果在2024年9月的一次国际研讨会上得到高度认可,后经严格审稿和修改,被《自然-植物》杂志原则性接收 [14] 研究者背景与团队 - 刘丽静于2017年加入西北大学,成为该校以一流学科为背景支持的早期生命与环境创新研究团队的一员 [14] - 自2019年成为研究生导师以来,刘丽静共指导了7名硕博生,其中已有5名学生获得硕士学位,1人获得国家奖学金,2人在全国学术会议上获得优秀口头报告奖 [17] - 2019年,刘丽静曾在权威学术期刊发表关于奥陶纪钙化蓝细菌化石指标揭示大气CO₂的重要成果 [16]