動物:揭開硬骨魚進化成功的神秘面紗

2020-12-04 做事情缺少努力與堅持

導語:今天大約有60000種脊椎動物存活。其中一半是陸生脊椎動物——哺乳動物、鳥類、蛇、蜥蜴、兩棲動物——另一半是魚類。在這些魚中,超過95%的魚屬於一種被稱為硬骨魚的魚群。這個魚群的形狀和大小令人驚嘆,從尖牙琵琶魚到大而扁平的太陽魚。現在,一項新的研究質疑了長期以來的假設,即硬骨魚具有先天優勢,使它們在進化上超過了非硬骨魚。

多年來,進化生物學家一直在推測硬骨魚異常多樣性的原因。特別是,一些研究人員認為,在硬骨魚進化的早期就發生了基因組複製事件,而全骨魚是使它們多樣化的關鍵特徵。人們認為,基因組複製可能會加速該群體修改現有特徵並進化出新特徵的速度,使他們能夠接觸到新的環境或生活方式。換句話說,硬骨魚身上有一種內在的特殊之處,使它們擁有了驚人的多樣化能力。

非硬骨魚群體的多樣化程度被魚類動物學家大大低估了,事實上,這與我們在活硬骨魚群體中看到的多樣化程度相當。很長一段時間以來,我們一直被活硬骨魚的多樣性所蒙蔽,以至於我們對已經滅絕的動物的多樣化模式視而不見。大部分的鰭狀鰭魚包括硬骨魚和全骨魚,它們有骨頭,鯊魚有軟骨但沒有骨頭。儘管目前硬骨魚是種類最多的物種,但化石記錄中顯示的全骨魚的多樣性直到現在才被發現,因為研究的重點一直是解釋活硬骨魚的多樣性。

為了調查hol骨質的隱藏的多樣性,賓夕法尼亞大學的古生物學家約翰·克拉克,在牛津與格雷姆·洛伊德和馬特·弗裡德曼共同創立了這個項目,研究了在中生代時期,在100到2.5億年前,這群魚類最初進化並分裂成不同的物種的時候,在中生代的時候,研究了不同的心靈和全息技術的多樣性。克拉克參觀了世界各地的博物館,拍攝了全骨化石和硬骨魚化石。通過測量體型,用幾何形態測量法來測量魚類體型的變化,克拉克計算了不同形狀和大小的數量。

還決定了一個血統的創新程度,它是如何不斷地進化出相同的形狀和大小,還是它進化出了各種不同的形狀和大小?他的發現是驚人的。holostean小組的早期成員在形態上是多樣化的,比他們的現代同行會讓我們相信的多得多。在中生代早期,你可能會認為全骨類動物是未來的潮流,因為它們似乎在生態學上做著大多數有趣的事情,相比之下,很多硬骨魚都是體型小、像小米諾魚一樣的動物,它們看起來一點都不有趣。

更重要的是,研究人員發現硬骨魚和全骨魚在特徵進化或創新出現的速度上沒有區別。克拉克說,這是意料之外的,因為基因組複製使硬骨魚得以多樣化的想法:假定硬骨魚必須一直是優秀的創新者,擁有各種不同的形狀和大小。但是在它們進化歷史的早期階段,硬骨魚並不是異常多樣化的。硬骨魚類並沒有什麼特別之處。沒有這種基因組複製的硬骨龍的姊妹家族同樣能夠找到新的身體計劃或以相對較高的變化率進化。

此外,儘管許多人認為活的全骨類動物是「活化石」——也就是說,在數億年的時間裡,它們幾乎沒有變化,甚至根本沒有變化——但它們來自一個在進化歷史早期非常多樣化的譜系。克拉克、勞埃德和弗裡德曼並不完全確定為什麼全骨龍後來衰落了,而硬骨龍卻興旺發達。硬骨魚在大約六千五百萬年前的白堊紀晚期真正起飛和多樣化,超過了他們所研究的時期。克拉克說,硬骨魚的成功可能不能歸結於諸如基因組複製之類的包羅萬象的解釋,而更可能歸因於不同種類硬骨魚的特定特徵。

總結:研究人員說,本周發表在《美國國家科學院院刊》雜誌上的這項研究確實帶來了一個重要的視角轉變。因為其他的血統並不缺乏多樣化的能力,新的見解將問題從「為什麼硬骨魚有非凡的多樣化的能力?」轉移到「為什麼更多的硬骨魚存活了下來?」

相關焦點

  • 「遺失的世界」索科特拉島 揭開神秘面紗
    讓我們跟隨英國《每日郵報》,一起揭開這個神秘島嶼的面紗吧!印度洋遺失島索科特拉島遠觀像科幻電影裡的圖片,但事實上它已進化為一個「世外」島,如同迷失的世界島一樣,已和非洲大陸分離了六、七百萬年。索科特拉島位於印度洋,在距索馬利亞250公裡和葉門340公裡的交匯處。島上的惡劣環境,有大面積的沙質海灘、石灰巖溶洞和巍峨的高山。
  • 科學家發現化石,神秘面紗終於揭開!
    科學家發現化石,神秘面紗終於揭開!自恐龍徹底滅絕之後,地球的中生代也結束了,並開啟全新的新生代,當時的地質時代主要分為三個紀,分別是古近紀、新近紀和第四紀,等到了第4紀的時候,哺乳動物便成為地球上的支配者,其中就包含一種飛行動物,那就是蝙蝠。很多人對蝙蝠的了解都比較局限,認為它是一種黑黝黝的飛行動物,沒有什麼美觀可言。
  • 看到「嫦娥四號」拍攝的月球照片,成功揭開月球表面的神秘面紗!
    看到「嫦娥四號」拍攝的月球照片,成功揭開了月球表面的神秘面紗!宇宙是浩瀚無垠的,人類探索了這麼多年,對它的了解也不過是皮毛。人類自認為地球在宇宙中非常巨大,可當人類真正進入太空的時候,才發現宇宙中存在著數以億萬顆比地球大的星球。
  • 揭開神秘面紗,原來你是這樣的梵淨山
    揭開神秘面紗,原來你是這樣的梵淨山 2020-12-03 09:54 來源:澎湃新聞 政務
  • 神奇的四氧化三鐵,揭開奇異現象的神秘面紗
    雖然故事眾說紛紜、誇大離奇,充滿了恐怖色彩,但我們用科學揭開奇異故事的神秘面紗,真像不僅讓我們領略了科學的魅力,而且對我們的現代生在活也有積極意義。大家可能聽說過1992年故宮的靈異事件:那是一個電閃雷鳴,風雨交加的下午,遊客們突然看到故宮的紅牆邊出現了行走的宮女,並用相機拍下了這靈異的一幕。
  • 揭開動物實驗神秘面紗:小狗被實行安樂死
    12月20日,本報記者走進我省最大的動物實驗基地——貴陽醫學院實驗動物中心,揭開了我省實驗動物的神秘面紗。現狀:小獵犬成為醫學實驗的「活試劑」貴陽醫學院內一個不起眼的角落裡,一棟三層的小樓絲毫不引人注目,然而這就是貴陽醫學院實驗動物中心。這裡不如其他教學樓熱鬧,由於路旁雜草叢生,每天除了少數教師和學生前來做實驗外,很少有人來這裡。
  • 《葉猴王國》揭開白頭葉猴的神秘面紗
    這部長達一個小時的野生動物紀錄片帶我們進入猴子王國的腹地,追隨並拍攝到了珍稀野生動物白頭葉猴在中國美麗的喀斯特地貌山中的神秘生活。  華影青橙獲得允許進入此前一直禁止入內的地區拍攝,從而幸運地揭開了這群世界上最罕見的猴類的神秘面紗。
  • 中國人率先,為你揭開月球背面的神秘面紗
    中國人率先,為你揭開月球背面的神秘面紗月球對於人類而言,一直都充滿著神秘感,而所謂的月球就是我們肉眼看到的月亮,在漆黑的夜晚非常的皎潔明亮,給人一種出淤泥而不染的感覺,但他又有一種威嚴在讓人們十分的敬畏!
  • 美國專家:若嫦娥五號成功返回地球,月球「面紗」或將被中國揭開
    就在24號的凌晨4點30分,中國又一次對月球邁出了探索的腳步,成功發射了嫦娥五號運載火箭,一切都在按照預估的計劃運行著,這次嫦娥五號的成功升天,意味著中國將成為第三個前往月球取樣的國家,對月球的形成和其他研究具有非常重要的意義。
  • 科普:揭開細胞與氧氣「互動」的神秘面紗——解讀2019年諾貝爾生理...
    來自美國和英國的三名科學揭開了細胞如何與氧氣「互動」的神秘面紗,並因此獲得2019年諾貝爾生理學或醫學獎。評獎委員會說,美國科學家威廉·凱林、格雷格·塞門扎以及英國科學家彼得·拉特克利夫的研究成果「揭示了生命中一個最基本的適應性過程的機制」,為我們理解氧氣水平如何影響細胞新陳代謝和生理功能奠定了基礎。這一發現也為人類開發「有望對抗貧血、癌症以及許多其他疾病的新策略鋪平了道路」。
  • 硬骨魚——真正的水域徵服者
    原始的硬骨魚類的鱗較厚重,通常成菱形,可分為兩種類型:一種是以早期肉鰭魚類為代表的齒鱗,另一種是以早期輻鰭魚類為代表的硬鱗。隨著硬骨魚類的進化發展,鱗片的厚度逐漸減薄,最後,進步的硬骨魚類僅有一薄層的骨質鱗片。  原始的硬骨魚類具有機能性的肺,但大多數後來的硬骨魚類的肺轉化成了有助於控制浮力的鰾。
  • 揭開核醫學的神秘面紗
    今天就讓我們走進懷化市第一人民醫院的核醫學科,一起來揭開核醫學的這層神秘面紗。核醫學科的核,指的是放射性核素,與核磁共振的「核」不是一碼事,也不同於核武器。核醫學是安全利用核素為人類醫學健康事業做出貢獻的典範,它利用核物理、計算機成像技術,生物生化等現代科學技術對疾病進行診斷、治療及研究。那麼,核醫學科到底是幹什麼的?都有哪些診治項目?
  • 揭開帕米爾高原拜火教的神秘面紗
    2500年前,這裡曾舉行過怎樣隆重而神秘的拜火教天葬儀式,然後,誰又將他們安葬在這裡?面對著被稱為「冰山之父」的慕士塔格峰,頭枕著塔什庫爾幹河,墓主人曾將自己生前怎樣的生活,全部帶入這沉睡了數千年的墓葬中?又留下了多少未解的謎團?這一層層厚厚的神秘面紗,正隨著諸多考古、歷史、民俗專家學者的介入,一點點被揭開。
  • 古老的硬骨魚揭示了鯊魚的進化之路
    眾所周知,先有軟骨骨骼,後有硬骨骨骼,但人們認為,在硬骨骨骼進化之前,鯊魚就從進化樹上的其他動物中分離出來了;鯊魚們保持著軟骨骨骼,其他魚類則繼續進化出硬骨骨骼。 近日,由英國倫敦帝國理工學院、自然歷史博物館和蒙古的研究人員領導的一個國際小組發現了一塊距今4.1億年的具有硬骨頭骨的魚類化石,這一新物種是鯊魚和硬骨動物的古老表親。
  • 韋伯望遠鏡將揭開銀河系黑洞的神秘面紗!
    等到它發射後,它將收集穿過塵埃為人們揭開以前所未有的銀河系中心細節。太空望遠鏡科學研究所(STScI)的首席研究員Roeland van der Marel說道:「即便是來自韋伯的一張照片也將是獲得的最高質量的銀河系中心照片。」雖然地面望遠鏡和太空望遠鏡已經為人們提供了對銀河系中心居民們的誘人一瞥,但到目前為止只有最亮的恆星可以被探測到。
  • 揭開小蟲米子的神秘面紗
    筆者幾經周折打聽到了些許消息,現在來揭開小蟲米子神秘面紗的一角。搶佔淘品牌歐美風市場淘品牌的成功也是經歷過淘寶蠻荒時期優勝劣汰的市場競爭的,每家淘寶牌也都有一個屬於自己的成長故事,我們現在看到的幾家淘品牌都是經受了殘酷的市場考驗後存活下來的,可以發現他們每一家都有著自己的風格特點。韓都的韓國風,裂帛的民族風,茵曼的小清新,而小蟲專注的是歐美風。
  • 臺灣寫真:揭開臺灣少數民族手紋的神秘面紗
    中新社屏東12月26日電 題:揭開臺灣少數民族手紋的神秘面紗  中新社記者 史元豐 路梅  居住在臺灣南部的少數民族排灣族群,雖沒有文字,卻以紋身的方式在手上記錄家族「密碼」。如今,全臺灣仍健在的手紋老人不過十數人。中新社記者日前探訪了其中一個村落,揭開手紋的神秘面紗。
  • 揭開紅珊瑚加工的神秘面紗
    它生長在200米以下的深海之中,它是與琥珀、珍珠一樣的有機寶石,但是它的產量卻極低,形體又是極為複雜,那麼紅珊瑚從深海中打撈上來之後是如何加工成大眾所看到模樣,紅珊瑚在匠人手中又是經過了怎樣錘鍊,才得以華麗轉身,讓我們一同揭開紅珊瑚加工的神秘面紗。
  • 揭開納米藥物的神秘面紗
    今天就讓我們揭開納米藥物的神秘面紗。什麼是納米藥物納米藥物根據生產方式的不同,大體分為兩類。一類是納米顆粒作為藥物載體,把藥物溶解後包裹於內,或者吸附在載體表面。另一類是將原材料加工製成的納米粒,或研發的新型納米作為診療藥物。
  • 造血幹細胞前體神秘面紗揭開
    ■最新發現與創新  科技日報北京5月19日電 (記者唐先武 通訊員俞瑩)軍事醫學科學院307醫院劉兵課題組聯合北京大學湯富酬課題組、中國醫學科學院袁衛平課題組,高效捕獲稀有的造血幹細胞前體,從而在單細胞功能及分子層面揭開了其發育過程的神秘面紗。