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盘点全球12大物种进化里程碑:长羽毛的恐龙
来源:博一恐龙工厂

    

    据美国连线杂志报道,下个月将迎来达尔文诞辰200周年,对于这位伟大的科学家,他提出的进化论使现代科学家对地球物种的研究更加深入,目前,美国《连线》杂志列举了具有类型意义的12个进化物种,比如:鲸的陆地祖先、从水域向陆地进化的远古物种、长着羽毛的恐龙等。

  1、鲸的陆地祖先

  一项化石记录暗示着鲸的祖先曾经在陆地上生活,这种鲸从陆地爬行动物向海洋哺乳动物过渡型物种现已被确认。但是鲸陆地最后的祖先具备什么样的特征呢?2007年,研究人员展示出这一远古物种“Indohyus”,它生活在5000万年前,体型和狗差不多,长着耳朵,牙齿和类似鲸的骨骼。

  2、从水域向陆地进化的远古物种

  鲸的进化历程是从陆地哺乳动物走向海洋,但是自然界中也存在着非常奇特的进化变迁,2004年,科学家在埃尔斯米尔岛发现一种叫做“Tiktaalik”的远古物种,这是科学界首次证实鱼类大胆脱离水生环境,向陆地环境进化的最佳证据。Tiktaalik长着灵活、柔韧性较强的脖颈,像肢体一样的鳍,在登陆之前它们适合在浅水域生活。

  3、长着羽毛的恐龙

  始祖鸟长时间被人们认为是第一种鸟类,它首次被发现是1861年,之后始祖鸟被认为是长有羽毛的恐龙的近亲。然而,上世纪80年代,古生物学家在中国北部地区挖掘出6500万年前的恐龙化石,令人惊奇的是这些恐龙长有羽毛,但它们并不会飞行。科学家认为,恐龙身体上长有羽毛并不能通过传统观点进行解释,羽毛的形成很可能是出于皮肤绝缘或审美角度,而并不是航空飞行的用途。

  4、多齿结构

  2007年,芬兰赫尔辛基大学进化生物学家凯瑟林-卡瓦纳(Kathryn Kavanagh)展示了一个啮齿动物的磨牙结构,这一磨牙从前往后地生长着,每个牙齿都比前牙小。凯瑟林的牙齿模型表明啮齿类动物具有不同的食物结构,该研究是小型力学观测结果与观测进化轨道的完美融合。

   

  5、骨骼的进化

  神经嵴细胞在散射至发育状态身体之前来源于脊髓,随后像形成感觉器官和皮肤一样形成面部和颈部骨骼。现今保存的远古动物化石标本中很少包括胚胎组织,因而科学家很难洞察进化中至关重要的阶段。但是目前的科学技术使研究人员能够在胚胎发展中跟踪神经嵴细胞,最终使他们可以观看神经嵴的发育状况。基于以上条件,科学家能够破译肌肉附属性的共享进化历史,例如匙骨,这是一种出现在鱼类身体上的骨骼,对应在人体上则是肩胛骨。

  6、特殊进化论

  不同的进化选择压力将使一个物种分割成两种,这是一种简单进化法则表达出复杂的方式。其中之一是生殖隔离(reproductive isolation),例如,一种生活在浅水溪流的鱼类,另一种生活在海洋中。科学家发现浅水鱼类更喜欢寻找体型更大的配偶,同时基因分析证实浅水鱼的数量的确出现下降趋势。

  7、蜥蜴游戏

  在巴哈马群岛上,生活着一种叫做Leiocephalus carinatus的掠食性蜥蜴,它们是具有威胁性的。Leiocephalus carinatus喜欢捕食沙氏变色蜥蜴(Anolis sagrei),当雄性沙氏变色蜥蜴向配偶进行展示,却不幸遭遇Leiocephalus carinatus攻击之时,它们的腿部会变得更长,逃跑得更快。而雌性沙氏变色蜥蜴却不这样做,它们保持原地不动,将身体变得更大,对掠食者发送一个信号——“自己很难被吞下”。通过这项研究,科学家更清晰地呈现出了性别物种间的自然选择性

  8、进化军事竞赛

  掠食者和猎物都处于进化的同一起跑线上,它们之间具有一些微妙性,彼此适应进化过程中的差异性。比利时天主教鲁汶大学生物学家使用栖息在湖底泥泞中的水蚤和寄生螨虫进行了研究,湖底的沉积层有精确的地质时期,同时保持着栖息生物存在迹象,这使得研究人员能够对不同纪元的物种进行混合研究,并测量掠食者和猎物之间的传染和逃亡能力。

  9、基因流动

  如果通过随意性动物迁移进行分散,在某个区域的基因流动应当冲淡本地的基因适应性。但是迁移并不是随意性的,从1970年开始,研究人员便在英国牛津郡跟踪观测大山雀的迁移数量。他们发现大山雀的基因流动具有“时机”性,一些鸟选择鸟巢最佳匹配于它们的特定特征,在小型森林中产生本地适应性。

  10、自然选择发现

  由于自然选择倾向于物种对环境的适应性,这种适应性应该是物种群体最终成为遗传同质性。但是进化并不是一维发展。研究人员在特立尼达岛适当地调整不同色彩的野生孔雀鱼数量,它们发现最后培育出罕见色彩的小孔雀鱼,而且它们具有更高的生存能力。这种现象在进化理论中被称为“频率依赖幸存法则”——自然选择将倾向于罕见和异于普通的个体,从而预防长期的遗传同质性。对于遗传同质性而言,无论是否在短期内受益,终有一天同质性将带来灾难性。

  11、临时之计

  虽然物种在进化历程中某些功能看似并不是完美,但这种进化是基于物种生存之道,难免也有“临时的凑合之计”。海鳗是一种海洋鱼类,它的身体细而长,不同于其他鱼类的是,当它张开嘴时由于吸力很弱,难以将猎物咬在嘴里。在进化过程中,海鳗找到了解决方案——从它的腮部生长出第二组牙齿和下颚。虽然这看上去让人不舒服,但对于捕杀猎物还是颇有用途的。

  12、雀鸟基因

  达尔文发现了加拉帕戈斯岛上雀鸟鸟喙的基因适应性,在此后的数十年间,彼得和罗斯玛丽-格兰特负责动物进化研究。2006年,他们发现一种叫做钙调蛋白的基因物质在鸟喙成形的胚胎发育阶段可以呈现出来。