科普文章
-
肠道细菌在人科动物体内与宿主共同演化数百万年 帮助塑造免疫系统（化石网报道）据EurekAlert!：一项新的研究提示，现代人和猿类并非简单地从环境中得到其肠道细菌，这些细菌在人科动物体内与宿主共同演化了数百万年之久，它们帮助塑造了我们的免疫系统。这些结果为了解我们与我们体内微生物间组成独特共生关系的演化过程研究做好了准备。生活在我们肠道内的细菌是如何到达肠道的仍然不为人知。科学家们尤其不清楚在影响肠道微生物组成中共生现象起着什么作用。
为了对这一问题提供更多线索，Andrew Moeller等人在此研发了一种旨在比较粪便样本中快速演化细菌基因序列的方法，他们将这种方法应用于坦桑尼亚的黑猩猩、刚果民主共和国的倭黑猩猩、喀麦隆的大猩猩以及美国人的样本。这让他们能比较数个细菌世系的族谱，并最终发现，它们与其宿主的演化模式密切吻合。更重要的是，研究人员发现，某个宿主独特的细菌种类很少会转移到其它宿主体内。这表明，细菌以独特方式随着宿主演化，生活在当今人类体内的肠道细菌是祖先细菌共生体的后代。2016-07-26 -
对马坝人的演化研究取得新进展
主成分分析结果显示马坝人脑大小和形状位于欧洲中更新古人类、尼安德人和现代人变异范围之间（吴秀杰供图）
（化石网报道）据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所：最新一期出版的《美国体质人类学》(American Journal of Physical Anthropology)发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰研究员与西班牙人类演化中心Emiliano Brunner教授合作完成的“马坝人头骨内部解剖结构”论文，他们采用高分辨率CT技术，对马坝的额窦、眼窝、颅内模进行了3D复原和研究，对马坝人的演化研究取得了新进展。
马坝人头骨化石发现于1958年，马坝人的生存年代为距今30-13万年前。与马坝人头骨伴生的，还发现了一些灭绝的和现生的哺乳动物化石，如：鬣狗、剑齿象、大熊猫、犀牛、猕猴、金丝猴、猩猩、黑熊、华南虎、野牛、野猪等。
马坝人头骨化石自发现以来，一直得到学术界的关注。头骨的外表面有动物啃咬的痕迹。右侧额骨表面有一半圆型凹陷的痕迹，痕迹周边可见有明显的伤后愈合迹象, 符合局部受到钝性物体打击的表现, 很可能是当时人类之间暴力行为的结果。马坝人圆形的眼眶和隆起的鼻骨被认为是继承了东亚更新世中期人类的特点，但同时也具有反映与欧洲尼安德特人基因交流的证据。
吴秀杰等采用CT技术, 对马坝的额窦和脑表面的形态特征进行了复原, 研究分析表明马坝人的颅容量为1300 cc左右, 位于现代人, 尼安德特人和海德堡人的变异范围之间。马坝人脑的额叶较窄，顶叶短而扁平，这一特点与欧洲的海德堡人和直立人相似。然而，马坝人额叶相对眼眶的位置，额窦的形态及额鳞的曲度，却类似于尼安德特人及现代人。马坝人呈现出古老的脑的形态特征及特殊的衍生的面部特征，这种混合特征与欧洲的古人类 (例如Sima de los Huesos)非常相似。系统分类学分析结果显示，马坝人面部与尼安德特人接近，其原因可能与人属成员的平行进化相关，也有可能反映了亚洲古人类的变异情况。2016-07-26 -
科学家称复活猛犸象或许能将冰原重新变回草原
虽然科学家认为“毛毛”是在陷入泥塘之后、被其它动物吃掉的，但它的大部分身体、三条腿、头部和鼻子都完好无损。
（化石网报道）据新浪科技（叶子）：随着北极的永久冻土层不断融化，其中储存的远古时期的温室气体被逐渐释放出来，这可能会气候变化进一步加剧。但有一位“英雄”或许能帮助我们阻止这一进程。
科学家表示，如果能将猛犸象复活、重新引入生态系统之中，或许就能将冻原重新变回草原，从而将永久冻土层与大气隔离开来，阻止温室气体的逃逸。
猛犸象约在1万年前从地球上灭绝。但利用最新的DNA测序和基因编辑技术，我们或许在短短几年之内便能让它们起死回生。
据美国《大众杂志》(Popular Science)称，科学家有两种可以使猛犸象复活的方法。
一种是利用从远古生物身上收集的材料来克隆猛犸象。自从人们在一头名叫“毛毛”(Buttercup)的猛犸象尸体上找到了残留的组织之后，科学家就一直在尝试这一点。
这头雌性猛犸象是在2013年5月发现的。它身高8英尺(约合2.4米)，死亡时年龄约为50岁，体型和现代大象差不多。
虽然科学家认为“毛毛”是在陷入泥塘之后、被其它动物吃掉的，但它的大部分身体、三条腿、头部和鼻子都完好无损。
另一种复活猛犸象的方法是修改亚洲象的DNA，因为它是猛犸象仍未灭绝的近亲中与之最为相似的一种。
这些体型巨大的野兽一度是“猛犸大草原”上的主宰，这一草原生态系统曾占据了整个北半球。它们在草原上起到了至关重要的作用。作为食草生物，它们让树木在平原上无法生长，并在草原各处撒播营养物质。
如果猛犸象能够复活，这一生态系统也将得到修复，并阻止北极永久冻土层继续消融。
“由于缺乏猛犸象的帮助，冻土层不断上升，导致人类行为引发的气候变化进一步加剧。”该研究项目指出。
“如果没有草原将冻原的永久冻土层隔绝开来，永久冻土层就会消融，释放出其中已经储存了数十万年的温室气体。”
“全球的永久冻土层一旦消融，引发的后果相当于将全球的森林焚烧了2.5次。”
该项目指出，将亚洲象“改造”成猛犸象的过程主要分为三步。
首先，他们需要让亚洲象具备在低温时提高血氧水平的能力，还要增加亚洲象的皮下脂肪，帮助它们度过没有食物的时期，最后还要让它们长出厚厚的皮毛。
接下来，研究人员需要改造它们的成纤维细胞，让它们变成在实验室中“永远不会死亡”的诱导多能干细胞(iPSCs)。这样一来，就不需要培养新的细胞、或从胚胎开始培育了。
最后，这些干细胞将被培育成不同的组织，包括红细胞、脂肪和毛发等。他们还将在不同的条件下测试这些红细胞的携氧能力。
“我们复活猛犸象的终极目标是创造新的猛犸象，使欧亚大陆和北美的冻原和北部森林重获生机。”该项目指出。
“我们的目的并不是精确地复制出已经灭绝的猛犸象，而是努力研究亚洲象需要进行哪些改造、才能像猛犸象那样在冻原的寒冷气候中生存。从培育大象的身体组织，到基因编辑和克隆技术，这些都将是我们在研究之路上取得的里程碑。”2016-07-26 -
最新研究认为乌龟进化出龟壳是适应环境的表现 不是为了保护
生物史上最大的两种乌龟：古巨龟和原盖龟，以及现代海洋里的棱皮龟。前两种乌龟都生活在白垩纪。
（化石网报道）据新华社：乌龟为什么有壳？很多人会说这是“缩头乌龟”最稳妥的自我保护手段。然而一个国际古生物学研究团队最新报告说，乌龟有壳是适应环境的表现，不过不是为了保护，而是为了向地下挖洞。
古生物学界认为，最早在2.8亿年前生活在南非的正南龟可能是现代乌龟的祖先。化石的分析和现代乌龟龟壳的生长过程显示，龟壳是从龟的肋骨逐渐增宽后进化而来的。与其他爬行动物相比，正南龟的肋骨变宽，脊柱上的椎骨变长，但肋骨还未完全连在一起形成和当今龟类一样的完整外壳。
研究人员在最新一期美国《当代生物学》上报告说，他们在南非卡罗盆地发现了数块正南龟化石，其中一块化石保存完好，有一只正南龟的完整骨骼和“手脚”。
研究人员分析这些化石后认为，在距今约2.5亿年前发生了二叠纪至三叠纪灭绝事件，正南龟在这场大规模物种灭绝事件中幸存下来。正南龟可能为了躲避当时南非地区的严酷自然环境而努力向地下挖洞，为了保证前肢的挖掘动作足够有力，正南龟的身体需要一个稳定的支撑，最终导致其肋骨不断增宽、进化为龟壳。
美国丹佛自然科学博物馆古生物学家泰勒·莱森解释说，肋骨是一类很“乏味”的骨头，无论是鲸还是蛇，无论是人还是恐龙，肋骨的样子几乎都差不多，但乌龟是个特例。肋骨在动物活动中起到支撑身体及协助肺通气的作用；对四足动物来说，格外增宽的肋骨会让动物的身体更为僵硬、限制动物的迈步距离并干扰它们的呼吸。2016-07-26 -
甘肃临夏发现大面积早白垩世鸟类足迹群落（化石网报道）据新浪科技（郭祎）：今天，中国地质大学(北京)，加拿大和平地区古生物研究中心，美国科罗拉多大学(丹佛)，瑞士巴塞尔自然历史博物馆等机构组成的恐龙足迹联合研究团队宣称，他们在甘肃临夏发现了大面积鸟类足迹群落，这对研究早白垩世古鸟类的分布、演化、行为等方面有着非常重要的古生物学意义。该成果近日发表在国际知名古生物期刊《白垩纪研究》，引起了国内外学者的关注。
鸟类足迹主要分布于中生代与新生代，相比非鸟恐龙足迹，数量要少得多，因此非常珍贵。我国大型的古鸟类足迹群落主要分布于新疆乌尔禾和广东三水。这些鸟足迹的发现有效弥补了当地缺乏鸟类化石记录的缺憾，重构了一个个精妙的古世界。
甘肃临夏鸟类足迹最早在2000年，由甘肃省地质矿产勘查开发局三勘院的李大庆教授发现，但一直缺乏详细研究。2012年，中外学者开始系统整理甘肃的恐龙足迹群落，“临夏的恐龙足迹非常与众不同，极具多样性，除了常见的蜥脚类、鸟脚类、三趾型兽脚类足迹之外，还有罕见的两趾型驰龙类足迹、翼龙类和古鸟类足迹，这表明，在早白垩世时期此地的恐龙非常繁荣。”领衔研究的中国地质大学(北京)邢立达博士对记者介绍道。
此次描述的鸟类足迹发现于临夏永靖县关山乡，数百个足迹分布在数块大型落岩上。清理足迹表面后，考察队对它们进行了编号、拍照、测量和采集。经初步统计，这些岩板至少包括了400个足迹。
“这些鸟类足迹的形态与韩国鸟足迹非常相似，但细分特征则非常特殊，”论文主要作者，加拿大和平地区古生物研究中心馆长丽莎·巴克利博士（Lisa Buckley）说，“这引起了我们的强烈兴趣，首先，它们有着非常宽的趾间角，部分高达177度。此外，还具有一个短小的中后侧的第一趾，在结合多元统计分析之后，我们将其鉴定为一个新物种。”
世界权威足迹学家，美国科罗拉多大学(丹佛)的马丁·洛克利教授介绍道，这是中国发现并命名的第二种韩国鸟足迹新种，我们将其赠与出色的本土古生物学家，地质学家，也是足迹的发现人——李大庆博士。
这些长约3厘米的鸟足迹极为密集，这意味着在距今一亿年前的古关山地区，此地很可能是一个大型湖泊，而李氏韩国鸟足迹的造迹者，无数的滨鸟类悠闲地漫步湖畔，它们吞食蠕虫、甲壳类等小动物，过着平和的生活。
“从此类足迹的分布来看，韩国鸟足迹很可能在整个劳亚古陆都有分布，而甘肃的新发现则串起了这个分布链条。”邢立达博士说，“而李氏韩国鸟足迹的独特性则展示了一种特殊的地方性特征，有着重要的古生态学意义。”2016-07-19 -
中国贵州毕节发现17.8万年前人类牙齿化石 早于首批现代人类走出非洲的7.5万年前（化石网报道）据参考消息网（编译/洪漫）：三年前，在贵州省毕节的一个石灰岩溶洞内，由赵凌霞教授率领的一个课题组在把一个古老的地下河床的数米厚泥沙除掉之后，发现了三颗人类牙齿。
据香港《南华早报》网站7月11日报道，从解剖学的角度来看，它们跟现代人类的牙齿很像，但是沉积物的年代显示，它们是11.2万至17.8万年前被埋的，早于首批现代人类走出非洲的7.5万年前。
报道称，今年年初，该课题组在《人类学学报》刊发的一篇论文中公布了这一发现的细节。该发现给中国人的起源之谜增添了新内容。
在过去十年里，中国南部几乎每个省都发现了古人类化石，其中许多都来自可以追溯到10万年或者更多年头之前的沉积物，但是从解剖学来看，这些人类的特征跟生活在今天的中国人几乎没有什么不同。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的刘武教授是赵凌霞的同事，他同样在湖南省道县发现了古人类化石。关于道县人的发现首先发表于去年的《自然》杂志，表明10万多年前生活在中国的人类跟当今的人类是一模一样的。
“化石记录上有压倒性的证据表明，在非洲定居者到来之前，中国就有人了。”刘说。“他们不是住在一个或两个小的地区，而是蓬勃发展，几乎无处不在。”
如果是这样的话，那他们是被新来的人类赶尽杀绝了吗？
“我不这么认为。”刘说。
在发表在《人类学学报》同一期的一篇论文中，著名古人类学家吴新智称，通过对8000年至13万年前生活在中国境内的古人类石制工具进行彻底研究，他们得出结论认为，制造技术是从一代传到又一代，具有一致性，其特色与非洲早期移民的石器有着明显不同。
报道称，石器文化，还有中国出土的大量古人类化石表明，现代中国人是该地区无缝演进的结果。根据吴和同事的研究，虽然非洲移民的到来可能会引入一些新基因，但是并没有发生更换或者大灭绝。
为了找到真相，可以把古代遗迹中提取的DNA与现代中国人的DNA进行比较。德国对在非洲移民到来之前生活在欧洲的尼安德特人的化石进行过类似的比较，结果显示，当今欧洲人都带有尼安德特人基因，而这表明当时抵达欧洲的人与当地人进行了混合，而不是灭绝了他们。
但是在中国重复这一试验更加困难，因为中国的样品要比尼安德特人早得多，后者生活在2.8万年前。遗迹越老，保留的DNA信息就越少，研究人员一无所获的可能性就越大。
“我们必须评估风险，因为任何DNA分析势必造成一块珍贵的化石遭到不可逆转的破坏。”刘说。“当利益远远超过成本时，我们才会进行测试。”
上海复旦大学研究古人类DNA的李辉（音）教授说，当今的技术使他确信，可以从10万年或者更老的样品中提取有用的DNA。
“任何可以用放射性碳素进行测定的样品都可以用于DNA分析，”他说，“我们拥有最尖端的技术来完成这项工作。”
李说，要进行DNA测试，研究人员将需要把整颗牙齿磨成细粉，或者用一个指甲盖大小的头骨来做这事。
李表示，尽管化石遗骸是重要证据，但它们没有DNA检测那样可靠，因为它们埋葬的沉淀层可能由于最近的地质活动而受到干扰，使得测年结果可能夸大了化石的年龄。
大约7.5万年前，印尼发生超级火山爆发，导致了著名的灭绝事件——被称为托巴灾难。在1000多年的时间里，它把地球变成一个雪球，造成大量物种灭绝，包括一些早期人类。
李说，少数人类从这场灾难中幸存下来是有可能的，但他们无法抵挡来自非洲的新移民。即使他们混在一起，但现代中国人身上天然DNA的贡献将非常小，不太可能超过2％。
“我们很愿意测试一些非常古老的样本，但是我们得不到。”他说。
“（关于中国人起源的）分歧只能通过拥有化石者与拥有（古DNA分析）技术的人之间的合作才能得以解决。”2016-07-19 -
日本最新研究描述恐龙灭绝时地球气候变化的详细情况（化石网报道）据新华社：虽然科学界普遍认为小行星撞击地球导致恐龙灭绝，但当时的具体情形依然是个谜。日本一项最新研究描述了恐龙灭绝时，地球气候变化的详细情况。
上世纪70年代末期，墨西哥尤卡坦半岛发现了直径达180公里的希克苏鲁伯陨石坑，地质学家随后在海地等地的海底沉积物中发现了可能是由撞击事件带来的特殊岩石及物质。科学界认为，一颗小行星可能在约6600万年前撞击了地球。
日本东北大学发表新闻公报称，该校研究人员和日本气象厅合作，研究了墨西哥尤卡坦半岛及海地等地的海底沉积物。研究人员通过分析沉积物和计算气候模型发现，约6600万年前，行星撞击地球导致尤卡坦半岛地下大量的有机物燃烧，释放出大量烟尘。数年内，大量烟尘遍布地球同温层，导致到达地表的太阳光大大减少。
此前一般认为，小行星撞击地球导致全球变冷，造成恐龙灭绝。但研究发现，当时低纬度地区的气温依然适合恐龙生存，只不过降水量大为减少，陆地植物大量枯死，从而导致连锁性的食物灭绝，恐龙也最终灭绝。
日本当局已在英国《科学报告》杂志发表这项研究结果。2016-07-19 -
鸭嘴龙是最成功的素食恐龙物种 颚骨和牙齿能够完美地适应坚硬食物
鸭嘴龙的颚骨和牙齿适合咀嚼松果、松针等坚硬食物，这种生活习性帮助它们在多次恐龙进化事件中顽强地生存下来。
（化石网报道）据腾讯科学（悠悠/编译）：英国每日邮报报道，当人们提及恐龙时，多数人会联想到凶猛的霸王龙或者恶毒的迅猛龙，但事实上最成功的恐龙物种是素食恐龙。目前，科学家最新研究表明，素食恐龙能够成功幸存的其中一个秘密是它们的牙齿，鸭嘴龙是最成功的素食恐龙物种之一，它的颚骨和牙齿能够完美地适应坚硬的食物，例如：松果和松针。
这意味着无论恐龙时代植物种类如何发生变化，擅长吞食坚硬植物的素食恐龙都能幸存在地球上。英国布里斯托大学研究人员关注了植物进化以及鸭嘴龙在内素食恐龙的颚骨变化，鸭嘴龙的命名源自它们的头部类似于现代鸭子。
中生代植物进化速度非常快，白垩纪时期出现了苏铁植物、松柏植物和有花植物，白垩纪是中生代最后也是最长的一段时期。但是恐龙颚骨和牙齿进化并未显示任何可食植物的变化。布里斯托大学古生物学家迈克-本顿(Mike Benton)教授说：“我们期望发现一些证据能够证实植物的进化，我们非常惊奇地发现新植物种类的进化，其中包括开花植物，它们在白垩纪时期出现重大进化发展，但从恐龙骨骼化石样本来看，这种变化对于素食恐龙的进化影响甚微。”
即使鸭嘴龙存在物种多样化，并且数量众多，但是它们的颚骨和牙齿却保持着相似性。虽然人们对恐龙的认知更倾向于大型食肉动物，但是鸭嘴龙是数量最多的恐龙物种，目前平均每发现一具霸王龙骨骼化石，就会挖掘到数百具素食恐龙骨骼化石。
素食恐龙经历了多次重大进化事件，最新研究表明，它们的颚骨和牙齿能够适应不同进化时期的食物来源。目前研究人员发现鸭嘴龙主要以坚硬的松针为食。该项研究合著作者、布里斯托大学进化生物学家艾伯特-普列托-马科斯(Albert Prieto-Marquez)博士称，鸭嘴龙是白垩纪晚期最成功的恐龙物种，它们能够很好地适应环境变化，它们可能吞食开花植物，但是依据牙齿磨耗情况以及分析粪化石，表明鸭嘴龙是松柏植物专家，擅长咬碎和消化坚硬的松针和松果。
研究报告负责人、布里斯托大学古生物学家埃迪-斯特里克逊(Eddy Strickson)指出，吞食植物的鸟脚亚目恐龙经历了4次进化大事件，一次发生在侏罗纪中期，其它3次出现在8000万年前白垩纪晚期。
本顿表示，鸭嘴龙的颚骨和牙齿显著增强了它们的生存适应性，最新研究证实进化最成功的素食恐龙，尤其是鸭嘴龙，它们的牙齿具有特殊的适应性。2016-07-19 -
最新研究表明自然选择仍然驱动着人类进化（化石网报道）据腾讯科学（悠悠/编译）：英国每日邮报报道，许多人会认为，人类拥有较大的大脑和先进的科学技术，现在人类已达到进化高峰期，可能已停止进化。但是最新一项研究表明，自然选择仍然驱动着人类进化，尽管人类有能力操控世界。
之前研究认为，人类大约在4万年前停止进化。然而近期研究推翻了这一观点，显示人类对疟疾的抗性和高海拔适应性的进化相对较晚。美国哈佛大学最新研究显示，繁殖成功相对寿命(rLRS)与此前基因组研究关联特征的基因变种之间的联系。rLRS是测量后代个体进化适应度的一个代理指数。
这项研究聚焦于1931-1953年出生的欧裔美国人，他们都参与了“健康与退休研究”，该研究项目跟踪分析大约2万名50岁左右美国人的健康状况。研究结果表明，繁殖成功相对寿命与教育程度具有负相关性，意味着教育程度越高的人群，他们的后代越少。从进化论角度来看，这表明自然选择正逐渐倾向于受教育程度较低的人群。目前，这项最新研究报告发表在《美国国家科学院院刊》上。
同时，该研究报告指出，教育对人类进化的影响远小于近代文化和环境因素。表明环境因素对人类进化的影响将远大于教育程度产生的自然选择。此外，研究人员发现不充分证据，暗示着人类进化选择可能倾向于月经初潮年龄较大的女性人群。
研究报告作者、哈佛大学乔纳森-比彻姆(Jonathan Beauchamp)博士指出，虽然这项研究无法延伸至两代人以上，但是研究结果证实人类仍处于进化状态，尽管进化速度较缓慢。2016-07-19 -
灵长类牙齿进化与气候变化？ 现存和已灭绝的旧世界猴子和猩猩颌骨的拼贴图。(Photo by Leslea. Hlusko) （化石网报道）据EurekAlert!：一项研究发现，两个遗传机制在一个气候变化时期塑造了灵长类牙齿的进化。关于塑造各种性状的进化的遗传因素的见解常常是基于对小鼠的研究。但是将近1.4亿年的进化把小鼠和人类分开，这限制这些发现向人类世系的转化。 为了克服这一挑战，Leslea Hlusko及其同事采用了一种结合了定量遗传学与古生物学的跨学科方法，从而阐述灵长类的牙齿进化。这组作者收集了现有的和已灭绝的非人类灵长类动物的牙齿测量数据，包括狒狒、猿与旧大陆猴。系统发生分析表明了两种可遗传的牙齿性状——不同臼齿和前臼齿的相对长度——在各分类群中各异，在大约1500万年前的中新世中期到晚期显著差异迅速出现。这两种牙齿形状的显著进化对应着一个全球气候与植被变化的时期，当时非洲的森林与林地让位于包括干旱草原在内的异质地貌。 这组作者说，这些发现表明了一种超越了小鼠模型从而提供关于驱动了灵长类进化的重大事件的遗传因素的见解的跨学科方法的威力。2016-07-12