在0.66亿年前小行星碰撞地球导致恐龙灭绝之前,这就是科学家试图通过间接方法推断出物种形成和灭绝的原因

2020-05-08 作者:科技产业   |   浏览(189)

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研究称小行星碰撞地球前恐龙就已缓慢衰亡

进化产生新物种的植物和动物,或现有物种消亡的速度,是一个非常感兴趣的主题

而不仅仅是科学家。那是因为物种形成和灭绝的速度可以告诉我们很多关于地球历史的信息。如果在一个区间内出现大量新物种,这将表明地球上生命的有利条件。相比之下,特殊事件可以引发大规模灭绝,其中最着名的例子是6600万年前消灭恐龙的事件,这可能是由陨石撞击引起的。

神秘的差异

很难确定过去物种出现的频率,然后再次灭绝。苏黎世联邦理工学院计算进化研究小组的博士后Rachel Warnock说:没有人能够看到这些过程的发生。这就是科学家试图通过间接方法推断出物种形成和灭绝的原因。一些信息来自不同地质时代的化石。

另一个信息来源是今天存在的物种。特别是,基于DNA分析的生物物种的系统发育(或进化)树。通过对这些树木应用统计方法,科学家们可以确定新物种出现的频率和旧物种过去的死亡频率。

ds足球即时比分 ,然而,这两种方法存在问题,因为它们经常产生相互矛盾的结果:从化石记录中得到的物种形成和物种灭绝率通常远高于通过系统发育方法计算的那些。到目前为止,尚不清楚导致这种差异的原因。

结合不同的方法

但现在,与其他科学家合作,Rachel Warnock和计算进化研究组织负责人Tanja Stadler已经找到了解释。这两种方法都基于对新物种形成方式的不同假设,沃诺克说。这就是他们得出不同结论的原因。但如果他们考虑到这些不同的假设,那么就可以协调结果。

研究人员通过观察各种动物,如鲸鱼,犬科动物和牛科动物,证明了这一点。他们的成功部分归功于他们自己开发的计算机模型:现在我们能够统一两种观点,沃诺克说。他们的工作成果发表在Nature Communications杂志上。

对物种形成的见解

目前的想法认为,没有一种,而是多种新物种出现的机制(见专栏)。每种机制都会产生不同的结果;这个过程可能会产生一两个新物种,而原始物种要么继续存在,要么就会消亡。当使用统计方法分析系统发育和化石时,科学家迄今未明确考虑这些不同的可能性,沃诺克说。

新模型现在将它们合并在一起,从而确保基于化石和系统发育的信息产生兼容的物种形成和灭绝率。

它还提供了关于特定动物或植物群体中哪种物种形成机制占主导地位的指示。例如,进化树和鲸鱼的化石记录显示最常见的模式可能是成年;也就是说,原始物种逐渐转变为新物种(模式3;见框)。因此,该模型可用于未来的研究,以获得有关生物进化的新见解。它还有助于比以前更好地协调化石基因和系统发育分析的结果。

摘要:

新物种出现的三种方式:

萌芽:一个新物种从现有物种分支出来,继续存在(1个新的,0个灭绝)。

Cladogenesis:一个物种分裂成两个新物种,祖先形式消失(2个新的,1个灭绝)。

成虫:一个物种进一步发展成为一个新物种,祖先形态在此过程中消失(1个新的,1个灭绝)。

从单一物种开始,新物种可能以三种方式中的任何一种出现。在他们的研究中,ETH研究人员研究了某些物种是否以一种主要方式产生了新物种。

地球上的生活是复杂多样的。在进化过程中,出现了越来越多适应不断变化的环境的新物种。利用现代遗传分析,研究人员现在可以完全破译有机体的遗传信息,以便更好地了解它们的进化历史和适应性。在美国贝勒医学院人类基因组测序中心的领导下,一个国际研究团队,包括德国灵长类中心(DPZ)的科学家

莱布尼茨灵长类动物研究所,重建了六个非洲的系统发育树。狒狒种。狒狒的遗传信息也提供了明确的迹象,即物种之间交换基因,即物种杂交。这项工作为产生新物种的基本生物过程提供了新的视角。由于狒狒几乎在同一时间和与人类相同的栖息地进化,研究结果也可以得出关于早期人类物种进化历史的结论(科学进步)。

狒狒是旧世界的猴子,这六种在撒哈拉以南非洲很普遍。他们的形态,行为和生态学研究得很好。然而,到目前为止,关于它们的遗传适应和进化历史知之甚少。

为了详细研究这些问题,研究人员对六个物种的完整基因组进行了测序。通过比较基因组和应用不同的系统发育树模型,科学家们发现,除了谱系分裂的物种形成外,还发生了杂交和相关基因交换的物种形成。

有点狒狒是非洲南部特有的一种狒狒,很可能是两种祖先狒狒谱系融合的产物,德国灵长类动物中心灵长类遗传学实验室科学家克里斯蒂安罗斯解释说,其中一位作者这项研究。我们还能够识别出无法分配给今天生活的任何狒狒物种的遗传特征,这表明基因从已灭绝的狒狒谱系流出,即所谓的鬼线。

今天,在物种范围相遇的地区仍可观察到狒狒物种之间的杂交。由于狒狒在大约两百万年前与人类在撒哈拉以南的相同栖息地进化,它们为人类的进化历史提供了一个极好的类似模型,其中现代人类是唯一存活下来的物种。

我们在莱比锡马克斯普朗克进化人类学研究所和其他实验室的同事们已经证明现代人类与尼安德特人或杰尼索文等其他物种杂交,DPZ的认知行为学实验室的科学家Dietmar Zinner总结道。作者与人类相比,其姊妹物种现在已经灭绝,狒狒物种之间的杂交和遗传交换今天仍然可以研究。这使我们更好地了解了我们自己物种的进化。

狒狒不仅是杂交研究的典范。它们也是研究历史气候和环境变化对包括人类在内的大草原灵长类动物进化的影响的优秀比较模型。

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科学家最新研究显示,在0.66亿年前小行星碰撞地球导致恐龙灭绝之前,恐龙就已长时间数量逐渐减少,这是由于恐龙新物种出现的速度无法赶上恐龙物种消亡。

腾讯科学讯 据英国每日邮报报道,0.66亿年前小行星灾难导致恐龙灭绝,在此之前恐龙作为地球霸主已有1.8亿年历史。目前,科学家最新一项研究表明,在0.66亿年前恐龙灭绝之前很长时间就已数量减少。

研究人员表示,事实上恐龙在灭绝之前其数量下降已有数千万年之久,由于缺少生物多样性以及小行星灾难性碰撞事件,最终导致恐龙灭绝消失。然而许多人认为恐龙在小行星碰撞之前“健康良好”,但是最新分析表明,在小行星碰撞之前恐龙数量下降已有5000万年。

研究人员表示,恐龙的缓慢衰亡导致最早期哺乳动物多样化,足以填补小行星碰撞地球之后爬行动物消失留下的空缺。使用恐龙系谱图的统计分析,英国雷丁大学和布里斯托尔大学研究人员进行了一项研究,通过化石记录对比分析了“生物进化死胡同”。

他们分析结果显示,恐龙并非一直健壮地存活至小行星碰撞事件,恐龙新物种出现的速度无法赶上恐龙物种消亡,因此总体来讲恐龙的多样性较少。在小行星碰撞事件之前2400万年前达到一个临界点,恐龙物种灭绝速度快于新物种出现。

雷丁大学进化生物学家克里斯-文迪蒂(Chris Venditti)博士指出,这项研究意味着在小行星碰撞地球导致恐龙灭绝之前的5000万年前,恐龙物种形成速度落后于灭绝速度。

恐龙的数量开始逐渐减少,伴随着部分恐龙物种逐渐消亡,新的恐龙物种却无法替代它们。雷丁大学研究小组的最新统计方法证实一些远古物种的进化历史,其中包括早期哺乳动物。文迪蒂博士解释称,我们认为这项研究具有重要性是因为恐龙在小行星碰撞之前就已处于危机之中,这或许是解释恐龙为什么短时间内彻底灭绝的原因。如果它们是一支健康的多样性物种群体,它们不可能在小行星碰撞事件中遭受严重的影响。

同时,文迪蒂强调指出,我们发现在小行星碰撞地球之前哺乳动物出现了物种多样化发展,因此伴随着恐龙数量逐渐减少,意味着将对其它物种提供生存空间,例如:哺乳动物,当时啮齿类动物出现多样化,它们可能已做好准备替代恐龙作为地球的主导力量。

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