持续的快速进化解释了四足动物如何从鱼类进化而来
进化过程中最大的问题之一是动物群体何时以及如何首次进化。 四足动物(所有有肢体的脊椎动物)从它们的鱼类亲属中崛起,标志着地球生命史上最重要的进化事件之一。这种 "从鱼到四足动物"的转变发生在中泥盆纪和晚泥盆纪之间(约4-3亿年前),代表了一个重大环境转变的开始,即脊椎动物第一次走上陆地。
然而,关于这一转变动态一些最基本的问题几十年来一直没有得到解决。在2021年8月23日发表在《自然-生态学与进化》上的一项研究中,哈佛大学的研究人员确定了最早的四足动物起源日期,并发现它们获得了几个主要的新适应性特征,使脊椎动物能加速进化速度,以适应在陆地上生活。
研究人员应用最近开发的统计方法(贝叶斯进化分析)精确估计了四足动物崛起期间,解剖学进化的时间和速率。贝叶斯方法改编自最初在流行病学中开发的方法,用于研究像COVID-19这样的病毒如何进化,最近才成为古生物学中研究物种进化的工具。
上图中动物剪影的颜色代表不同身体区域的解剖学进化率,而背景颜色则表示正在经历稳定与定向进化的群体。该研究还创新地结合了来自脚印化石和身体化石的数据,以确定四足动物的起源时间。通常情况下,脚印数据是在其足迹制造者的身体化石之后出现的。现在研究人员发现四足动物脚印比第一个身体化石要早几百万年,这是极不寻常的。通过结合脚印和身体化石,研究人员能够为四足动物的起源提供一个非常精确的时间,即大约3.9亿年前,比最古老的四足动物身体化石早1500万年。
研究人员还发现,大多数四足动物近亲的解剖学进化速度异常缓慢,这表明四足动物的鱼类亲属相当适应它们的水生生活方式。研究人员发现,第一个四足动物的进化系脱离了这种稳定的模式,以令人难以置信的速度获得了几个主要的新特征以适应陆地生活,这种进化持续了大约3000万年。
西蒙斯和皮尔斯还扩展了分子方法来研究早期四足动物身体进化的不同部分,如头骨、下颚和四肢的进化速度,以及作用于每个部分的自然选择强度。他们发现,四足动物骨骼的所有部分都处于强大的定向选择之下,以进化出新的适应性特征,但头骨和下颌的进化速度比身体的其他部分,包括四肢的进化速度快。这表明,在鱼类向四足动物过渡的最初阶段,头骨的变化比骨架其他部分的变化具有更强的作用。四肢向陆地生活的进化很重要,但主要是在四足动物进化的后期阶段进化,以变得更加适应陆地生活。
【来源:cnBeta.COM】
国内多地今早现带食日出,网友这是被咬了一口的咸蛋黄IT之家1月6日消息今天早上,国内多地出现带食日出天文现象,包括东北华北华东等地均可目击这一日偏食景象。图自微博网友spider9935所拍摄带食日出本次日偏食最早观测到的地区是我
帕克太阳探测器传回首批数据揭晓太阳神秘面纱北京时间12月19日消息,在完成最接近太阳的飞掠任务几周之后,美国国家航空航天局(NASA)的帕克太阳探测器开始向地球传回数据。帕克太阳探测器发回的冕流图像,太阳在左侧图外。在观测
NASA土星环正在消失,1亿年后或不复存在IT之家12月18日消息NASA最近公布了一项新研究,研究表明土星环正在以惊人的速度消失,此前,科学家曾估计土星环将在三亿年内消失,而现在这一预期时间被调至一亿年。据了解,土星环是
BBC中国北斗导航系统走向全球,它真能匹敌GPS吗据BBC报道,中国雄心勃勃希望快速扩张的北斗卫星导航系统已经能够为世界许多地方(不仅仅是亚洲)提供服务,但它真的能与美国已经成熟的全球定位系统(GPS)匹敌吗?图随着2018年十多
我国成功发射中法海洋卫星IT之家10月29日消息今天上午8时43分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射中法海洋卫星。中法海洋卫星是两国合作研制的首颗卫星,主要用于海洋动力环境监测,首次实现
蓝箭航天民营运载火箭朱雀一号发射失利,卫星未入轨相关阅读中国首枚民营运载火箭发射失败,回应称将继续前行10月27日消息,蓝箭航天在酒泉卫星发射中心发射中国首枚民营运载火箭朱雀一号失利,最后卫星未能入轨,这是我国首次实现全部由民营
蓝箭发射中国首枚民营运载火箭朱雀一号IT之家10月27日消息今天下午4点,蓝箭在酒泉卫星发射中心发射中国首枚民营运载火箭朱雀一号。朱雀一号搭载了微小卫星并将其送至太阳同步轨道,满足在轨科学实验需求,并配有集成数据回传
人造月亮有望2020年实现技术上已成熟IT之家10月11日消息据现有资料显示,人造月亮的构想最早源于一位法国艺术家的想法在地球上空挂一圈镜子做成的项链,让它们一年四季把阳光反射到巴黎的大街小巷。俄罗斯曾经实施了代号为旗
科学家首次发现系外卫星存在证据,体积与海王星相近北京时间10月6日消息,据国外媒体报道,目前,天文学家使用哈勃和开普勒太空望远镜首次发现太阳系外一颗卫星环绕行星运行的证据。这颗卫星距离地球8000光年,位于天鹅星座,它围绕着一颗
SpaceX将发射黑洞研究探测器,已拿下NASA新合同凤凰网科技讯北京时间7月9日消息,美国太空探索技术公司(SpaceX)已经拿下了美国宇航局(NASA)的新合同,为后者发射X射线成像偏振探测器(IXPE)。IXPE将研究来自中子星
银河系中心黑洞为什么不活跃?强磁场在发挥作用北京时间6月21日消息,美国国家航空航天局(NASA)的科学家发现,在我们的银河系中心的超大质量黑洞周围,存在一个能够引导气体粒子进入黑洞周围轨道,而不是进入黑洞内部的磁场。长期以