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彩色蛋只演化出一次 现代鸟类的蛋壳色素沉着机制源自恐龙
彩色蛋只演化出一次 现代鸟类的蛋壳色素沉着机制源自恐龙
（化石网报道）据中国科学报（冯维维）：一项新研究报告称，彩色蛋只演化出一次，现代鸟类的蛋壳色素沉着机制源自恐龙。这一新成果近日发表于《自然》杂志。
在现存的羊膜动物（鸟类、爬行动物和产卵哺乳动物）中，鸟类是唯一会产下彩色蛋的物种。最近在某些化石恐龙蛋壳中发现了和彩色鸟蛋一样的红棕色和蓝绿色色素。然而，对于鸟类是从其恐龙祖先那里遗传了蛋壳着色机制，还是单独演化出这种机制，却一直不甚清楚。
美国康涅狄格州耶鲁大学的Jasmina Wiemann及其同事使用拉曼光谱仪分析了一组化石蛋壳，其中包括所有主要恐龙的代表，以便寻找色素沉着的证据。他们在所有手盗龙蛋壳中都发现了保留下来的色素痕迹，进而绘出斑点图案（手盗龙是一种小型双足恐龙，通常长有羽毛）。研究者判定，它们的色素沉着方式应该和现代鸟蛋中的色素一样。
相比之下，鸟臀目恐龙和蜥脚类恐龙（鸟类远亲，包括三角龙和梁龙）有着无色素的蛋壳，这证实了这些恐龙的蛋一直是无色的，而不是因为蛋壳石化失去了色彩。综合而言，这些发现表明，彩色蛋在类鸟的兽脚亚目恐龙中只演化出一次，这些色素从那时起一直延续至今。2018-11-08 -
尼安德特人胸部虚拟三维重建：呼吸机制可能与现代人有所不同
尼安德特人胸部虚拟三维重建：呼吸机制可能与现代人有所不同
（化石网报道）据科技日报（张梦然）：英国《自然·通讯》杂志近日发表的一项研究，科学家对迄今发现的最完整成年男性尼安德特人的胸部进行了虚拟三维重建。分析显示，尼安德特人的胸部与现代人的胸部大小相似，但形状不同。基于这一发现，科学家推断，尼安德特人的呼吸机制可能与现代人的呼吸机制有所不同。
尼安德特人是现代欧洲人祖先的近亲，DNA序列和现代人类的DNA序列非常相似。他们从12万年前开始“统治”着整个欧洲、亚洲西部以及非洲北部，但在24000年前，这些古人类却消失了。
自150多年前首次发现尼安德特人的肋骨以来，科学界对尼安德特人的胸部大小和形状一直存在争议。有些观点认为尼安德特人的胸部形态与现代人无异，有些则认为具有显著差异。
此次，西班牙巴斯克大学科学家阿塞尔·高莫兹-奥利凡西亚及其同事，基于迄今发现的最完整成年尼安德特人Kebara 2（K2）的骸骨，对其胸部进行了虚拟三维重建，发现重建后的胸廓大小与现代人的相似，但下段更宽。
研究团队指出，K2胸部下段直径较大，导致了横隔膜表面也更大。分析显示，下段较宽的胸腔在吸气时体积会产生更多增量（呼吸量）。他们因此假定，尼安德特人的呼吸机制相比现代人更依赖横隔膜收缩。
研究人员表示，只有发现更多化石并进一步研究，才能真正理解这一解剖部位的演化。2018-11-08 -
美国德州挖出最古老矛头 或改写北美人类狩猎史
美国德州挖出最古老矛头 或改写北美人类狩猎史
（化石网报道）古代人类狩猎，往往要透过利器攻击野兽。美国人类学家近日在德州中部、约有1.55万年历史的沉积物内，挖掘出一个矛头，相信当时北美人已懂得使用利器狩猎，或从此改写历史。不过有考古学家认为鉴定方法存在漏洞，质疑其年份或较想像为近。
德州农工大学的首席研究员沃尔特斯（Michael Walters），联同贝勒大学和德州大学组成团队，在奥斯汀北部约63公里处挖掘出该矛头。由于矛头埋在有过万年历史的沉积物内，故此他们相信，有史前人类较最早抵达北美、约在公元前1.3万年出现的克洛维斯人（Clovis），更早使用利器狩猎。
是次发现已经刊登在《科学进展》内。惟阿拉斯加州费尔班克斯大学的考古学家波特（Ben Potter）质疑有关推断并不准确，又指矛头经放射性碳定年法等，便可得出更精确的年分。2018-11-08 -
4亿多年前古生代鱼类的祖先生活在靠近海岸的浅水中（化石网报道）据新华社华盛顿１０月２７日电（周舟）：美英两国研究人员发现，４亿多年前的古生代，鱼类的祖先生活在靠近海岸的浅水中，经过漫长进化后才向深海和淡水中扩散。
作为地球上第一种脊椎动物，鱼类已知最早出现在约４.８亿年前的奥陶纪，但鱼类化石直到４.２亿年前才大量出现，这之间的空白期鱼类在何处此前尚不清楚。刊登于新一期美国《科学》杂志上的这项研究填补了进化史研究上缺失的这一环。
研究人员考察了古生代中期２７００多个有颌或无颌鱼类化石记录，通过数据建模的方式预测它们的栖居地类型。结果显示，鱼类在近岸浅水中获得了丰富的适应性。
论文共同作者、美国宾夕法尼亚大学古生物学家劳伦·萨兰说，从早期的无颌甲胄鱼到鲨鱼，再到人类祖先，都起源于海岸附近，比珊瑚礁离海岸更近。
研究显示，身体柔软的鱼类机动性好，在随后约２０００万年的时间中定居到深海。但身负甲胄、灵活性差的鱼则依然生活在近岸，还有部分鱼类移居到淡水生活，其中一些进化成早期的四足类陆生脊椎动物。
研究人员认为，浅海地区的波浪作用可能将化石击成碎片，因此很难找到完整的早期鱼类化石。
论文共同作者、英国伯明翰大学古生物研究者伊万·桑塞姆说，目前还不清楚早期的近岸浅水环境为何会成为鱼类进化的大本营，但这里肯定是进化的“热点”地区，产生了丰富的生物多样性。
桑塞姆说，这还说明生态脆弱的近岸地区对物种进化至关重要，气候变化、海平面上升、过度捕捞和污染等因素都将给未来的物种多样化带来有害影响。2018-11-08 -
德国采石场发现已知最早的肉食鱼类化石 已有1.5亿年历史
德国采石场发现已知最早的肉食鱼类化石 已有1.5亿年历史
（化石网报道）据环球网科技：近日，在德国采石场发现了已知最早的肉食鱼类化石 - 被认为已有1.5亿年的历史。鱼化石残骸可见锋利的牙齿，用于攻击其他鱼类。研究人员还找到了它的受害者。在德国Ettling采石场的同一石灰岩矿床中发现了其他明显被蚕食的鱼类。科学家说，恐龙在陆地上漫游的同时，这种“非凡”的硬骨鱼生活在海里。2018-10-26 -
地球上第一批脊椎动物起源于浅水泻湖并在那里变得多彩多姿
地球上第一批脊椎动物起源于浅水泻湖并在那里变得多彩多姿
（化石网报道）据EurekAlert!：新的研究发现，地球上的第一批脊椎动物起源于浅水泻湖并在那里变得多彩多姿，这些泻湖是沿着中古生代海岸线排布的。该研究的结果可帮助填补对了解早期脊椎动物多样化过程中的空白。尽管人们对脊椎动物是如何及何时演化的已经知道很多，但这些脊椎动物在远古时期最先生活的栖息场所则仍然是一个基本未被探索的题目。
对物种在海洋中多样化的大部分了解基本源自无脊椎动物，而脊椎动物的最初家园则是一个争论不休的话题。有关这一话题的看法包括从淡水区至开阔的海洋，而其所本的常常是在演化上距今遥远的物种或所选的少量化石样本。然而，由于缺乏早期的脊椎动物化石及远古栖息场所的资料，脊椎动物早期演化的环境背景一直难以确定，尽管其对了解脊椎动物的早期多样化有着根本的重要性。
为了论述这一问题，Lauren Sallan和同事分析了跨越中古生代（480-360 Mya，Mya=百万年）的脊椎动物化石，以及表明其远古栖息地的环境标志。据Sallan等披露，这些结果表明，早期脊椎动物的所有主要群体（包括有颌鱼和无颌鱼）源自近岸的潮间带和潮下带环境中，并在这些环境中变得多样化，其时间跨度为一亿年。随着这些近岸种群的多样化，这些脊椎动物的体型所产生的适应性变化令它们弥散至其它的环境之中。作者提出，强健的脊椎动物仍然会留在近岸或淡水栖息场所中，而体型轻盈的脊椎动物则会定居到较深的水域以避开日益激烈的竞争，因为表浅和受限的近岸栖息地中充斥着各种生命体。
Catalina Pimiento在相关的《视角》中强调了近岸环境作为持续性物种多样化摇篮的作用，即使到现在也是如此。Pimiento写道：“Sallan等人的研究向我们显示，如果没有浅水栖息场所，像我们这样的脊椎动物可能不会发生演化。令人担心的是，这些生态系统正是受到人类活动改变最严重的地方。”2018-10-26 -
蓝鲸没有牙齿的祖先进化出帮助其捕食浮游动物的鲸须
蓝鲸没有牙齿的祖先进化出帮助其捕食浮游动物的鲸须
（化石网报道）据中国科学报（徐徐）：蓝鲸及其表亲是地球上利用鲸须捕食的唯一生物。这些巨大的角蛋白“梳子”每天能过滤几百万升水。但鲸的早期祖先拥有牙齿，很像今天的逆戟鲸。科学家一直试图解释它们的进食系统是如何进化的。如今，一块罕见的化石提供了答案：古代鲸可能先是失去了牙齿并且吸入食物，正如鲑鱼和一些其他鱼类那样，然后进化出鲸须。
曾有研究提出，从牙齿到鲸须的过渡涉及一个缓慢的无缝转变。例如，一块在美国华盛顿发现的3000万年前的古老鲸化石拥有“尖木桩”——像栅栏一样的牙齿，中间则长有能过滤食物的小缝隙。另一种假设认为，鲸曾在某段时间同时利用牙齿和鲸须进食。近日，在美国新墨西哥州阿尔伯克基市举行的北美古脊椎动物学会年会上，研究人员展示了一块近乎完整的鲸头骨。对头骨进行的分析均同上述两种理论相矛盾。
美国弗吉尼亚州乔治梅森大学（GMU）古生物学家Carlos Peredo和同样来自GMU的Mark Uhen表示，这块于上世纪70年代在俄勒冈州发现的化石表明，鲸失去了它们的牙齿并在随后独立进化出鲸须，两者在时间上并未有重叠。
该团队利用电子计算机断层扫描，窥见了这块有着3000万年历史且尚未被命名的古老头骨的内部。他们既未发现牙齿，也未看到支撑鲸须所需的骨头结构。但当Peredo仔细观察时，他吃惊地意识到，这块头骨的结构揭示了一种完全不同的进食方法：吸食。
说服Peredo和Uhen的是这块头骨的形状。它为吸入鱼类猎物所需的强大面部肌肉提供了支撑。同时，这头鲸的年代恰好位于齿鲸和须鲸之间。
研究鲸进化的澳大利亚莫纳什大学进化古生物学家Alistair Evans表示，最新理论“是极其可能的”。Evans因2016年关于一头长有牙齿且被命名为Alfred的须鲸的研究而出名。当时的研究发现，尽管长有牙齿，但鲸也会采取吸食方式。“最新研究同我们的预测相吻合，并且完美地填充了化石记录中的空白。”Evans说。2018-10-26 -
最新研究表明霸王龙短小前肢的作用可能远比我们所认为的更重要（化石网报道）据新浪科技（叶倾城）：国外媒体报道，霸王龙的细长前肢十分明显，庞大的身体竟然长着如此短小的前肢，让人们感到匪夷所思。最新研究表明，霸王龙短小前肢的作用可能远比我们所认为的更重要，也更可怕！科学家最新研究认为，霸王龙短小前肢能够让它们紧紧地抱住猎物，然后在最理想的状况下撕咬猎物。
一项针对已灭绝的兽脚亚肉食恐龙远亲物种的研究显示，它们的复杂前肢肘关节所能做的活动范围远远超过哺乳动物。
来自美国新泽西州斯托克顿大学的研究人员在近期召开的第78届脊椎动物古生物学年会上公布这项发现，研究人员研究分析了家养火鸡（Meleagris gallopavo）和美洲短吻鳄的前肢活动情况。
这项研究便于他们分析软组织活动，通常恐龙的软组织在石化过程中会消失，因此科学家们只能从恐龙的现代远亲物种中发现证据。
科学家使用一种叫做“X射线运动形态学重建技术（XROMM）”检测了恐龙现代远亲物种的尺骨和肱骨，从而确定兽脚类恐龙的前肢肘关节可能具有复杂的运动能力。
研究员克里斯托弗·兰格尔（Christopher Langel）和马修·邦南（Matthew Bonnan）指出，它们可能会将掌心向内侧和、向上旋转，这样当前肢肘部弯曲时，掌心就会朝向胸前。我们猜测这样的动作（前脚和掌心向胸部旋转）可能会让霸王龙将猎物送到嘴前撕咬。
多年以来，仅凭化石分析恐龙是如何移动，对研究人员带来了许多挑战，有时也会导致人们对恐龙身体工作方式产生长期性误解。
目前，科学家发现从霸王龙现代近亲物种中能够更好地理解数百万年前霸王龙是如何移动和狩猎的，即使这意味着将重新改变我们对霸王龙的认知。
研究人员在接受记者采访时称，前肢骨骼能在肘部左右摇摆的幅度很大，让我们感到非常惊讶，这种运动幅度对于哺乳动物而言是无法做到的。从本质上讲，短吻鳄和火鸡可以像我们一样将手掌朝向内侧向上翻转，但是它们要通过更复杂的肘部骨骼动作来完成。2018-10-26 -
人类造成的哺乳动物灭绝速度远远超过地球物种能够恢复的速度（化石网报道）据中新网：外媒报道，科学家在一份新的研究报告中警告称，人类造成的哺乳动物灭绝速度，远远超过地球物种能够恢复的速度。
据报道，令人担忧的最新预测显示，以未来50年哺乳动物灭绝的预期速度来看，即便是在最好的情况下，哺乳动物要恢复到目前的生物多样性水平，至少得用要500万年。
研究人员还指出，除非人类加强保护，否则哺乳动物演化的速度将追不上消失的速度。
丹麦奥胡斯大学和瑞典哥特堡大学的研究人员发表的新研究报告，参考庞大的哺乳动物数据库，涵盖智人出现以来已灭绝和现存哺乳动物，对未来哺乳动物的生物多样性进行了评估。
研究人员警告，大型哺乳动物目前面临的全面灭绝的风险，不成比例地高。
领导这项研究的奥胡斯大学古生物学家马特？戴维斯表示：“约1万年前逐渐灭绝的大型哺乳动物或巨型动物群，例如地懒和剑齿虎，在演化上相当独特。因为它们的近亲很少，一旦灭绝，代表地球演化树的整片树枝被砍断。”
戴维斯还说：“鼩鼱有数以百计种，能克服少数种灭绝。但剑齿虎只有4个种，如今已全数灭绝。”
根据戴维斯和其团队的研究，自从现代人类出现后，哺乳动物遭遇的生物多样性损失，将需要500万到700万年才能恢复。即使人类停止破坏行为，哺乳动物要恢复到目前的生物多样性，也得费时300万到500万年。
研究还称，未来50年，地球还可能失去数种哺乳动物，包括黑犀牛和亚洲象都可能在本世纪结束前消失殆尽。2018-10-26 -
“狄更逊水母”是地球上最古老的动物之一（化石网报道）据美国国家地理（撰文：Maya Wei-Haas 编译：钟慧元）：这团神秘的东西，是地球上最古老的动物之一。这种奇怪的生物长久以来一直困扰着科学家。于是有个研究团队利用现代分析技术，重新检视这古老的遗迹。
埃迪卡拉生物（Edicaran biota）是古怪的一群──包括有环纹的盘状物、有纹路的团块、凹凸不平的索状物、还有波浪状的叶片形物体。这些湿软又格格不入的生物早在5亿7000万年前就占据了温暖的浅海，是地球上最早出现的复杂生物。
普遍翻译成「狄更逊水母」的Dickinsonia就是这群生物中相当出名的物种。这种扁平、有棱纹的椭圆形生物可以长到直径超过120公分，中央还有一条明显的脊。然而，Dickinsonia到底是什么，则已经困扰了科学家许久。这种奇特生物在历史上数度被科学家归入不一样的界，几乎每个界都待过。最近几十年的争议，则是围绕在三个类群周围：有些学者说是真菌、有人说是原生生物（protists），但也有人说是动物。
本周有一篇发表在《科学》（Science）期刊的新研究，是研究人员利用现代科技重新审视这种古老生物。他们的研究结果、再加上其他更多证据，指出Dickinsonia可能是迄今所发现的最早动物之一，比5亿4100万年前、也是现存大部分主要动物类群起源的寒武纪大爆发更早。
「这其实已经是我们的一员了，」这项研究的作者、澳洲国立大学（Australian National University）的古生物地球化学家裘森．布洛克斯（Jochen Brocks）说。 「它是动物。」虽然Dickinsonia最后还是灭绝了，但这种动物是早期多细胞生物实验的诸多物种之一，而这些实验最终造就了我们现代的动物大观园。
「我认为这多少算是解决了我们对Dickinsonia认知的困惑之处。」加州大学河滨分校 （University of California, Riverside）的古生物学家玛莉．卓瑟（Mary Droser）说，她并未参与这项研究。
在过去几年，她解释，古生物学家根据对Dickinsonia印痕的研究，已大致达成共识，认为Dickinsonia是一种动物。新研究基于这项证据、再继续深入探讨，运用化学来支持这种动物假说。 「对于把Dickinsonia放入地球的动物演化脉络真的非常有帮助。」卓瑟说。
何谓埃迪卡拉生物？
埃迪卡拉生物在1946年首度于澳洲南部弗林德斯山脉（Flinders Ranges）的埃迪卡拉丘陵（Ediacara Hills）所发现，这群演化上的怪咖跟现生生物非常不一样。埃迪卡拉生物「怪得就像另一个行星的生物，但比较容易接触到，」古生物学家阿道夫．赛拉赫（Adolf Seilacher）在一篇于2007年刊登在《伦敦地质学会特刊》（Geological Society of London, Special Publications）的论文中如此描述。
它们的出现，标示着演化正在测试生物从小型转变成大型时的体型呈现。目前已知的埃迪卡拉生物有50多种类型，而且除了南极洲以外，每个大陆都发现过。
藉由研究大型生物是在什么时候突然出现在地球上，科学家就能更深入了解复杂生物的形成。这项研究也可以带出一些关于生物如何出现在那个遥远世界的相关线索。而相较于在其他行星上的那些唬人研究，「回到过去、看看生命在地球上如何展开，真的是便宜多了。」卓瑟说。
如何研究不存在的东西
研究埃迪卡拉生物的挑战之一，就是保存的问题。它们柔软的身躯早就烂光光了，又没有骨骼或外壳可以留存在化石纪录中。这就代表我们多半是靠着这些远古居民留下来的印痕或痕迹，才能看到它们的外型──有许多细致的特征，从粗糙的痕迹里根本看不出来。这些生物也是演化树上相当早期的成员，跟现今的生物大不相同，所以很难将它们归类。 1980年代，甚至有学者提出，埃迪卡拉生物应该自成一个已灭绝的界。
过去的研究都集中在Dickinsonia遗留痕迹的物理性分析－－生长与发育、动作的证据、体型大小，还有复杂程度。在这项最新研究中，科学家为了寻找新线索，转而运用名为固醇类（sterols）的分子生物标记。许多动物都会制造固醇，但每个类群都稍有不同。
动物制造的是名为胆固醇（cholesterols）的固醇，「就像我们在麦克鸡块里找到的。」布洛克斯开玩笑说。不过埃迪卡拉生物可没吃油炸食品。这类化合物几乎在所有动物的细胞膜上都扮演着非常重要的角色，协助控管进出的物质。
科学家早就开始利用生物标记分析的方法，在大量沉积物中寻找藻类。 「在这个例子里，你得到的会是当地生态系的平均组成，」伊利亚．巴布罗斯基（Ilya Bobrovskiy）说，他是这项新研究的主要作者，也是澳洲国立大学的博士生。
因为埃迪卡拉生物留下的大多是外型的印痕，从来没有人尝试去测试这些古老怪咖的生物标记。然而，某些埃迪卡拉生物的印痕化石上仍保有一层薄薄的有机物质。而巴布罗斯基认为，这些有机薄膜上的碳质键结，或许就藏着这些奇特生物真正身分的秘密。
巴布罗斯基的指导教授布洛克斯原本抱持怀疑态度。 「我起先觉得这是很疯狂的想法。」他说。但为了不要打击这个雄心勃勃的学生，他还是让他去做了。
后来的分析结果有什么意义？
巴布罗斯基开发出一种方法，用于测试埃迪卡拉生物残留在化石上的固醇，并与从周遭岩石中萃取出来的生物标记结果比较。
为了测试这种作法，巴布罗斯基最先研究的是埃迪卡拉生物群中的Beltanelliformis化石。这种生物过去曾被认为跟藻类、真菌、甚至水母相关。结果其生物标记却指出那是蓝绿藻的球状群落。今年稍早，他们将这项分析发表在《自然－－生态学与演化》（Nature Ecology and Evolution）期刊上。
团队接着转向Dickinsonia，并从俄罗斯西北部的白海（White Sea）地区采集样本。
「这些化石的分子组成和化石周遭海床的分子组成真的黑白分明。」布洛克斯说。化石痕迹中含有大量的古老胆固醇──高达93%──显示这是动物。而周遭海床的含量则很少，含量较多的反而是麦角类固醇（ergosteroids），显示有绿藻存在。
这项分析简单俐落，也是让这项新研究显得非常了不起的部分原因。 「想解决这个问题，这是一种非常有创意的方法，」并未参与这项研究的史丹佛大学（Stanford University）微生物学家宝拉．韦兰德（Paula Welander）说，「这就是那种『以前怎么都没有人想到啊？』的事情。」
这项方法应该会对了解其他神秘的埃迪卡拉生物大有帮助，同样未参与这项研究的牛津大学古生物学家兼数学家芮妮．霍萨玛（Renee Hoekzema）在电邮中说。她最有兴趣的是对羽毛状的叶状形态类生命（rangeomorphs）的化学分析，这种生物可能跟Dickinsonia有关，也是布洛克斯和研究团队接下来要检测的目标之一。
「这是令人激动的时代。」霍萨玛说。 「辩论了70年之后，我们终于开始了解埃迪卡拉生物的神秘本质。」
生物标记能够用多久？
随着时间过去，所有有机物都会分解，胆固醇也不例外。布洛克斯指出。但是胆固醇腐败时产生的产物非常特殊，他解释，而「胆固醇的原本骨架」仍然保留在这些分子化石中。
威兰德研究的是现代固醇类的产生与功能，以便更深入解读远古的痕迹，她称赞了这项工作的残酷之处，指出这个团队「真的把每个细节都处理得非常仔细。 」
当然，在科学的世界里，没有什么是绝对肯定的。这项研究所根据的，是「只有动物才会产生胆固醇」的假设，而威兰德指出，以目前的资料来看还可以，但随着我们对地球上诸多生命型态有更深入的了解以后，这点也有可能会改变。
「不确定的地方非常多。」是巴布罗斯基对这类古老生物研究工作的形容。 「但应用生物标记可以解决很大一部分的不确定。」
卓瑟补充说：「再加上其他种种资讯，真的很难去争辩说这不是动物。」
那么，Dickinsonia是最早的动物吗？
虽然科学家还不能肯定指出第一种动物到底是什么时候出现的，但远古痕迹指出，那应该是在超过6亿年之前。然而，Dickinsonia的分类层级最近才被确认过，就位于目前所发现的最古老动物群之中。 Kimberella是一种像软体动物的早期动物，跟Dickinsonia年代相当。另外还有一种外型如蠕虫、可能留下了名为Helminthoidichnites的蜿蜒生痕化石的生物也是。
约在5亿4100万年前，湿湿软软的埃迪卡拉生物把世界让给了寒武纪大爆发中那些披着棘刺和甲胄的奇异动物。
这两大类多采多姿的早期生物，能共同协助我们更深入了解现今世界各处游的、跳的、飞的、跑的和摇摇摆摆的所有生物。 「我们为生命的多样性、还有生物如何适应这个星球上各种不同的环境而惊叹不已，」卓瑟说。 「但这些都是地球上最后这10亿年的演化与绝灭所造就的……埃迪卡拉生物群才是这一切的起源。」2018-10-12