北极高海拔木乃伊林中发现三种新的已灭绝核桃化石

uux.cn/James Basinger据佛罗里达自然历史博物馆:在一项新的研究中,科学家描述了北极圈上方一个岛屿上三种新的但早已灭绝的核桃物种。
这些化石是在比任何已知的活的或已灭绝的核桃物种都更北的地方发现的,代表了该类群已知的一些最古老的记录。
这项研究发表在《国际植物科学杂志》上。
今天,加
【菜科解读】
化石遗址位于阿克塞尔·海伯格岛的玛格丽特公主山脉。
uux.cn/James Basinger据佛罗里达自然历史博物馆:在一项新的研究中,科学家描述了北极圈上方一个岛屿上三种新的但早已灭绝的核桃物种。
这些化石是在比任何已知的活的或已灭绝的核桃物种都更北的地方发现的,代表了该类群已知的一些最古老的记录。
这项研究发表在《国际植物科学杂志》上。
今天,加拿大的阿克塞尔·海伯格岛是一片冰冻的沙漠,几乎没有任何生命。
但在4500万年前,它支撑着北冰洋沿岸郁郁葱葱的雨林。
从那时起,森林首先被沉积物层掩埋,然后积冰,使其及时结冰。
研究合著者、萨斯喀彻温大学地质科学荣誉退休教授詹姆斯·贝辛格说:当你走进现场时,你首先注意到的是这些直径一米或更大的大树桩,它们仍然扎根在它们生长的土壤中。
这完全不合适。
最近的活树在3000公里外。
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树桩非常显眼,从空中就能看到。
1985年,加拿大地质调查局的工作人员在直升机上对该地区进行调查时发现了阿克塞尔·海伯格化石森林。
一年后,古植物学家回到该遗址,发现了他们以前从未见过的化石。
该研究的主要作者、佛罗里达自然历史博物馆古植物学馆长史蒂文·曼彻斯特说:周围没有那么多地方可以看到保存得那么好的化石。
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在大多数情况下,石化的特征是随着时间的推移,有机物被矿物质取代。
在其他情况下,有机物被加热并压缩成煤,或在森林大火中燃烧并作为木炭保存。
但阿克塞尔·海伯格化石的情况并非如此。
木材、树叶、球果、坚果和水果似乎没有变化。
这种独特的保存形式被称为木乃伊化,它只在一系列非常特殊和罕见的情况下发生。
贝辛格说:物质可以被细菌和真菌分解,它们可以在河床中隆隆作响并被破坏;在物质变成化石之前,有很多方法会使其流失。
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但阿克塞尔·海伯格的古老森林迅速被淹没在沼泽和湖泊沉积物之下。
随着全球气候的降温,这些过程减缓了。
贝辛格是最早研究森林的研究者之一。
北极贫瘠的地表和强风使采集标本变得异常容易。
他说:你可以在地表上看到一些化石,然后尽可能地挑选。
但明年你会回去,那时有一点侵蚀,地表上还会有一些化石。
多年后,你实际上可以收集到大量化石。
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核桃已经被土壤侵蚀掉了,长在地表上。
贝辛格说:在一种情况下,核桃集中在一个地方,可能是动物在那里缓存的。
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一些坚果化石也有被啃过的洞,这表明它们是当地动物的食物来源。
在十五年的时间里,贝辛格和他的同事们取回了一千多块坚果和种子化石,并带着它们返回萨斯喀彻温省进行研究。
在北极圈上空发现了三种新的核桃,这是北极和南极被森林覆盖时的遗迹。
资料uux.cn佛罗里达博物馆,Jeff Gage想象一个全球变暖的星球如果你回顾4500万年前的始新世中期,地球的两极将面目全非。
当时,南极洲和北极圈温暖,森林覆盖,与我们今天所联想到的冰冻沙漠形成鲜明对比。
由于纬度高,极地地区的生长季节相对较短,但它们用异常漫长的夏季来弥补这一点,可以接受长达20小时的阳光。
相反,冬天的特点是几乎完全黑暗,但温度很少达到冰点。
古生物学和地质记录表明,当时地球大气层中有更多的二氧化碳,这导致了比现在高得多的温度。
这种全球温室反过来又产生了温暖的海洋环流,使北冰洋没有冰。
贝辛格说:遥远的北方支持红木风格的森林。
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这里有柏树沼泽和高地森林,雕像般的树木长到40米高。
树冠上有几十棵树,如红木、雪松、山核桃、松树、云杉、铁杉、落叶松、桦树、银杏,当然还有核桃。
我们可以从Axel Heiberg核桃中学到什么作为核桃家族进化史的专家,曼彻斯特帮助完成了这个长达数十年的项目。
他对岛上的核桃进行了CT扫描,并描述了三种以前未知的物种。
曼彻斯特说:CT扫描使我们能够显示这些坚果的内部结构细节,而这些坚果曾经很难获得。
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在CT扫描仪出现之前,研究化石的传统方法包括乏味地从不同方向解剖和切片标本,并在这个过程中破坏它们。
在扫描了几块保存最完整的化石后,曼彻斯特将其与现代和灭绝的核桃物种的核桃进行了比较。
像iDigBio这样的国家储存库,使研究人员能够轻松地找到存放在美国任何地方的博物馆标本。
这些化石与已经发现的任何化石都不匹配,因此被发现代表了胡桃属的三个新物种。
仅根据现存物种的基因数据,研究人员曾认为核桃家族起源于亚洲某个地方。
然而,最近的化石数据表明,它们最初出现在北美或欧洲温暖潮湿的环境中。
随着家族的多样化,一些物种适应了较冷的条件,这使它们能够将活动范围扩展到更高的纬度地区。
这项研究的化石更清楚地说明了核桃是如何在气候剧烈变化的时期进化的,以及我们的现代物种来自哪里。
古物种学家发现一种新的鱼类化石
致谢:uux.cn莫里茨·迪伦伯格据慕尼黑路德维希·马克西米利安大学:虾虎鱼是欧洲种类最丰富的海洋和淡水鱼类之一。
它们一生中的大部分时间都生活在浅水水体的底部,对许多生态系统的功能做出了重大贡献。
随着一种淡水虾虎鱼化石新属的确定,LMU大学地球生物学和古生物学国际硕士项目的学生和LMU大学地球与环境科学系教授古生物学家Bettina Reichenbacher的发现为这些鱼类的进化史提供了重要的见解。
这一发现发表在《系统古生物学杂志》上。
新属Simpsonigobius的小鱼体长可达34毫米,是在土耳其1800万年前的岩石中发现的,具有独特的形态特征组合,包括形状独特的耳石(听力石)。
现代研究技术阐明了在家谱中的位置为了确定Simpsonigobius在虾虎鱼类系统发育树中的关系,研究人员利用了一个总证据系统发育数据集,他们对该数据集进行了增强,以结合来自48个现存物种和10个化石物种的5个基因的总共48个形态特征和遗传数据。
此外,研究小组首次对虾虎鱼化石物种进行了尖端测年。
这是一种系统发育方法,其中包括在系统发育树中的化石年龄(= tips)用于推断整个群体进化历史的时间。
研究结果表明,这个新属是虾虎鱼科中最古老的成员——该科被归类为现代虾虎鱼(虾虎鱼科和背眼虾虎鱼科)——也是这一现代群体中最古老的淡水鮈。
尖端年代测定分析估计虾虎鱼科出现在3410万年前,背眼虾虎鱼科出现在3480万年前,这与以前使用其他方法进行的年代测定研究一致。
此外,研究人员首次将化石虾虎鱼纳入随机栖息地制图,揭示了虾虎鱼在进化史之初可能具有广泛的盐度耐受性,这挑战了以前的假设。
Simpsonigobius的发现不仅为虾虎鱼增加了一个新属,还为这些不同鱼类的进化时间表和栖息地适应提供了重要线索。
Reichenbacher说:我们的研究强调了使用现代方法分析化石记录的重要性,以更准确地了解进化过程。
第一作者Moritz Dirnberger目前是蒙彼利埃大学的博士生,他补充说,这些发现有望为进一步研究虾虎鱼的进化以及环境因素在塑造其多样性中的作用铺平道路。
先进的水下机器人发现能孵化巨型卵的深海鱿鱼
新的研究表明,这可能代表了Gonatidae科中一个以前未知的物种。
uux.cn/MBARI据蒙特雷湾水族馆研究所:深海是地球上最大的生存空间,但许多远离海洋表面的动物和栖息地仍然笼罩在神秘之中。
MBARI的先进水下机器人,包括遥控潜水器(ROV),正在帮助调查海洋深处的生命。
2015年,在墨西哥加利福尼亚湾的一次探险中,MBARI的ROV Doc Ricketts遇到了一只抱着一群蛋的母乌贼。
MBARI的研究人员此前曾观察到深海乌贼产卵,但这一发现令人震惊,因为这些乌贼的卵是其他产卵深海乌贼的两倍大。
来自MBARI、基尔GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心和南佛罗里达大学的一组研究人员对遥控潜水器的镜头进行了细致的审查,并检查了之前在加利福尼亚湾探险时收集的外观相似的鱿鱼标本。
研究小组已经确定,这个个体很可能代表了Gonatidae科的一个未知物种,也是一个孵化巨大卵子的物种。
研究人员在《生态学》杂志上分享了他们的发现。
鱿鱼在海洋中扮演着重要的角色——它们是凶猛的捕食者,是许多动物甚至人类的重要食物来源——但我们对生活在深海中的鱿鱼还有很多需要了解。
先进的水下机器人正在帮助我们更好地了解深水鱿鱼的生活,揭示关于它们的生物学和行为的迷人新信息。
每一个新的观察结果都是另一块拼图,MBARI的前博士后Henk Jan Hoving说,他现在领导着GEOMAR的深海生物学工作组,也是这项新研究的主要作者。
关于深海乌贼的生命,科学家们仍有许多悬而未决的问题。
对于大多数深海鱿鱼,研究人员从未观察到成熟的雌性或其产卵。
虽然母亲的照顾在章鱼中很常见,但只在少数鱿鱼中观察到产卵。
大多数鱿鱼物种都会在海底留下成簇的卵,或者释放出中性浮力的卵团,其中含有数千个漂浮在水柱中的卵。
与提供产卵后的卵子护理相比,这些繁殖策略需要相对较低的努力。
Hoving解释道:产卵会让母乌贼付出很多代价。
它在携带卵子时不会进食,最终在卵子孵化后死亡。
但她的牺牲提高了后代存活的机会。
这只是可能帮助头足类动物在深海中生存的众多显著适应之一。
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MBARI的研究人员是第一个观察到深海鱿鱼产卵行为的人。
经过37年的深海探测,MBARI的ROV记录了17次对产卵乌贼的观测。
其中包括多次看到黑眼乌贼(Gonatus onyx)和其他臂钩乌贼(Gontatus sp.)产卵,这些乌贼很难单独从视频中识别出物种,还有深海乌贼Bathyteuthis。
但在加利福尼亚湾观察到的乌贼在研究人员中脱颖而出。
MBARI高级科学家Steven Haddock说:深海是地球上最大的生存空间,还有很多东西有待发现。
我们意外遇到了一只正在产卵的乌贼,引起了船上控制室里所有人的注意。
这一引人注目的景象突显了动物适应深海生活独特挑战的方式的多样性。
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通过分析视频片段和研究之前在加利福尼亚湾探险时收集的长相相似的乌贼标本,研究小组确定这很可能是Gonatidae科中一个未被描述的物种。
正是这种鱿鱼蛋的大尺寸——直径约11.6毫米(约半英寸)——吸引了研究团队的眼球。
之前看到的产卵的Gonatus乌贼的卵只有它的一半大,最大直径只有6毫米(约四分之一英寸)。
在加利福尼亚湾观察到的鱿鱼产卵量也远低于其他Gonatus鱿鱼。
研究人员估计,它携带了30到40个卵,而过去看到的Gonatus乌贼一次最多能孵化3000个卵。
在食物有限和/或高度捕食的环境中,生产大量的小鸡蛋是有益的。
在这些环境中,数量越多的后代至少有少数存活的机会就越大。
在深海中发现的更稳定、更可预测的条件下,巨型卵可能更有益,从而可以对更少、更有生存机会的后代进行更高的投资。
这在其他深海头足类动物中也有发现,包括疣状深海章鱼(Graneledone sp.)和珍珠章鱼(Muusoctopus robustus)。
根据其他科学家报告的卵子发育率数据推断,研究团队估计,这种新型深海鱿鱼的卵子可能需要一到四年的时间才能发育,这比大多数浅水鱿鱼的整个生命周期都要长。
深海鱿鱼在海洋食物网中起着至关重要的作用。
它们是食肉动物,以中层水域的鱼类和无脊椎动物为食,反过来又被大型鱼类、鲨鱼、鲸鱼、海豚、海豹和海鸟吃掉。
深海鱿鱼在金枪鱼、箭鱼和billfish等重要商业鱼类的饮食中占很大一部分。
尽管它们在生态和经济上具有重要意义,但我们对深海鱿鱼的繁殖生物学和自然史仍然知之甚少。