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物种发光至少在5.4亿年前第一次在动物身上进化,推翻了之前最古老的例子

动物世界 2026-04-28 菜科探索 +
简介:2009年,八放珊瑚在巴哈马群岛展示生物发光。

uux.cn/S nke Johnsen据史密森学会:史密森学会国家自然历史博物馆科学家的一项新研究结果显示,至少5.4亿年前,生物发光首次在动物体内进化,进化于一组被称为八放珊瑚的海洋无脊椎动物中。

这项研究结果于4月23日发表在《英国皇家学会学报B:生物科学》上,将这种发光特性在动物身上出现的最古老记录倒退了近

【菜科解读】

2009年,八放珊瑚在巴哈马群岛展示生物发光。

uux.cn/S nke Johnsen据史密森学会:史密森学会国家自然历史博物馆科学家的一项新研究结果显示,至少5.4亿年前,生物发光首次在动物体内进化,进化于一组被称为八放珊瑚的海洋无脊椎动物中。

物种发光至少在5.4亿年前第一次在动物身上进化,推翻了之前最古老的例子

这项研究结果于4月23日发表在《英国皇家学会学报B:生物科学》上,将这种发光特性在动物身上出现的最古老记录倒退了近3亿年,并有一天可以帮助科学家解码为什么产生光的能力首先会进化。

生物发光——生物通过化学反应产生光的能力——在自然界中独立进化了至少94次,并参与了一系列行为,包括伪装、求偶、交流和狩猎。

到目前为止,动物生物发光最早的起源被认为是2.67亿年前,在被称为介形虫的小型海洋甲壳类动物中。

但对于一个真正具有启发性的特征来说,生物发光的起源仍然模糊不清。

博物馆珊瑚馆长、该研究的资深作者Andrea Quattrini说:没有人知道它为什么首先在动物身上进化。

但Quattrini和主要作者Danielle DeLeo,博物馆研究助理和前博士后,要最终解决生物发光为什么进化的更大问题,他们需要知道这种能力是何时首次出现在动物身上的。

为了寻找这种特征的最早起源,研究人员决定回顾八放珊瑚的进化史,八放珊瑚是一种进化上古老且经常发光的动物群,包括软珊瑚、海扇和海圈。

与硬珊瑚一样,八放珊瑚是微小的群体性珊瑚虫,它们分泌一个框架,成为它们的避难所,但与它们的石珊瑚不同,这种结构通常是柔软的。

发光的八角珊瑚通常只有在受到撞击或其他干扰时才会发光,这让它们产生光的确切功能有点神秘。

DeLeo说:我们想弄清楚生物发光起源的时间,八放珊瑚是地球上已知的最古老的生物发光动物群之一。

物种发光至少在5.4亿年前第一次在动物身上进化,推翻了之前最古老的例子

所以,问题是他们什么时候培养出这种能力的?并非巧合的是,Quattrini和Harvey Mudd学院的Catherine McFadden在2022年完成了一个极其详细、得到充分支持的八放珊瑚进化树。

Quattrini和她的合作者利用185种八放珊瑚的遗传数据创建了这张进化关系图。

有了这棵基于基因证据的进化树,DeLeo和Quattrini根据其物理特征在树内定位了两块已知年龄的八放珊瑚化石。

科学家们能够利用化石的年龄及其在章鱼进化树中的位置来大致计算出章鱼谱系何时分裂成两个或多个分支。

接下来,研究小组绘制了以活体生物发光物种为特征的系统发育分支。

随着进化树的年代和包含发光物种的分支的标记,该团队随后使用一系列统计技术进行了一项名为祖先状态重建的分析。

Quattrini说:如果我们知道今天生活的这些八放珊瑚是生物发光的,我们就可以用统计数据来推断它们的祖先是否很有可能是生物发光。

具有共同特征的活物种越多,随着时间的推移,这些祖先可能也具有这种特征的概率就越高。

研究人员使用了许多不同的统计方法来重建它们的祖先状态,但都得出了相同的结果:大约5.4亿年前,所有八放珊瑚的共同祖先很可能是生物发光的。

这比发光的介形虫甲壳类动物早了2.73亿年,介形虫曾被认为是动物生物发光进化最早的动物。

DeLeo和Quattrini说,八放珊瑚有数千个活着的代表,生物发光的发生率相对较高,这表明这种特征在该群体的进化成功中发挥了作用。

虽然这进一步引出了八放珊瑚使用生物发光究竟是为了什么的问题,但研究人员表示,它被保留了这么长时间,这一事实突显了这种交流形式对它们的健康和生存有多么重要。

物种发光至少在5.4亿年前第一次在动物身上进化,推翻了之前最古老的例子

既然研究人员知道所有八放珊瑚的共同祖先可能已经有能力产生自己的光,他们有兴趣更彻底地了解该群体3000多个现存物种中哪些仍然可以发光,哪些已经失去了这种特性。

这可能有助于关注一系列与生物发光能力相关的生态环境,并可能阐明其功能。

为此,DeLeo说,她和她的一些合著者正在致力于创建一种基因测试,以确定八放珊瑚物种是否具有荧光素酶(一种参与生物发光的酶)基因的功能拷贝。

对于光度未知的物种,这样的测试将使研究人员能够更快、更容易地得到答案。

一种壮观的珊瑚Iridogorgia magnispiralis,一种已知具有生物发光性的深海八放珊瑚。

资料uux.cn美国国家海洋和大气管理局海洋勘探与研究办公室,尾流深水奇观除了阐明生物发光的起源外,这项研究还提供了进化背景和见解,可以为今天对这些珊瑚的监测和管理提供信息。

珊瑚受到气候变化和资源开采活动的威胁,特别是捕鱼、石油和天然气开采和泄漏,最近还受到海洋矿产开采的威胁。

这项研究为博物馆的海洋科学中心提供了支持,该中心旨在向世界宣传和分享海洋知识。

DeLeo和Quattrini说,在科学家们理解为什么产生光的能力首先进化之前,还有很多事情要学,尽管他们的研究结果将其起源于进化的深处,但未来的研究仍有可能发现生物发光更古老。

这项研究包括隶属于佛罗里达国际大学、蒙特利湾水族馆研究所、名古屋大学、哈维·穆德学院和加州大学圣克鲁斯分校的作者。

盯了狼群6000多天,他揭穿了动物世界里最大的谎言

在黄石国家公园的广袤荒野中,积雪消融与冰封交替。

2025年,黄石狼群重引入计划迎来了三十周年。

这一年,科学家们观察到拉玛尔谷的植被因狼群的掠食压力而持续恢复,河岸边的柳树林重新茂盛。

步入2026年,黄石的冬季依然严酷,但观测者的身影并未减少。

在这些长焦镜头和望远镜背后,有一个名字始终被提及—— 瑞克·麦金提尔(Rick McIntyre)。

瑞克·麦金提尔 瑞克·麦金提尔是狼行为学的权威专家——从1995年狼群重新引入起,他就一直在观察和记录黄石国家公园狼的行为。

他起初是一名季节性自然管理员,向游客介绍狼群的情况,但很快他就成了狼群的全职观察员。

他曾在野外连续观察狼群长达6000多天, 累积了10万余次观测记录,笔记厚达12000多页。

随着麦金提尔的狼群观察纪实系列中文版第四部《狼之女王》的上市,这套跨越近四年出版周期的“狼王四部曲”终于完整呈现在中国读者面前。

这不仅是一套自然读物,更是一部跨越数十年的荒野家族史。

它摒弃了虚构的拟人化想象,用近乎严苛的真实记录,拼凑出了这些生灵在荒野中从出生、掌权、衰老到消亡的完整闭环。

1 8号狼,一段反基因决定的崛起 故事的开篇《8号狼的崛起》将我们带回了1995年。

那是狼群重返黄石的元年。

8号狼并非天生的王者,它是“水晶溪狼群”中最瘦弱的一员。

在自然界的丛林法则下,这样的个体通常难以存活,甚至被同胞排挤。

1995年晚些时候,一岁狼8号加入了玫瑰溪狼群,成为它们的公头狼。

这张1999年的狼群照片显示8号和9号的尾巴已经翘起。

麦金提尔在书中详细记录了8号狼如何打破命运的枷锁。

1995年5月的一个早晨,当一只具有威胁性的灰熊靠近狼穴时,狼群中那些强壮的个体选择了避让,唯独瘦小的8号冲了上去。

这种远超其体格的勇气,让它在随后脱离原生家庭后,成功接管了“玫瑰溪狼群”。

书中揭示了一个颠覆性的事实:狼群的领导力并非单纯建立在暴力之上。

8号狼作为头狼,表现出了罕见的包容。

它不仅接纳了其他狼留下的孤儿,还耐心教导幼狼狩猎技巧。

这种“养父”式的仁慈,为狼群的壮大奠定了社会基础。

麦金提尔认为,8号狼的存在证明了,在残酷的荒原上,合作与同情心同样是生存的核心竞争力。

麦金提尔与《8号狼的崛起》 2 21号狼,关于统治与忠诚的巅峰 如果说8号狼是秩序的建立者,那么它养育的21号狼则是黄石历史上最完美的统治者。

《21号狼的统治》记录了“德鲁伊峰狼群”在拉玛尔谷的黄金时代。

21号狼在体型上极具威慑力,它几乎从未输过一场领地保卫战。

但麦金提尔的镜头捕捉到了它更深刻的一面:21号从未杀害过一匹战败求饶的对手。

这种强大的克制力,使其统治下的狼群达到了惊人的数量,成员间关系极其稳固。

21号与一头灰熊对峙,这头灰熊抢走了21号杀死的马鹿。

书中最具情感张力的部分是21号与伴侣42号母狼的关系。

它们共同维持着复杂的社会契约,在长达数年的时间里互为后盾。

麦金提尔记录了42号意外离世后,这位迟暮的英雄独自徘徊在它们曾经嬉戏的欧泊溪支流旁,最终选择在它们曾经避暑的一棵孤树下安静离世。

这种对伴侣的忠诚和对权力的克制,使得21号的故事不仅仅是生物学观察,更是一部具有史诗感的生命传记。

3 302号狼,叛逆者的救赎与重生 当读者的目光还停留在英雄叙事时,第三部《302号狼的救赎》提供了一个截然不同的样本。

302号狼是狼群中的“浪子”和“机会主义者”。

在生命的最初几年,302号表现得极度自私:它在战斗中逃跑,偷食猎物而不参与狩猎,甚至因为性格问题被多个狼群驱逐。

麦金提尔用了整整七年的时间追踪这匹“瑕疵之狼”。

他发现,302号的转变并非突发,而是在一系列惨痛教训后的缓慢演化。

302号狼(左)于2004年携其侄子480号(右)回归,试图挑战 253号的地位。

拍摄 / 雷·莱布尔 当原有的领袖老去,302号终于在一次狼群存亡的关键时刻展现了责任感。

它利用自己流浪时期积累的对地形的博学,带领家族在强敌环伺中突围。

《302号狼的救赎》深入探讨了“个体成长”在野外环境下的可能性,证明了即使是最不被看好的个体,也能在岁月的磨砺中找到自己的尊严所在。

4 06母狼,荒野女王的权力博弈 四部曲的终章《狼之女王》,将焦点从雄性视角彻底转向了黄石最富传奇色彩的雌性——06母狼。

麦金提尔在书中清晰地还原了狼群社会的真实结构: 雄性往往负责力量输出,而真正的决策、路线规划和战术制定,往往掌握在母狼手中。

06成长为一匹美丽而桀骜不驯的母狼,吸引了很多公狼求偶,但多年来它一直在拒绝它们。

拍摄/罗伯特·L.韦塞尔曼 06母狼拥有极其出色的狩猎智慧,它能独立放倒一头成年马鹿,并多次在与“莫莉狼群”等强敌的冲突中,利用地形优势反败为胜。

书中详尽记录了2012年那个混乱的交配季节,以及06母狼如何在维持狼群内部稳定的同时,应对外部扩张的压力。

珍·古道尔在该书序言中提到:06母狼的卓越一生,以及它的女儿926号和其他成就非凡的黄石国家公园狼的故事,展示了母狼在狼社会中扮演的重要领导角色,以及它们面对威胁和逆境时毫不畏惧的勇气。

5 三十年的荒野闭环 “狼王四部曲” 瑞克·麦金提尔 著,人民文学出版社 九久读书人 出版 随着中文版全部面世,读者终于可以将这四部作品串联起来,形成一条完整的黄石狼群时间轴。

从1995年的狼群被初步引入,到德鲁伊峰狼群的崛起与解体,再到后续各个家族的交替。

麦金提尔的自然观察记录不提供廉价的感动,不宣讲高深的环保道理,也没有使用任何夸张的比喻,他只是将这些日复一日的细节堆叠在一起:一匹狼如何测试猎物的反应,如何用鼻子触碰受伤的同伴,如何在一场大雪后点数它的幼崽。

他记录下关于狼群权力的更迭、关于衰老的必然、关于生命在极端环境下的韧性。

对于脑容量大、社会结构复杂的动物来说,只有对已知个体、群体进行长期研究,才能揭示其社会生活的真正复杂性。

透过麦金提尔6000多天的守望,我们看到的不再是那个抽象的捕食者符号,而是一个个鲜活、复杂、且值得尊敬的灵魂。

黄石的狼群仍在奔跑,而这套书记录的,是它们在这个星球上存在过的最详实的证词。

动物世界十大最美动物:没想到它也入选了

1月3日消息,动物世界的精彩,可能远远超过了人类社会的多样性。

地球已知或者未知的动物,数量惊人且仍然在不断地变多。

那么,动物世界最美的动物有哪些呢?据调查,大熊猫、海豚均上榜。

  一、憨态之美——大熊猫憨态可掬的大熊猫

物种发光至少在5.4亿年前第一次在动物身上进化,推翻了之前最古老的例子

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