联 系 人:吉恩特客服
手 机:136-0866-9917(微信同号)
地 址:河南省洛阳市高新区火炬创业园
在一项发表于《科学》杂志的研究中,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的研究团队从一种奇特的长颈鹿祖先中,发现了长颈鹿颈部演化的全新证据。研究指出,雄性的求偶竞争是长颈鹿颈部演化的重要驱动力。
▲对长颈鹿祖先的研究揭示了其独特颈部的演化驱动力
对于这个问题,******的论战来自拉马克与达尔文。我们知道,拉马克曾提出了“用进废退”和“获得性遗传”的假说:根据前者,长颈鹿进食树木顶端的叶片,需要不断使用脖子,因此颈部变得更长;而根据后者,这些新的性状有可能遗传给后代,使得长脖子成为普遍性状。
达尔文则根据适应性演化的观点反驳道,长颈鹿的长脖子是自然选择的结果:在非洲大草原的林地中,拥有更长颈部的长颈鹿能摄取树木顶端的叶片,因此在生存竞争中更具优势,这样的性状也更有可能遗传下来。
达尔文为长脖子的来源提供了完整的解释,但这个问题并没有盖棺定论。此后,也有科学家提出了其他的观点:长脖子其实是雄性长颈鹿求偶竞争的武器,有助于争取交配权。
根据这个假说,雄性长颈鹿在求偶竞争时,会用它们长有骨质角的头骨重重地砸向对手脖子的薄弱部位。在这个过程中,长脖子的摆动就如同是流星锤的铁链,可以让头部的撞击拥有更大的动能。简单来说,脖子越长,对对手造成的伤害就越大。
求偶竞争的假说虽然有趣,但如何验证这个假说,成为一项巨大的挑战。在***新论文中,研究团队从一个早期长颈鹿物种身上找到了关键线索。
邓涛研究员团队研究的,是一个***发现的奇特物种:Discokeryx xiezhi。D. xiezhi与现今的长颈鹿同属于长颈鹿总科。这枚化石出土于新疆准噶尔盆地北缘,生活在距今约1700万年。保存完好的头骨和4节颈椎,使得科学家可以借助骨骼的比较解剖学,研究这一性状的起源。
▲研究使用的D. xiezhi头部与颈部化石
D. xiezhi拥有一系列独特的特征,尤其是头部中间的圆盘状骨质角,仿佛是在头上长了一枚头盔。这个物种也得名于此:獬豸(xiezhi)是中国古代神话中的独角生物。
这个物种的颈椎非常粗壮,而且其头部与颈部之间的关节连接是哺乳动物中***复杂的。研究团队对骨骼化石的研究表明,这种复杂的关节特别适合高速撞击,甚至比今天需要频繁进行头部撞击的动物(例如麝牛)更有效。综合骨质角与关节特征,作者认为,D. xiezhi可能是历史上***适合头部撞击的脊椎动物。
▲D. xiezhi在演化谱系中的位置
是什么原因造成了这个物种的激烈竞争?研究团队发现环境在其中起到了关键作用。
在D. xiezhi生存的1700万年前,地球非常温暖,因此森林整体十分茂密。但当时青藏高原已经隆起,阻挡了印度洋的水汽向北方输送,因此D. xiezhi所处的地区较为干燥。
这一点也得到了同位素研究的证实。稳定同位素可以帮助我们推测出动物当时的食物类型。对D. xiezhi牙釉质的同位素分析显示,它们生活在开阔的草原上。相比于食物充足的森林环境,草原更加贫瘠,因此D. xiezhi面临着更大的生存压力。这可能解释了它们激烈的求偶竞争。
▲在1700万年前的准噶尔盆地,D. xiezhi的生存环境
进一步的研究指出,D. xiezhi所面临的情况,同样发生在其他长颈鹿物种的演化历程中。
研究团队比较了长颈鹿科与其他几种反刍动物(包括牛、羊、鹿和叉角羚)的骨质角的形态,结果发现长颈鹿骨质角的多样性远超其他动物,并且呈现出多种不同的极端形态,这反映了长颈鹿中更加激烈的求偶竞争。这种激烈的求偶竞争,很可能也让长脖子这个优势性状,逐渐成为现今长颈鹿的“标配”。
对于现今长颈鹿的演化来说,这种激烈竞争的驱动力,同样是巨大的环境压力。大约700万年前,作为现今长颈鹿的直系祖先,长颈鹿属出现没多久时,也经历了类似的环境。东非高原从森林环境转变为草原,长颈鹿的直系祖先不得不适应这样的环境变化。在此期间,它们演化出通过摆动颈部、头部攻击对手的方式。正是这种由性选择导致的激烈竞争,使得长颈鹿的颈部在随后的200万年间不断变长。
可以说,D. xiezhi和今天的长颈鹿相比,尽管形态差异巨大,但却有着奇妙的共同点:两者都是雄性为了求偶竞争,朝着不同的极端方向演化的典型案例。
这项研究向我们展示了,早期长颈鹿的演化很可能比之前认为的更为复杂:求偶竞争对长脖子的塑造起到重要作用。
RNA提取磁珠属于纳米生物磁珠的一种,主要作用是用于核酸提取过程中的RNA提取,粒径分布在500nm左右,是洛阳吉恩特生物自主研发生产的高分子纳米磁性微球,该磁珠悬浮时间长,磁响应时间迅速,对DNA甲基化过程中的提取环节提供良好的支持,可明显缩短实验时间,提高实验效率,并在提取结果上保持稳定,配合核酸提取仪,更能实现快速的RNA提取。