行為

一億年前的昆蟲擬態(tài)行為

緬甸琥珀中黃氏擬苔草蛉

黃氏擬苔草蛉的生態(tài)復(fù)原圖

在漫長的地質(zhì)歷史中，為了生存，昆蟲演化出不同的偽裝術(shù)以應(yīng)對不同的情況。其中，昆蟲對植物的擬態(tài)是最為常見的一種。據(jù)此，昆蟲可以藏匿在植物中，避免被捕食者發(fā)現(xiàn)，同時也讓獵物很難察覺自己，起到了一舉兩得的作用。在當今自然界中，昆蟲多擬態(tài)蕨類和種子植物的葉子、枝條和花，極少部分昆蟲可以擬態(tài)苔蘚植物。苔蘚植物是最早陸生植物之一，遍布世界各個角落，為昆蟲提供了最早的食物和庇護場所。但地質(zhì)歷史上，昆蟲與苔蘚植物的生態(tài)關(guān)系則鮮有記錄，而化石昆蟲模擬苔蘚的行為更是未見。近期，研究者報道了一種俗稱蚜獅的脈翅目草蛉總科的幼蟲，被命名為黃氏擬苔草蛉。擬苔草蛉與目前已知的所有草蛉總科幼蟲不同，其胸部及腹部前5節(jié)背板發(fā)育了共8對扁闊的葉狀結(jié)構(gòu)，其外形非常類似于苔蘚的植物體。此外，該種頭部相對退化并隱匿在前胸側(cè)葉下，前端發(fā)育有一對極長且端部膨大的觸角以及一對細長內(nèi)彎的大顎，分別用來探測和捕食獵物。此外，研究者還找到了幾類該物種可能擬態(tài)的苔蘚植物。其中，擬苔草蛉與幾類葉苔類展示了極大的形態(tài)相似性，包括個體大小、葉形狀和排列、葉的褶皺和紋路。因此，本研究推斷擬苔草蛉很可能擬態(tài)葉苔類，利用該類偽裝躲避捕食者，同時也迷惑獵物，提高捕食成功率。（Current Biology 2018,28：1475-1481.e1）

數(shù)百萬年前的叫聲

鮮有化石可以直接指示已經(jīng)滅絕的鳥類是如何鳴叫的。近期，研究者報道了一件發(fā)現(xiàn)于臨夏盆地的和政地區(qū)距今700-1100萬年的骨骼保存近乎完整的新雉類化石，該化石保存了迄今為止最早的鳥類特化卷曲加長的氣管化石，以及進而對于叫聲（鳴唱或者鳴叫）改變的最古老證據(jù)。在晚中新世的臨夏盆地，廣布的細粒粘土加上類似泥石流一樣的快速堆積，這一快速埋藏的沉積環(huán)境以及伴隨的大量粘土圍巖的保護作用，對化石的形成十分有利，因而使得該地區(qū)成為新生代哺乳動物以及鳥類化石的重要產(chǎn)地。這里的鳥類化石和三趾馬動物群都來自晚中新世柳樹組。研究者根據(jù)其具有環(huán)繞氣管的這一特征，將這種已滅絕的鳥命名為和政盤繞雉（Panraogallus hezhengensis）。據(jù)測量，盤繞雉的氣管長度甚至大于該鳥類的體長，盤繞部分的氣管分布于胸腔外的皮下組織中。截至目前，已有文獻記載了具有不同類型的延長型氣管的60多種現(xiàn)代鳥類，如在現(xiàn)生雞形目中，加長的氣管出現(xiàn)在南美的鳳冠雉、非洲的珠雞以及松雞科的雷鳥中。此次新發(fā)現(xiàn)的盤繞雉是雉雞類化石具有該特征的最早記錄，更是在雉類化石中的首次發(fā)現(xiàn)。據(jù)推測，盤繞雉的體重在2.5千克左右。體型的大小通常會直接影響哺乳動物喉部的大小，進而影響哺乳動物發(fā)聲的聲音頻率，而鳥類的聲音發(fā)自鳴管（支氣管的部位），鳴管以上的氣管屬于聲道，所以它演化出這種超級加長的氣管很可能是為了發(fā)出更加嘹亮且渾厚的聲音，進而聽起來像一種體型更大的鳥類。這種"欺騙性信號"有利于恐嚇捕食者和競爭者以及更好的吸引配偶，與許多哺乳動物演化出較長的氣管具有異曲同工之妙。這種"體型夸大理論"在新化石中以及比較系統(tǒng)分析中得到了進一步的驗證。另外有研究顯示，在雄性體型比雌性更大的陸地哺乳動物物種中，雄性會產(chǎn)生進一步夸大其體型的聲音信號（如通過利用喉部的下降來擴展口咽腔的長度，以便降低聲音頻率）。與現(xiàn)生鳥類一樣，這種較長的氣管多數(shù)情況只存在于雄鳥中。而這件標本還保存有另外一個明顯的雄性個體特征，即跗跖骨（小腿骨）保存了與現(xiàn)生雄性雉類的距類似的隆起。目前，在因青藏高原隆升而造就的山系旁，和政區(qū)域的抬升已經(jīng)高達2000米以上，但這里曾是一片亞熱帶草原，盤繞雉和其他很多鳥類以及三趾馬生活于此。這里曾經(jīng)回蕩著犀牛、馬、鴕鳥、紅隼以及雉雞渾厚的叫聲，然而如今，它們已在這片土地上銷聲匿跡。（Scientific Reports 2018，8：8099）

奇蝦類從小到大可能都是兇猛捕食者

奇蝦類作為地球歷史上最早出現(xiàn)的兇猛巨怪，最大個體體長可達2米，其身體扁平呈流線型，善于游泳，頭部帶柄的巨型復(fù)眼能迅速發(fā)現(xiàn)獵物；身體前部一對攻擊能力很強的大附肢能快速捕殺獵物；此外，具有一排或多排齒的圓形大口能由粗到細的分級肢解獵物。這些特征無不表明奇蝦類是寒武紀海洋的頂級捕食者，當之無愧的位于寒武紀食物鏈的頂端。作為寒武紀海洋的明星化石，奇蝦類一直備受關(guān)注。近些年來，有關(guān)奇蝦類的報道層出不窮。然而，由于奇蝦類化石多為零散保存，完整個體甚少，幼年個體更是從未報道，因而其捕食機制的起源和個體發(fā)育研究鮮有進展。近期，研究者報道了我國澄江化石庫中奇蝦類化石琴獵蝦（Lyrarapax）的幼年個體，該奇蝦寶寶化石是目前已知的第一塊奇蝦類的幼體化石，其眼部、口部和捕食性的大附肢均精美保存，對于探索奇蝦類個體發(fā)育及其捕食策略的起源意義重大。該奇蝦寶寶體長1.8厘米，具有一對帶柄的大型復(fù)眼和一對攻擊能力很強的大附肢，其圓形大口具有帶刺的利齒。這些特征表明，奇蝦寶寶像奇蝦成年個體一樣，是寒武紀海洋的頂級捕食者，可能捕食與其體型差不多或者比它小型的生物。此外，該研究表明奇蝦類個體發(fā)育過程極有可能是直接發(fā)育，從幼年到成年的生長過程中生態(tài)位和食性并未改變。更重要的是，該研究表明奇蝦類這種頂級捕食者不僅對寒武紀中到大型的生物有威脅，而且小型個體也不例外。這種激烈的生存斗爭必將極大的促進動物防御方式的多元化發(fā)展，從而將寒武紀大爆發(fā)推向高潮。（National Science Review,nwy057,https：//doi.org/10.1093/nsr/nwy057）

"再生能力"背后的遺傳學(xué)基礎(chǔ)

再生是生物體的整體或器官受外力作用發(fā)生創(chuàng)傷而部分丟失,在剩余部分的基礎(chǔ)上又生長出與丟失部分在形態(tài)與功能上相同的結(jié)構(gòu)的能力。自然界具有再生能力的生物很多，但各有千秋。美西螈全部肢體都可以再生，而真渦蟲甚至可以在被切成碎塊后，重新長出整個身體。研究者一直都想徹底了解這其中的奧秘，弄清這種人類不具備的"再生能力"背后根本的遺傳機制。近期，奧地利分子病理學(xué)研究所的科學(xué)家團隊測序了美西螈的基因組，它含有320億個堿基對，是人類基因組的10倍，也是目前組裝出的最大基因組。研究者將那些在再生肢體細胞中表達較豐富的基因和miRNA序列標記為進一步研究的目標，并且發(fā)現(xiàn)，美西螈缺少Pax3基因——一種對許多其它動物的發(fā)育至關(guān)重要的基因。同時，德國馬普學(xué)會分子細胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所的團隊則測序了真渦蟲的基因組，它含有約8億堿基對。真渦蟲的基因組中缺少大約124種對人類和小鼠至關(guān)重要的基因，包括參與DNA修復(fù)的基因以及幫助染色體在細胞分裂期間正確分離的基因。美西螈和真渦蟲的基因組都包含高水平的重復(fù)DNA序列，因而很難進行對其分析。研究者采用了一種新的計算方法，并結(jié)合長讀長測序手段，改進了基因組組裝?，F(xiàn)在已知其某些重復(fù)序列參與到了胚胎發(fā)育和干細胞活動當中，它們是否就是美西螈和真渦蟲身上神奇能力的關(guān)鍵，正是研究人員下一步研究的重點。（Nature 2018，554：50-55;56-61）

最少221年才會相遇一次的周期蟬存在雜交證據(jù)

周期蟬一生的大部分時間都在地下度過，幼蟲靠吸食樹根的汁液生存。在地下生活13年或17年后，同種蟬同時破土而出，變成成蟲。在它們剩余的生命階段——不到一個月——主要以繁殖為主。周期蟬有7個種，分為三組，每一組包含一種17年蟬和一種或兩種13年蟬。除了少數(shù)例外，每隔221年才會同時出現(xiàn)13年蟬和17年蟬，而且它們的地理分布也沒有明顯重合。近期，研究者對7個周期蟬種進行了RNA測序，更深入地了解了它們相互之間的關(guān)系。出乎其意料的是，研究者發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明在每一組內(nèi)，17年蟬與其最近的近親13年蟬都發(fā)生了雜交。盡管存在雜交，但是這些蟬在長達20萬年的時間里都維持了各自不同的生命周期。研究者無法就這種平行趨異演化給出精確的遺傳學(xué)解釋。（Communications Biology 2018，1：26）

兒童多吃魚助睡眠提智商

魚類富含的OMEGA-3脂肪酸能提高認知能力，OMEGA-3脂肪酸還能改善睡眠，但魚類攝取、提高認知和睡眠改善間究竟存在什么關(guān)聯(lián)？為此，美研究者選取了541名9至11歲的兒童進行研究，其中男孩比例為54%，女孩占46%。研究者，通過調(diào)查問卷了解了上述兒童過去一個月吃魚的頻率，還利用韋氏兒童智力表來測試他們的語言能力和非語言能力。此外，這些兒童的父母填寫了有關(guān)睡眠質(zhì)量的調(diào)查問卷，調(diào)查內(nèi)容包括兒童的睡眠持續(xù)時間、夜醒頻率以及日間嗜睡情況等。經(jīng)過分析，研究人員發(fā)現(xiàn)每周吃魚的兒童比"很少"或"不"吃魚的兒童在智商測試中要高出4.8個點。此外，吃魚量增加也與睡眠障礙減少相關(guān)，研究人員認為這表明睡眠質(zhì)量有改善。這項研究進一步表明吃魚確實能帶來積極的健康益處，因此應(yīng)加強宣傳和推廣。他們建議，應(yīng)盡早給兒童吃魚，最早10個月大就可以。（Scientific Reports 2017，7：17961）