(神秘的地球uux.cn)据布里斯托尔大学:南京大学和布里斯托尔大学的研究人员发现,最早的爬行动物、鸟类和哺乳动物可能都生过幼仔。
到目前为止,硬壳卵被认为是羊膜动物成功的关键,羊膜动物是一组脊椎动物,在羊膜内进行胚胎或胎儿发育,羊膜是卵内的保护膜。
然而,一项对51个化石物种和29个现存物种的最新研究表明,情况并非如此。
这些物种可以被归类为卵生(产硬蛋或软蛋)或胎生(产下活的幼仔)。
发表在《自然生态与进化》杂志上的研究结果表明,羊膜动物的所有伟大进化分支,即哺乳动物、鳞翅目(蜥蜴和亲戚)和祖龙(恐龙、鳄鱼、鸟类)揭示了它们祖先的胎生和延长的胚胎保留时间。
延长胚胎保留期(EER)是指幼仔被母亲保留不同的时间,这可能取决于什么时候条件最适合存活。
虽然硬壳蛋通常被视为进化中最伟大的创新之一,但这项研究表明,正是EER给了这种特殊的动物群体最终的保护。
羊膜动物的系统发育,显示已知的繁殖模式和蛋壳矿化,80个现代和灭绝物种的EER,以及所有分支点的估计祖先状态。
羊膜起源的主要推断状态是有EER的胎生。
鸣谢:图片来自蒋等人(2023),动物剪影,插图由Chloé Schmidt、Emily Willoughby、Mark Witton、Dmitry Bogdanov、Nobu Tamura、t .和Michael Keesey绘制。
布里斯托尔地球科学学院的迈克尔·本顿教授解释说:“在羊膜动物出现之前,第一批从鱼鳍进化出四肢的四足动物在习性上大致属于两栖动物。
它们不得不生活在水中或水边来觅食和繁殖,就像现代的两栖动物如青蛙和蝾螈一样
“当羊膜动物在3.2亿年前出现时,它们能够通过进化防水皮肤和其他控制水分流失的方法脱离水。
据说这是一个‘私人池塘’,在这里,发育中的爬行动物受到保护,不会在温暖的气候中变干,并使羊膜动物能够远离水边,主宰陆地生态系统。
项目负责人姜宝玉教授补充道:“这一标准观点已经受到挑战。
生物学家已经注意到许多蜥蜴和蛇在卵生和胎生中表现出灵活的繁殖策略。
“有时,关系密切的物种会表现出这两种行为,事实证明,活着的蜥蜴可以比我们想象的更容易地返回到产卵状态。
“此外,当我们观察化石时,我们发现其中许多都是活的,包括中生代海洋爬行动物,如鱼龙和蛇颈龙,”阿明·埃尔斯勒博士说。
其他的化石,包括这里描述的中国白垩纪的一种分尾目动物,显示了不只是蜥蜴,其他类群也有卵生和胎生的交替。
来自中国早白垩世的池龙幼体骨骼,它蜷缩在一枚羊皮纸壳蛋的残骸中。
约瑟夫·基廷博士解释说,“EER在今天的脊椎动物中广泛存在,发育中的幼仔被母亲保留或多或少的时间。
“EER在今天的蜥蜴和蛇中是常见的和易变的。
它们的幼仔可以在不同的发育阶段被放出来,或者在卵中,或者作为小蠕形螨,而且EER似乎有生态优势,也许允许母亲在温度足够温暖和食物供应丰富的时候释放它们的幼仔。
本顿教授总结道:“我们的工作,以及近年来其他许多人的工作,已经把教科书中经典的‘爬行动物蛋’模型扔进了废纸篓。
第一批羊膜动物进化出了延长的胚胎保留期,而不是硬壳卵,以在母亲体内或多或少的时间内保护发育中的胚胎,因此分娩可以推迟,直到环境变得有利为止
“第一批羊膜动物婴儿是出生在羊皮纸蛋中,还是作为活的小食虫动物出生,我们不得而知,但这种适应性父母保护使它们比产卵更早的四足动物有优势。
在以前,自然环境还没有被遭到破坏,鸟的种类比现在还要多。
随着社会的发展,人们在发展过程中砍伐森林,污染大气,排放污水等等,这些行为严重破坏了鸟类的栖息地,以至于鸟类的种类以及数量严重减少,旅鸽就是因为这才灭亡的。
1旅鸽简介北美旅鸽(学名:Ectopistes migratorius),俗称旅鸽,为鸽形目旅鸽属下的一种陆禽。
是一种特别喜欢旅行的鸽子,为近代绝灭鸟类中最为著名的代表。
美国拓荒者在荒野里赶着马车行走时遇到的旅鸽群遮住了太阳达几个小时,"旅鸽"的名字由此而来,其英文名中的"passenger"意为"从身边经过的人"。
北美旅鸽主要食用浆果、坚果、种子和无脊椎动物。
生活在美洲西部山区的斑尾鸽,是旅鸽地理关系最近的种。
曾有多达50亿只的旅鸽生活在美国,它们结群飞行时最大的鸟群覆盖面积宽达1.6公里,长达500公里,需要花上数天的时间才能穿过一个地区。
由于被不断猎杀,以及禽类中的鸡新城疫,外加其一次仅产一枚卵,旅鸽数量逐步减少,直至1914年9月1日彻底灭绝。
北美旅鸽是一种社会性鸟类,成群结队栖息在森林中,集中成面积多达数百平方千米的集群,在一棵树上往往会有一百个旅鸽巢。
栖境:北美旅鸽是一种北美大陆独有的候鸟,它们生活在落基山脉东部的森林地带,到了冬季会飞到南方的温暖地带过冬。
2旅鸽为什么会灭绝1866年,一群旅鸽途经了加拿大安大略省南部。
鸟群约1600米宽,480千米长,飞越一地需要14个小时。
据估计,这条“羽毛之河” 大约由35亿只旅鸽形成。
其时,整个北美大陆东部可能有多达50亿只旅鸽,而人口数量不足4000万。
1901年,最后一只可确证的野生旅鸽被射杀于美国伊利诺伊州;1914年9月1日,雌鸽玛莎终老于辛辛那提动物园,旅鸽这个物种从此灭绝了。
从鸽肉美味中回过神来的人们感到震惊:五十年前遮天蔽日的鸽群如今消失殆尽,这确实令人难以想象。
人们不难想到,持续数十年的人类捕猎是旅鸽灭绝的主要原因。
旅鸽的命运也成为了世界范围内野生动物保护和环境教育的典型例子。
然而,刨根问底的科学家们并不满足于这个笼统的结论。
旅鸽这个物种到底为什么会在半个世纪内彻底崩溃呢?在种群遗传学家眼里,一个数量上亿的高等动物种群,在遗传多样性上应该是“财大气粗”的:每个个体、每次传宗接代都是基因突变的源泉。
数十亿只旅鸽形成的繁殖群体中,突变积累的数目想必很大。
哪怕面对变化的环境,这样的群体也应该可以靠着这个遗传大宝库从容地延续下去。
3旅鸽是人类杀光的没错,但2万年前,祸根就埋在基因里了科学家想到了遗传多样性。
遗传多样性是每个物种对抗恶劣环境的法宝:在一个物种内,几乎每个个体的基因组中都携带有基因突变,虽然大多数突变对于个体的生存能力无益甚至有害,但庞大的种群基因库中总有少量有益的突变。
这些有益的突变也是自然选择的原材料,会随着选择的作用在种群中扩散开来,长江后浪推前浪。
尤其是在环境不利或产生变化时,一个遗传多样性好的种群更有可能已经“预备好了”一些恰好能适应当前状况的突变,让种群延续下去度过难关。
在种群遗传学家眼里,一个数量上亿的高等动物种群,在遗传多样性上应该是“财大气粗”的:每个个体、每次传宗接代都是基因突变的源泉。
数十亿只旅鸽形成的繁殖群体中,突变积累的数目想必很大。
哪怕面对变化的环境,这样的群体也应该可以靠着这个遗传大宝库从容地延续下去。
4为什么旅鸽剩一定数量最后却灭绝,但是同样状况的朱鹮却成功繁衍了?据现在的研究认为,旅鸽要生活在相当大的群体当中才会维持繁殖,换句话说,当数量少到一定程度之后,它们就不再繁殖,如此恶性循环,直至全部消亡(当然,这个锅毫无争议该人类来背)。
朱鹮的情况显然不同,并且几乎是在最后时刻得到了人类的大力帮助,这不得不说是它也是我们人类的幸运。
图片来源:uux.cn/Anita Kot,盖蒂图片社(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(Mack DeGeurin):如果动物会说话,它们会怎么说自己有感觉?虽然一些宁静的家庭宠物似乎永远处于幸福的状态,但其他宠物往往显得更加矛盾。
有时,动物甚至可能表现出与临床诊断为精神障碍的人类相同的焦虑或强迫行为。
但是动物真的像人类一样经历精神疾病吗?关于动物在多大程度上会经历精神疾病的问题已经存在了几个世纪。
尽管研究人员和日常养狗的人长期以来一直在猜测这些悲伤的小狗眼睛背后可能发生的想法,但科学和脑部扫描的现代进步正在为实际发生的事情提供更清晰的画面。
专家现在认为,大多数哺乳动物,甚至一些鸟类都会经历焦虑,通常以与人类惊人相似的方式。
动物精神疾病与人类经历的比较兽医和动物行为研究人员表示,动物可能会经历精神疾病和精神障碍,但与人类的可验证方式并不完全相同。
例如,接受焦虑症状治疗的狗和猫可能不符合《精神疾病诊断与统计手册》(DSM)对“广泛性焦虑症(GAD)”或慢性焦虑的官方定义。
这个定义提到了在更多的日子里过度担忧,以及难以控制担忧。
虽然人类可以用语言向临床医生描述这种经历,但动物不能这样交流,至少目前还不能。
这意味着我们只能根据对动物行为的观察来判断它们是否患有焦虑或其他精神障碍。
兽医可以诊断出患有焦虑症或强迫症的动物,当他们在自己的行为中看到潜在的证据时。
然而,它们无法读懂自己的想法,因此尚不确定有多少动物可能真正经历了与精神疾病相关的精神状态。
宾夕法尼亚大学副教授兼兽医Carlo Siracusa强调,《大众科学》杂志的动物“绝对”会患上精神疾病。
锡拉库扎经常与那些有表现出攻击性或破坏性行为迹象的狗和猫的客户合作,他说这是痛苦或恐惧的副产品。
事实上,锡拉库扎说,调节人类大脑情绪的类似区域也在表现出焦虑迹象的动物身上起作用。
尽管人类和动物的大脑在大小和复杂性上有所不同,但这两种情况下的情绪处理都发生在杏仁核中。
与人类一样,被忽视或对环境有其他重大破坏性变化的狗也会表现出冲动的攻击性。
但仍有一些形式的精神疾病似乎是人类独有的。
例如,精神分裂症等精神病病例似乎与人类大脑的复杂性直接相关。
尽管目前还不完全清楚,但西奈山和其他地方的研究人员近年来的研究表明,精神分裂症尤其可能是部分DNA的结果,这些DNA被称为“人类加速区”,在人类中经历了快速的进化变化,但在其他动物中保持不变。
据我们所知,除人类之外的动物没有在社会环境中感到“不安全”的能力,也没有对抽象的、存在的概念表现出绝望的能力。
这意味着动物不会经历人类可能出现的特定类型的临床抑郁症。
锡拉库扎说,这可能是因为动物缺乏长期规划所需的非常复杂的前额叶皮层功能。
锡拉库扎说,对动物大脑生理功能的客观分析与动物是否具有所谓的自我意识这一更具哲学意义的问题是分开的。
这个问题已经争论了几个世纪,很难确切地证明。
咀嚼、吠叫和颤抖:如何发现焦虑的动物动物的精神疾病可以以各种形式出现。
与人类不同,由于多种因素,人类可能被诊断为广泛性焦虑症,动物总是以某种方式对环境做出反应。
焦虑的狗和猫可能会在房间里走来走去,颤抖,掉毛,或者强迫性地呕吐食物。
相比之下,圈养的灵长类动物会扔粪便,有时还会残忍地自残。
锡拉库扎说,他在现实世界中看到的许多案例都涉及以破坏性形式表现焦虑的动物。
在某些情况下,患有严重分离焦虑的宠物可能会不知所措,并对公寓的家具发动战争。
其他严重焦虑的宠物可能会咆哮,甚至在恐惧反应中攻击其他不熟悉的人或动物。
据报道,在阿富汗参加过实战的美国军犬中,多达10%被诊断为创伤后应激障碍。
锡拉库扎说,患有精神疾病的动物通常只有在其行为对主人的生活产生负面影响时才会被发现。
他说,事实上,很可能有更多的动物患有一些较低水平的焦虑,否则这些焦虑就会被忽视。
当锡拉库扎和他的同事们进行了一项研究,观察宠物在独处时的反应时,他发现许多宠物大部分时间都停在狗面前,紧张地等待主人的归来。
锡拉库扎说:“在这些情况下,它们没有破坏(物体),也没有大小便。
“这些案件更有可能被遗漏,因为没有实际问题。
”当动物“发疯”时但动物的精神疾病也可能以更戏剧性的方式出现。
作家Laurel Braitman在她2014年的著作《动物疯狂》中探讨了许多这样的案例。
布雷特曼自己有一只被诊断出患有极度分离焦虑症的狗从五楼的公寓窗户跳了出来,他提供了许多关于动物在过去两个世纪里以强迫或自我毁灭的方式行事的详细描述,人们现在可能会将其与精神疾病联系起来。
有很多容易焦虑的黑猩猩和大猩猩反复重复食物和吃自己的粪便的例子。
据报道,密尔沃基动物园的一只年轻雄性倭黑猩猩布莱恩与同龄人隔离开来,他扯下自己的指甲,养成了强迫把手伸进直肠的习惯,有时甚至足以抽血。
然而,也许最引人注目的是蒂普的案例,19世纪80年代末,一头亚洲象横跨大西洋被运往纽约市的一家动物园。
有一天,原本看起来温顺冷静的蒂普猛烈抨击,试图把饲养员踩死。
三年后,蒂普再次发起攻击,这次他用象牙试图刺伤同一个人。
尽管这名饲养员在两次遭遇中都死里逃生,但这引发了公众对如何处理这头好斗的所谓“疯狂”大象的争论。
当时的报纸报道引用了蒂普在两次袭击之间等待三年的明显决定,作为他所谓的报复心和预谋的嗜血欲望的证据。
事实上,Tip的反动行为,就像其他受虐待的动物园动物一样,可能是被强行与他的群体分开,并忍受了一次不自然的、可能是创伤性的海上航行的累积结果。
这位饲养员只是蒂普可能与痛苦联系在一起的一长串数字中的最新例子。
蒂普的遗体至今仍保存在美国自然历史博物馆。
布雷特曼写道:“小费被认为疯了,不是因为他疯了,也不是因为他明显疯了,而是因为他对那些试图控制他的人采取了暴力行为,把他戴上了镣铐。
”布雷特曼补充道:“(蒂普的)坏脾气导致了他的疯狂,而他的疯狂又巩固了他的坏脾气。
“蒂普是人类倾向于惩罚我们误解或恐惧的东西的受害者。
”锡拉库扎说,他看到一些与他互动的家庭宠物也出现了类似的动态。
宠物主人惩罚表现出功能失调或不受欢迎行为的小迹象的动物,实际上可能会加剧动物的早期焦虑症状,从而使问题变得更糟。
锡拉库扎将这种动态与老一辈的父母进行了松散的比较,他们打孩子只是为了让这种行为在以后表现为攻击性或暴力行为。
锡拉库扎说:“我认为这种模型,这种解释狗行为的方式仍然比基于情绪的狗行为解释更普遍,尽管它没有坚实的科学基础。
科学现在更加重视动物的情绪随着时间的推移,人们对动物精神疾病的态度发生了变化。
长期以来主要用于“工作”的狗和猫等宠物越来越被视为家庭的一部分。
这种更亲密的联系意味着人类可能会更加关注情绪混乱的迹象。
尽管查尔斯·达尔文等19世纪著名的动物观察者经常对生物的所谓情绪状态发表评论,但布雷特曼说,随着B.F.斯金纳等著名行为学家的崛起,100年后这种做法变得越来越罕见。
在动物身上看到类似人类的精神疾病与拟人化有关,这种做法通常被认为与客观科学相悖。
布雷特曼写道:“长期以来,拟人化在行为科学中是一个肮脏的词。
”但是,脑扫描和其他更客观的理解动物心理生物学的方法的现代进步继续显示出更多的相似之处。
《华盛顿邮报》援引研究公司Packaged Facts的一项2017年全国宠物调查估计,8%的狗主人和6%的猫主人为宠物服用药物以缓解焦虑或舒缓情绪。
近年来,Clomicalm、Sileo、Anipryl和一种狗版的百忧解都被开给动物。
锡拉库扎对在极端情况下使用这些药物表示欢迎,但担心这些药物可能被过度使用。
锡拉库扎指出,迅速采用镇静剂等流行的动物疗法可能会掩盖问题,而不是真正解决问题。
提高公众对动物精神疾病的认识可以帮助减少不必要的动物痛苦。
锡拉库扎建议潜在的宠物主人首先考虑他们能做些什么来防止他们的动物感到痛苦。
那些已经有动物的人也应该注意,永远不要忽视焦虑形成的早期迹象。
他说,一开始只是轻微的强迫性怪癖,随着时间的推移,可能会演变成破坏性或可能危险的行为。
锡拉库扎说,做研究也很重要,不要成为关于动物行为的许多误解的牺牲品。
也许最重要的是人们普遍认为狗摇尾巴意味着它们很快乐。
根据锡拉库扎的说法,没有太多证据支持这一理论。
锡拉库扎说:“我总是告诉我的学生,如果你想了解某人是否受到虐待,不要看屁股,要看脸。
为什么当动物的脸在说更多的话时,每个人都如此关注尾巴。