关于生命起源和进化的研究进展

海豹、海狮和海象（统称为鳍足类动物）是从陆生食肉动物演化来的，但最早的已知鳍足类动物“海熊兽”已经有了脚蹼。

现在，加拿大北极地区一个新发现的化石让我们有机会看到鳍足类演化的一个更早阶段，它是一种像水獭一样的陆生和水生之间的过渡形式。该化石是一个几乎完整的骨架，适应半水生生活，包括趾骨之间可能形成了蹼。这一发现支持关于鳍足类起源于北极的假说。

Nature 458, 1021-1024 (23 April 2009) | doi:10.1038/nature07985

A semi-aquatic Arctic mammalian carnivore from the Miocene epoch and origin of Pinnipedia

由牛津大学科学家组成的一个研究小组已经证明，13000年前活动在不列颠群岛以及欧洲和北美地区的大型猫科动物是狮子，而不是美洲虎或者虎。

该研究小组分析了从欧洲和美国采集的化石和残余物的DNA，确定了更新世（180万年前-1万年前）不列颠群岛生存的猫科动物家谱。该研究发表在本周的《分子生态学》（Molecular Ecology）上。

负责该项工作的牛津大学动物学系Ross Barnett博士表示，这些古代的狮子体型较大，比现在美洲的狮子大25%，有较长的腿更适合耐力跑。基因证明更新世的狮子与现代狮子关系密切。同时，石器时代留于山洞中的壁画表明它们当时已经形成群居，但雄性狮子还没有长出鬃毛。

该小组还发现，生存于更新世的狮子可以分为两支：一支定居在亚欧大陆北部以及阿拉斯加和加拿大育空地区，另一支来自北美洲南部。

这种异常分布与冰期有关。在冰期，西伯利亚和阿拉斯加之间形成了陆桥，狮子可以通过陆桥从亚欧大陆来到北美。后来，北美的冰盖阻隔了该迁移路线，从而产生了基因结构上完全不同的两种动物。

这些生活在不列颠群岛以及欧洲和北美地区的狮子的生存环境与目前非洲的大型猫科动物完全不同：在更新世，英国是苔原冻土地带，就像现在的俄罗斯草原一样，很多大型动物聚集那里，如哺乳动物、羊毛犀牛、巨型鹿等。13000年前，这些狮子和大型食草动物在大灭绝中消失。

该研究的合作者之一，牛津大学野生动物研究保护协会的Nobby Yamaguchi博士还表示，目前仍然不清楚大灭绝的原因，有研究表明可能与早期人类有关。同时，他认为该研究有助于描绘大灭绝之前大型动物的食性。对狮子的线粒体DNA分析表明，在大灭绝前3万-4万年，它们已经丧失了大量遗传多样性。可能原因是局部灭绝和种群重建，或者因为某些狮子群有优势而取代了其它群，但这一说法尚未被证实。

Molecular Ecology Volume 18 Issue 8, Pages 1668 - 1677

Phylogeography of lions (Panthera leo ssp.) reveals three distinct taxa and a late Pleistocene reduction in genetic diversity

地球上最早的生命并不需要“呼吸”氧气，但是大气中如果没有能够自由呼吸的氧气，早期生命除了绿藻也就剩不下什么了。传统观点认为，通过光合作用产生的氧气大约于距今24亿年前在地球上站稳了脚跟，这几乎占这颗星球历史的一半时间。然而新的实验室研究结果却对这一“大氧化事件”的姗姗来迟提出了挑战。

一直有研究人员相信，氧气在30亿年前便已出现在地球上，但是2000年，美国学院公园市马里兰大学的地质化学家James Farquhar发明了一种与硫同位素有关的非常棒的技术，将这一大氧化事件的发生年代定格在距今24亿年前。在一个化学反应中，相同元素的不同同位素的比例会发生变化。通常情况下，这些变化依赖于同位素的质量。然而Farquhar发现，在距今24亿年前，3种硫同位素之间的同位素变化却不依赖于同位素的质量。就像人们所知道的那样，这种非质量分馏（MIF）只有在无氧大气中进行太阳紫外辐射时才能够实现，同时MIF硫在距今24亿年之后便消失不见了。

然而理论学家最近提出了另一种可能的解释——MIF硫还可能存在于炙热的固体蛋白质中。在一项新研究中，美国大学公园城宾夕法尼亚州立大学的地质化学家Hiroshi Ohmoto和Yumiko Watanabe尝试着调查了这种可能性。他们和Farquhar——主要负责完成关键的同位素分析工作——报告说，在模拟地球早期更为猛烈的温泉条件下，两种氨基酸能够非常少量地产生MIF现象。研究人员在4月17日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。

这篇论文在一段措辞谨慎的结论中提出，新发现的反应模式又重开了地球早期氧化的时间问题。如果无氧大气并非MIF硫的唯一来源，那么氧气很可能在MIF信号消失之前便已存在于地球的大气中。Ohmoto强调：“这至少是一种我们应该加以考虑的可能性。”就个人而言，他说，“我认为我们取得的这些发现符合了我多年前说过的话”，即氧气的出现要比人们的估算提前了数亿年的时间。另一方面，Farquhar依然认为，MIF信号的消失“更有可能”标志着大气中的氧气出现的最早时间。

其他许多专家则倾向于支持Farquhar，他们指出，实验室的研究结果太小了——仅仅占在地质记录中发现的MIF总量的10%，并且对于温泉反应为何在距今24亿年前突然中断也缺乏一个令人信服的解释。美国剑桥市麻省理工学院的地质化学家Shuhei Ono指出：“我认为这一时间（距今24亿年前）依然很有可能是大气中的氧气的起源时间，因此当前有关早期无氧大气的概念依然站得住脚。”

Science 17 April 2009:DOI: 10.1126/science.1169289

Anomalous Fractionations of Sulfur Isotopes During Thermochemical Sulfate Reduction

4月17日的《科学》杂志报道说，通过研究最早陆地动物的古老的臂骨，研究人员说，他们已经发现了某些差别，这些差别可以对我们所知的地球上最早的从海洋爬到陆地上生活的4腿动物在进化上的位置进行重新排列。

Viviane Callier及其同僚对我们星球上的最早的四足动物进行了仔细的观察后发现，Ichthyostega（鱼石螈）随着它们年龄的增加，其上臂骨的位置会发生缓慢的变化。 这一发现表明，在它们的整个生命历程中，其上臂发生了功能性的变化，而且Ichthyostega 在年幼的时候会在水中生活更多的时间并在其生命的后期移往陆地之上，这使得它们成为已知的最喜欢在水中生活的四足动物。 过去，研究人员相信Acanthostega（棘鱼石螈）是在化石记录中最像鱼的陆地动物，但这一有关Ichthyostega 迁徙前肢的新发现表明，Ichthyostega 应该在进化树上占有一个更基底的位置，而其它的种系（如Acanthostega）可能是从Ichthyostega 所进化而来，而非反过来的情景。 研究人员总结说，他们已经捕捉到了在水生环境到陆地环境之间发育转变的最老的化石证据。 Matt Friedman在一篇Perspective中对这些发现进行了更详细的解释。

Science 17 April 2009:DOI: 10.1126/science.1167542

Contrasting Developmental Trajectories in the Earliest Known Tetrapod Forelimbs

在北美洲的白垩纪时期，生活着一种体型很小，能够啃霸王龙等大型恐龙脚踝的小恐龙，它们还会偷窃大型恐龙的蛋。这就是目前科学家发现的北美洲迄今发现最小的食肉恐龙——“黄昏龙”（Hesperonychus）。

这是一种最新发现的新物种恐龙，它是食肉性恐龙，体型比现今的家猫还小，喜欢猎捕昆虫、小型哺乳动物或陷在沼泽和森林中的动物，它们生活在0.75亿年前白垩纪末期现今加拿大艾伯特东南部地区。

它们的体重大约是2公斤，站着的身高为0.3米，它非常类似于微型版的迅猛龙（Velociraptor），它们之间的亲缘关系很近。黄昏是两腿直立行走，长着像剃刀一样的爪子，在其第二个脚趾上长着镰刀外型的爪子，它的身体很苗条，头部很小，长着匕首般的牙齿。

加拿大卡尔加里大学生物科学系古生物学副研究员尼克－朗里奇（Nick Longrich）说：“它的体型还不及现代家猫的大小，它们搜寻猎物和所吃食物主要受其体型限制，只能吃一些昆虫、小型哺乳动物、两栖动物，或许还有一些恐龙幼体。它一生中主要的时间都用于在沼泽和森林中搜寻食物。”

朗里奇指出，小型食肉恐龙在远古时期的北美洲环境非常罕见，人们之所以产生这样的观点，主要是由于现今北美洲小型食肉恐龙数量远超过大型食肉恐龙。远古时期小型食肉恐龙在生态环境中所具有的作用远超出我们对它们的认识。这项由朗里奇和艾伯特大学古生物学家菲利普－柯里（Philip Currie）共同完成的研究报告发表在3月16日出版的《美国国家科学院学报》期刊上。

据悉，早在1982年考古学家们就曾在加拿大恐龙省立公园等地收集到黄昏龙的骨骼化石，由于无法识别它属于哪种恐龙物种，就将其命名为“西部爪子”。其中一块最重要、保存非常完整的骨盆化石是由加拿大德兰赫德市皇家蒂勒尔博物馆海洋爬行动物馆长伊丽莎白－尼科尔斯（Elizabeth Nicholls）发现的。这些骨骼化石都未曾被识别，直到25年之后朗里奇将它们带到艾伯特大学进行深入研究分析，朗里奇和柯里基于爪子化石和保存完好的骨盆，最终确定了这种恐龙的物种归属。

朗里奇说：“起初我们认为这是一种恐龙幼体，虽然它的骨骼结构都非常小。但是当我们研究它的骨盆时，发现它的髋骨融合在一起，这种情况只出现在恐龙发育成熟的时期。这种恐龙是迄今在北美洲地区发现体型最小的食肉恐龙。”

PNAS March 16, 2009, doi: 10.1073/pnas.0811664106

A microraptorine (Dinosauria–Dromaeosauridae) from the Late Cretaceous of North America

3月20日的《科学》杂志报道说，大约在5亿4000年到5亿年前，一种叫做Hurdia 的节肢动物及其近亲在寒武纪的海洋中占据着统治的地位，它们的体型长得要比其它生物更大，可能还猎食了许多其它的生物。

通过分析了数百个寒武纪的化石（其中包括某些新近才从一个博物馆中获得的材料）之后，研究人员现在已经拼接出了一幅较为清晰的Hurdia 的图像以及它在其它奇虾类系谱图中的位置。该种动物的相对较大的体型及其多齿的口腔使得它们获得了一个绰号：“寒武纪的霸王龙” Hurdia 是加拿大Burgess Shale化石带中最常见的奇虾类动物，但其在早期节肢动物进化中的意义的许多方面仍然不为人知，因为其许多部位的分类在横跨至少8个属中都是不正确的。

新的分析澄清了Hurdia 的身体特征以及它们与其它奇虾类动物的异同点。 Hurdia 的引人注目的大头甲可能是独特的，它的腮部结构为人们了解节肢动物的肢体和呼吸器官的起源提供了线索。

Science 20 March 2009:DOI: 10.1126/science.1169514

The Burgess Shale Anomalocaridid Hurdia and Its Significance for Early Euarthropod Evolution

由美国加州大学河滨分校、麻省理工学院和其他研究机构组成的一个国际研究小组称，他们发现了迄今为止动物化石记录的最古老证据。相关研究结果刊登在2月5日出版的英国《自然》杂志上。

研究人员在阿曼南部检查沉积岩时发现了异常大量的类固醇，该类固醇为海绵纲的海绵（一种最简单的多细胞动物）所特有，其历史可追溯到6.35亿年前，即最后的冰河世纪末期。

研究人员发现，化石中的类固醇是海绵细胞膜上所特有的物质。使用目前最先进的技术，他们分析了64种来自阿曼南部高盐度沉积盆地的寒武纪沉积岩样本，这里被认为是已知的新远古时代化石保存最为完整的一个地带。

研究人员认为，这些海绵的发现证明了多细胞动物生命在寒武纪大爆发一亿年前就已出现。寒武纪大爆发是指距今大约5.3亿年前的寒武纪之初，短短200万年间，生命进化出现飞跃式的发展，几乎所有动物的“门”都在这一时期出现。因出现大量的较高等生物以及物种多样性，于是，这一情形被形象地称为生命大爆发。这一发现可帮助科学家重建对于地球早期生态系统的认识，并有助于解释地球早期生物的进化过程。

负责该研究的麻省理工学院地球科学助理教授戈登·洛芙说：“我们的发现表明，动物的多样性进化比我们原先认为的要早得多。此外，海绵一般生活在浅水区的海底，但是随着时间推移会被推入深水区，这意味着，6.35亿年前，在一些晚成冰期海盆中的浅水中含有浓度大到足以支持简单多细胞生物的溶解氧。”他称，气候的急剧变化导致了新远古时代（10亿年—5.32亿年前）的冰川时期，这可能影响了海洋生态系统的重组并使海洋的化学环境发生了不可逆的变化。这为动物在海底的生存和进化铺平了道路。

作为研究的一个部分，研究人员还为该区域的底层确定了时间序列。下一步，研究人员计划对其他新远古时代的沉积岩中的动物性类固醇进行甄选，希望能发现多细胞生物大规模进化发展时的准确环境状况。

Nature 457, 718-721 (5 February 2009) | doi:10.1038/nature07673

Fossil steroids record the appearance of Demospongiae during the Cryogenian period

动物界中除原生动物外所有其他动物总称为后生动物（后生动物亚界）。其特征是体躯由大量形态有分化、机能有分工的细胞构成；与群体原生动物的兼有营养和生殖功能的细胞不同，其生殖细胞和营养细胞有明显的分化。

美英考古学家最近在安曼沉积岩中发现的化学化石为动物生活提供了迄今所发现的最早证据。这一化石类固醇（24-isopropylcholestanes，为寻常海绵纲的海绵所特有）来自距今约6.35亿年或更早以前的马林诺冰期，这是新元古代末期大冰期中的最后一个。这表明，在寒武纪大爆炸期间两侧对称动物迅速分化之前至少1亿年，一些晚成冰期海盆中的浅水中就含有浓度大到足以支持简单多细胞生物的溶解氧。

Nature 457, 718-721 (5 February 2009) | doi:10.1038/nature07673

Fossil steroids record the appearance of Demospongiae during the Cryogenian period

2月27日的《科学》杂志报道说，当另外一个人的行为给你留下“口中一种不好的味道”，你是否想到它所揭示的是远比一个生动的比喻要更多的内涵？一项对表达厌恶时面部肌肉的新的研究表明，这一表达道德判断的习语可能有着深层的生物学根源。

根据Hanah Chapman及其同事的实验披露，一种味道不佳的饮料、一张令人厌恶的照片以及在游戏中遭遇的不公平对待等都会通过提唇肌而使人的上唇翘起及鼻子皱缩。研究人员说，这一研究提供了某些第一次提出的直接证据，即人类的道德系统至少有部分是建立在更为古老的进化适应基础之上的。Paul Rosin、Jonathan Haidt和 Katrina Fincher在一篇相关的Perspective 中对这些发现进行了讨论。

Science 27 February 2009:DOI: 10.1126/science.1165565

In Bad Taste: Evidence for the Oral Origins of Moral Disgust

一项解剖学研究显示了人族踝关节的细节，并表明了现代人的祖先没有类似于灵长类的树木攀援技能。一些科学家认为早期人类可能以类似于黑猩猩在树间运动的方式行走和攀援。

美国莫西干大学Jeremy DeSilva拍摄并分析了乌干达的黑猩猩的录像，从而确定这种动物的骨骼运动是否符合早期人类攀援的主张。该作者把重点放在了踝关节上，利用这些录像确定了背屈角（背屈是指踝关节转动从而让脚趾指向上方）。DeSilva证明了黑猩猩的背屈比人类远远大得多；黑猩猩能弯曲45度，而人类的范围是15到20度。现代猿的胫骨下端与踝关节连接的地方有更宽的前侧面，这很可能是对背屈的一种适应。这组作者检查了生活在150万年到400万年前不同时代的人族的12个胫骨化石，结果没有发现这样的适应。再结合其他已知的人族骨骼细节，Desilva提出人类祖先即便能攀援，可能也不像黑猩猩那样攀援。

PNAS April 13, 2009, doi: 10.1073/pnas.0900270106

Functional morphology of the ankle and the likelihood of climbing in early hominins

合作行为（cooperative behavior）是进化论中一个令人困惑的问题，它给种群内其它成员带来好处，但却会损害个体利益。生物学家对此迷惑不解——如果是最适者生存，那么有益于种群内所有成员的行为的基因就不该长期存在，合作行为应该灭绝。

美国麻省理工学院（MIT）科学家近日利用博弈论，解释了酵母规避这一问题的方法。研究显示，如果一个个体能够从合作行为中获取哪怕是微小的利益，那么即使周围的个体均不合作，它也能够生存下去。相关论文4月6日在线发表于《自然》（Nature）。

研究人员设计了一种实验装置，让酵母进行蔗糖代谢。蔗糖并非酵母的首选食物源，但在没有葡萄糖的情况下，它也会进行蔗糖代谢。不过，它们必须分泌一种蔗糖转化酶，帮助将蔗糖分解成单糖以便吸收。

问题在于，大量分解后的单糖也可被周围的其它酵母细胞利用。这种情况下，分泌转化酶的酵母称作合作者，不分泌、只消耗单糖的酵母称作欺诈者。

如果所有的单糖只是四下扩散，分泌转化酶的酵母没有优先使用权的话，那么更好的选择永远都是成为欺诈者，合作者将会灭绝。

研究实际发现，分泌转化酶的酵母对于它们制造的单糖拥有大约1%的优先使用权。这一获益超过了帮助别人所需的代价，使得它们能够成功地与欺诈者进行竞争。

此外，不论开始的酵母种群数量是多少，最后都会达到一种平衡状态，合作者和欺诈者同时存在。这类似于博弈论中的“铲雪博弈”——你和同伴开一辆车被雪堆挡住去路，每个人都可以选择下车铲雪或原位不动。一个人不铲雪，那么另一个人必须铲雪。

表面上看来，你最好的选择是待在温暖的车里，同伴去铲雪。但有时最坏的情况会发生，即你和同伴均不去铲雪，结果你们永远回不了家。因而，最好的策略是永远选择你对手策略的反面。

论文第一作者、MIT物理系的Jeff Gore表示，之前研究已经显示，在野生状态下，酵母携带的转化酶基因拷贝数存在不同。这种野外的遗传多样性，可能与实验室中观察到的合作者和欺诈者的长期共存相类似。

Nature advance online publication 6 April 2009 | doi:10.1038/nature07921

Snowdrift game dynamics and facultative cheating in yeast

英国《自然》杂志报道称，科学家在哥伦比亚发现了目前世界上最大的蟒蛇残留化石。这条蟒蛇身长达13米，足有一辆巴士那么长，可以吞下一头牛。这种蛇在5800万至6000万年前生活在哥伦比亚东北部的热带雨林地区。

研究人员称，这条蟒蛇的身体最宽处足以赶上一个人的臀部，体重估计超过一吨。目前，绿水蚺(Green anaconda)是世界上最重的蛇类，但体重也不过250公斤。身体最长的蛇则是网纹蟒，体长10米。加拿大多伦多大学杰森·海德(Jason Head)领导的一个研究小组通过活蛇椎骨尺寸和体长之间的数学关系，推算出这条古代巨蟒的身体尺寸。

研究人员将这条巨蟒命名为Titanoboa cerrejonensis，估计它的体长为13米，重约1140公斤，因此成为有史以来最大的蛇。参加这项研究的美国印第安那大学教授戴维·玻利(David Polly)说：“Titanoboa身体最宽处甚至可以赶上你的臀部。它的个头真是让人叹为观止。”研究人员在哥伦比亚塞雷洪煤矿发现了这条巨蟒和可能是其猎物的骨骼化石。塞雷洪煤矿是世界上最大的露天煤矿之一。Titanoboa是现代大蟒蛇的近亲。

玻利教授说：“也许同大蟒蛇一样，它在水中度过了大量时间。它可能胃口也很大。我们不确切清楚这种蟒蛇的猎物是什么，可能包括短吻鳄、大鱼和鳄鱼。”研究人员还根据Titanoboa的身体尺寸对5800年至6000万年前南美热带地区的温度做出了估计。古生物学家长期以来认为，由于温度在地质时代忽上忽下，一般而言，冷血动物的身体上限也会跟着起变化。

这是因为冷血动物所处环境的平均温度一定程度上控制着其新陈代谢。假设今天的地球温度并不十分异常，研究人员估计，Titanoboa蟒蛇若想存活，则需要30至34摄氏度的年平均气温。相比之下，哥伦比亚沿海城市卡塔赫纳今天的年平均温度约为28摄氏度。

玻利教授说：“生活在热带地区的蛇新陈代谢的速度更快。所以，它们有机会以今天所不能的方式进化，长成像Titanoboa这么大的个头。”据他介绍，随着未来地球温度不断升高，冷血动物估计会越长越大。海德博士认为，最新发现“挑战了我们对过去气候和环境的理解以及巨蟒进化的生物局限”。

但是，普渡大学气象学家马修·胡珀(Matthew Huber)博士对身体尺寸与温度之间的联系是否“准确和具有普遍性”提出质疑。他没有参加海德的这项研究。胡珀博士说：“海德及其同事的研究发现也许是首次有关‘蛇古温度测定’的研究结果，所以，我们必须以审慎的态度看待这项研究。”

Nature 457, 715-717 (5 February 2009) | doi:10.1038/nature07671

Giant boid snake from the Palaeocene neotropics reveals hotter past equatorial temperatures

Matthew Bennett及其同僚说，对肯尼亚Ileret附近细沙中留下的古老脚印的分析表明，我们的祖先之一在至少150万年前就已经形成了现代人一样的步伐。

这些脚印是自人们在30年前在坦桑尼亚的Laetoli遗址所发现的375万年前的著名脚印之后的该类发现的第一例。Laetoli脚印证实了某些早期的人科动物是两足动物，但它们的步子具有某些猿类一样的特征，比如它们的大脚趾是向外张开的。Robin Huw Crompton 和 Todd Pataky 在一则相关的Perspective中对其进行了讨论。这次的对Ileret脚印的分析是在激光扫描的帮助下进行的，该脚印显示了现代人步伐的所有的特点：这是一只弓状的脚、大脚趾与其它脚趾呈顺列形式及在迈步时特征性地将体重从脚后跟转移到跖球再转移到大脚趾。

根据从这些足印得出的该人科动物的身高和体重所作的估计，这些脚印可能是由匠人/直立人（Homo ergaster/erectus）踏踩出来的。

Science 27 February 2009:DOI: 10.1126/science.1168132

Early Hominin Foot Morphology Based on 1.5-Million-Year-Old Footprints from Ileret, Kenya

据美国《连线》杂志网站报道，如果你曾经纳闷人类为何没有适于抓握的长脚趾，从而让双脚也具备双手的功能，那么最新的科学研究将告诉你答案：粗而短的脚趾或许是为奔跑量身定制的。

根据这项最新生物力学分析结果，长脚趾比短脚趾耗费更多体力，产生更多的震动，这也是帮助居住于大草原的人类祖先追逐猎物的诸多生理进化之一。

区别其他物种的重要标志

加拿大卡尔加里大学人类学家坎贝尔·罗利安(Campbell Rolian)说：“相比短脚趾，长脚趾在运动时需要肌肉，需要更多力气才能保持身体稳定。只要我们从事大量跑动，那么自然选择便会青睐于短脚趾的人。”大多数灵长类动物，包括跟我们关系最近的黑猩猩，按身体比例脚趾都长过人类的脚趾。人类脚趾十分短小，感觉没有深度，只能伸开和弯曲。多数能跑的动物的脚趾同样很短。猫和狗等一些动物的爪子几乎完全由脚掌或手掌构成。罗利安的研究小组由此想知道，奔跑是否可以解释人脚的生理构造。

当然，奔跑对早期智人的重要性很好推测。但是，这项技能对人体进化确实具有不同寻常的意义：除了智人外，只有极少数动物具备长跑能力，没有一种动物可以在炽热的阳光下长时间奔跑。比如狼和鬣狗，它们只能在寒冷天气或黄昏时分长途奔袭捕猎，在高温情况下则丧失了这种能力。需要耐力的奔跑则是将早期人类同其他物种区别开来的一个重要标志。

根据这项研究的另一位成员、哈佛大学人类学家丹尼尔·利伯曼(Daniel Lieberman)介绍，在有关大草原的长途奔跑问题上，现代人体结构的很多特征都发挥了重要作用。跟腱好比弹簧，可以起到保存体力的作用；后肢具有超大关节，而臀部肌肉则是保持稳定的完美工具。同样，大脑对奔跑活动产生的身体颤动具有特有的敏感度。

脚趾长增加对肌肉损伤

脚趾或许就属于这一类人体进化。利伯曼说：“人类非常适合耐力跑，这一定程度上使得人体变化更有意义。我们不仅是出色的短跑运动员，而且还是地球上最优秀的长跑选手。”这种人类擅长于长跑的论断尚未被普遍接受。美国威斯康星州大学古人类学家约翰·霍克斯(John Hawks)说：“走和跑利用了一样的人体部位。很难说这些人体构造是为奔跑量身定制，更为确切的说，是为长跑打造的。”霍克斯没有参加罗利安的研究。

但是，罗利安的研究至少证明了脚趾对跑步的重要性。这项研究刊登在最新一期《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）上。人在向前走或跑时，一只脚在空中，另一只脚在地面，人体一半到四分之三的重量恰好落在前脚上。罗利安说：“你走步时，一只脚在迈出一步前，另一只脚已经着地。你已经转移了部分身体重量。你的脚趾必须在跑动过程中完成更多的工作，推动你的身体向前。”

实验中，15名志愿者在一个对压力十分敏感的表面上一会儿跑，一会儿走，罗利安的研究小组对他们给这个表面施加的力量进行了分析，结果发现脚趾力量只要增加20%，产生的电动力(motor force)却是原来的两倍。我们可以从更为直观的跷跷板活动来解释这一问题：压力和支点之间的距离可使杠杆力增大。

罗利安还发现，长脚趾在让身体停止活动，或利用它们去引导跑和走所必须的向前倾的活动时，需要耗费更多的体力。这多出来的体力便是由长脚趾耗费的，因此增加了对肌肉的压力和损伤，可能使其成为自然选择的牺牲品。

凭借耐力猎杀大型动物

化石记录也粗略提供了合适的例证：类人猿的脚趾比南方古猿(最早的两足原始人类)脚趾长，而南方古猿的脚趾又比人属的脚趾长，现代人就属于人属。霍克斯指出，长途奔跑现已极为罕见，“在其存在的地方，是由非常复杂的文化适应支持(cultural adaptation)的，包括跟踪、水资源储存，将肉类运回家等等。至于早期人类是否存在这些文化适应证据，现阶段几乎没有，或根本不存在。”

然而，利伯曼指出，早期人属及其后代显然以大型动物为食，尽管猎杀大型动物所必须的投射物只是在距今几千年前发明出来的。利伯曼说：“我们的祖先，那些身单力薄的灵长类动物，如何猎杀大型动物？答案是我们可以追它们。我们让它们飞奔，它们不能一边奔跑，一边喘气。我们不是凭速度拖垮羚羊的，而是凭借耐力。”

当然，如今在商店和餐厅，奔跑已变成一种休闲娱乐活动，而硬底鞋吸收了赤足所感受的部分震动。从古代进化的压力释放出来，我们的双脚又会遭遇什么事情呢？罗利安说，现在说一切都不会发生还为时尚早，“但这是一个有关人体构造的许多特征的普遍问题。因为我们不再需要短脚趾最早的那种作用，于是有人又在谈论短脚趾最终是否会消失。”

Journal of Experimental Biology 212, 713-721 (2009) doi: 10.1242/jeb.019885

Walking, running and the evolution of short toes in humans

浙江大学农学院昆虫研究所陈学新教授课题组在一项关于蜜蜂的研究中发现，中华蜜蜂之所以比意大利蜜蜂具有更强的抗寒能力和抗病能力，是因为意大利蜜蜂在更为长期的驯化过程中丧失了某些基因。据悉，这一发现首次用实验的方式证实了长期驯化可能导致生物基因多样性降低的理论假设。

据介绍，中华蜜蜂和意大利蜜蜂都起源于约1000万年前的亚洲，是一对非常相近的“姐妹”物种。由于蜂蜜产量高，易于管理，意大利蜜蜂很早就被人类驯化饲养，目前驯养范围遍及全世界，已经没有野生种群。而作为中国土生土长的重要蜜蜂种类，中华蜜蜂虽然也被人类驯化饲养，但目前仍然存在野生种群。此前科学家在研究中发现，中华蜜蜂比意大利蜜蜂更加耐寒，更能抵御病害浸染和螨虫危害，并能为更多种类的植物尤其是高山植物传授花粉。

陈学新教授课题组经过四年的研究认为，蜜蜂体内与免疫相关的物质——抗菌肽是导致这对“姐妹”物种存在差异的重要线索。该课题组利用分子生物学、比较基因组学和生物信息学等手段，克隆并鉴定了中华蜜蜂和意大利蜜蜂的体内基因都来自4个抗菌肽基因家族。这些基因对革兰氏阴性和阳性菌，其中包括一些人类疾病的致病菌都具有抗菌活性。其不同之处在于，中华蜜蜂体内存在87个不同的基因，共编码26种不同的抗菌肽；意大利蜜蜂则为16个基因、11种抗菌肽。

陈学新说，抗菌肽是生物体内普遍存在的、在免疫防御体系中发挥重要作用的生物活性物质。由于这两种蜜蜂的抗菌肽家族具有明显的不同，当他们同时受到病原侵袭时，中华蜜蜂会因其具有明显的抗菌肽基因优势和更为丰富的抗菌肽物质免受其害。

该课题组的相关论文近日发表在美国《公共科学图书馆·综合》（PLoS ONE）杂志上。杂志的评审专家认为，该研究首次全部鉴定了一个物种所有抗菌肽因家族的系统研究，获得了有趣的科学发现并富有重要价值，在实践上为进一步保护和利用蜜蜂及其重要的抗菌类物质提供了重要的科学依据。

PLoS ONE 4(1): e4239. doi:10.1371/journal.pone.0004239

Antimicrobial Peptide Evolution in the Asiatic Honey Bee Apis cerana

中国古生物专家日前证实，今年以来在中国东部山东省诸城市境内发掘出的规模庞大的恐龙化石群，是目前世界范围内已发现的曝露面积最大的恐龙骨骼化石群。

这是自上个世纪60年代以来，中国古生物专家与地质工作者在这一地区第三次大规模地发掘出恐龙化石。截至目前，工作人员在15处恐龙化石点试掘和发掘出至少7600块恐龙化石。专家称，随着挖掘工作的继续，化石数量还将继续上升。

参与这次发掘的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所教授赵喜进说，这一“世间罕有”的恐龙化石群形成于中生代白垩纪晚期，正值恐龙灭绝时期，将能为揭开这一史前地球统治者消亡之谜提供重要的科考资料。

诸城位于山东东南部，泰沂山脉与胶莱平原之间，是重要的以大型鸭嘴龙类为代表的晚白垩世恐龙化石产出地。1964年8月，原中国地质部石油局综合研究队山东普查大队在诸莱盆地进行考察时，首次发现了这里的恐龙化石。

至上个世纪80年代末，地质部、中科院古脊椎动物与古人类研究所及诸城市先后对诸城恐龙化石进行科学发掘，出土十多具恐龙化石骨架。其中，目前世界上最高大的鸭嘴龙化石骨架现陈列于诸城恐龙博物馆内。

让恐龙专家兴奋不已的不仅是化石数量空前庞大，更有新属种化石的发现。在这次发掘中发现了长170厘米以上的鸭嘴龙股骨，长140厘米、宽24厘米的肩胛骨，长110厘米、宽28厘米的肱骨。经鉴定，这些化石均超过此前发现同类化石的尺寸。

而在龙都街道的另一处发掘点臧家庄，岩层内含化石有多层，已产出大量恐龙化石，其中包括一个罕见的2米多长的大型角龙头骨及颈盾化石。据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、博士生导师徐星介绍，这是此类大型角龙化石在北美地区以外首次发现。

此外，在这15处试掘和发掘点中，还有相当丰富的其他恐龙属种化石同时被发现，其中包括甲龙类、霸王龙类、虚骨龙类以及蜥脚类恐龙等，部分新属种的发现填补了恐龙研究领域的空白。

赵喜进说，恐龙骨骼形成化石的几率是千万分之一，如此大规模的恐龙化石群能够在诸城地区保存下来实属不易。根据诸城恐龙化石主要种类及分布状况，赵推测，诸城地区在白垩纪晚期为浅水区，水草丰美，特别适宜素食类鸭嘴龙繁衍生息。

10月初，中国地质调查局地层与古生物中心对诸城市的恐龙化石产地进行了考察，经专家论证，诸城地区晚白垩纪地层发育齐全，化石的典型性、稀有性、代表性非常突出，是中国重要的以大型鸭嘴龙类为代表的晚白垩世恐龙群。

“可以初步断定，即便诸城恐龙不是恐龙时代的‘终结者’，也是恐龙灭绝时期较晚的一批。”赵喜进说，“因此，诸城恐龙化石对于揭开恐龙灭绝之谜及研究白垩纪晚期生物进化、气候、地理以及环境变迁都具有十分重要的科考价值。”

促使一个物种演变为两个物种的基因比基因组中的其他基因显现出更强的适应能力，这引发了科学家对促进此类基因快速进化原因的思考。

该论文表明此类基因与之前确认的“物种形成基因”有关，两种基因都可编码关键蛋白质，控制分子进出细胞核。研究人员认为细胞内的竞争加速了基因的迅速进化，从而造成了紧密相关的物种彼此基因上却不相容。

罗切斯特大学的生物学教授达文·普莱斯格瑞弗斯谈到，当其将两种早在300万年前就分裂开来的果蝇类型进行杂交时，一些杂交的后代发生了死亡。这表示，源自一个物种的基因不能与来自其他物种的基因相兼容。当同种类的生物由于山脉或海洋等地理的限制分开时，他们就开始了独自的进化。如普莱斯格瑞弗斯教授之前研究的马达加斯加的果蝇品种，由于印度洋的限制，其逐渐在非洲大陆演变为一个类似的“姐妹物种”，而随着时间的推移，这两个独立进化的物种的基因差异将越发明显。即当同一基因在两个相近的物种中快速进化时，它们将变得十分不同，不能再相互兼容，正如达尔文150年前所预言的那样，他们将在自然的选择下不断进化。

普莱斯格瑞弗斯对名为Nup160和Nup96的特定基因的快速进化原因有独到的见解。他认为这些基因如同细胞核的门卫一般，对这个最易受到病毒侵袭甚至基因组内部不良基因攻击的目标进行保护。这些基因或受到了不断的攻击，从而培养了自身超强的适应能力，而新物种的起源仅仅是进化竞争所产生的副产品。

研究小组现在正在研究其他可引发杂交死亡的基因，并尝试辨别出为何自然的选择可致此类特殊的复合体快速地发生进化。普莱斯格瑞弗斯认为病毒可对复合体的快速进化起到推动作用，因为病毒会将自身的DNA注入宿主细胞之中。在双方的竞争中，病毒将不断地寻求机会突破复合体的防护，而护卫基因也将迅速调整以阻挠病毒的侵袭，从而加速了自身的进化。

Science 6 February 2009:DOI: 10.1126/science.1169123

Evolution of the Drosophila Nuclear Pore Complex Results in Multiple Hybrid Incompatibilities

据英国《每日邮报》报道，脸红是泄露我们的内心情感的信号。但是，美国一位科学家称对于人们感到尴尬、羞耻或害羞时脸会变红的原因至今困惑不解。

脸红是如此神秘，以致著名生物学家、美国埃默里大学的弗朗斯·德瓦尔教授把脸红描述为“进化史上最大的鸿沟”之一。德瓦尔教授说：“我们是唯一对尴尬情境或者谎言被揭穿时脸会变红的灵长类动物，可是，为什么我们需要这种表达内心情感的显而易见的信号？”

今年为了纪念达尔文诞辰200周年，《新科学家》杂志要求一些世界上的顶级生物学家指出生物领域中的最大的未解之谜。有的研究人员表示，生命本身的神秘是生物领域中的最大缺口，也有研究人员称，是迷失的连接人类和黑猩猩的共同祖先。但是，德瓦尔教授认为，这个难题是人为什么会脸红。

当接近脸颊、颈部和胸部皮肤表层的血管张开允许更多血流通过的时候脸红就会发生。自主神经系统掌控着这些血管中的肌肉。德瓦尔教授称，脸红会让人们的撒谎变得困难。既然我们的生物学由自然选择所限定，这意味着表达诚心实意的能力让我们的祖先获得了与其他更多同时代生物的进化优势。

东安格利亚大学的心理学家雷·克罗兹教授表示认同地说：“通过这种方式发送出对群体致歉的信号……，这是人们知道他们做过错事的感觉。它能平息敌对行为，让人们更快地原谅你。它对人们消除怒火有帮助，对个人也有好处。”

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员、山东天宇自然博物馆郑晓廷馆长和中国地质科学院的尤海鲁研究员在最新出版的国际知名刊物《美国国家科学院院刊》上报道了他们在兽脚类恐龙身体上发现的最原始的羽毛形态，并对这种原始羽毛的发育模式和功能进行了推测。这一研究成果代表在羽毛早期演化研究领域取得的一个重要进展。

山东天宇自然博物馆馆长郑晓廷先生介绍说，该项研究主要是基于该博物馆收藏的产自我国辽宁西部白垩纪早期热河群当中的一件恐龙化石标本。研究者们在这件被鉴定为北票龙的一种镰刀龙类兽脚类恐龙标本上发现了一种形态非常奇特的原始羽毛。过去在热河群中发现的带羽毛的恐龙化石上保存了形态各异的多种羽毛，但全部都是由纤细的丝状结构形成的复合体，这些形态和发育学模型推测的羽毛演化的相对高级阶段吻合，但在这些化石标本上一直没有发现发育模型推测的最原始的羽毛形态：一种类似毛发的单根的细丝状结构。研究者们发现这件北票龙标本的头部、颈部和躯干部分长有一种非常僵硬，细长带状的原始羽毛。他们随后又在中科院古脊椎动物与古人类研究所收藏的另外一件北票龙标本的尾部发现了类似的结构。虽然这种相对扁平的结构与发育学模型预测的最原始的管状羽毛有一定差异，但研究者们注意到这种结构和最原始的羽毛一样，都是由单根细丝组成的，不同于更高级阶段的由多根细丝组成的复合结构。研究者推测，这种结构代表最原始羽毛的一种变异形态，使得基于化石研究的羽毛形态能够完全对应于基于发育学模型推测的羽毛形态，从而完善了我们有关羽毛起源和早期演化的知识。

该研究的通讯作者中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的徐星研究员介绍说，羽毛的起源和演化是进化生物学研究的一个难点问题。近年来在我国中生代中晚期形成的地层中发现的带羽毛的恐龙化石为研究羽毛的起源和早期研究提供了大量信息，极大促进了我们在这一研究方向的进展。随着研究的深入，古生物学者们在研究化石的基础上，开始更多地借鉴包括分子生物学在内的现生生物学的资料来研究一些重要的演化问题。分子生物学的研究显示复杂羽毛最初可能是通过单根细丝愈合而形成的复合体，羽毛胚胎发育研究也指示细丝可能源自管状结构内壁的羽枝脊。在此次研究中，研究者们推测北票龙身体的这种扁平的单根羽毛可能形成于一种扁平的管状结构，在发育过程中，这种管状结构没有发生分化，直接形成了扁平的单体结构，而如果管状结构的羽枝脊发生了分化，就可能形成了由多根细丝形成的复合体，对应于羽毛演化的相对高级阶段。

基于这种原始羽毛的形态和在动物身体上的分布位置，研究者们推测它可能代表一种展示机构，用于吸引异性或者其他种间的交流。如果这种推论是正确的，羽毛的展示功能将代表羽毛最早具有的功能之一，应该出现在飞行功能之前。这一推测也得到了近年来其他一些发现的支持。

徐星研究员还介绍说，这种单根的相对僵硬的丝状皮肤衍生结构还发现于其他一些初龙类动物身体上，比如一些鸟臀类恐龙和翼龙身体上。如果这种结构在这些类群中的同源性能够得到证实，那么从现有的化石证据推测，最早的羽毛有可能出现在三叠纪中期甚至更早，这将为未来羽毛演化的研究打开一个非常广阔的空间。

山东天宇自然博物馆是近年来刚刚建成的一个地方博物馆，地处沂蒙山区的平邑县。该博物馆收藏了大量的化石标本，许多标本具有极其重要的研究价值。该博物馆希望通过和中科院等科研机构的合作，为我国古生物学研究做出自己的贡献。

徐星研究员有关鸟类起源及相关方向的研究长期以来一直得到中国国家自然科学基金委员会、中国科学院和科技部有关项目的支持。

PNAS Published online before print January 12, 2009, doi: 10.1073/pnas.0810055106

A new feather type in a nonavian theropod and the early evolution of feathers

如果存在时间机器，那么把一种生物放进去，能不能使它逆转退回远祖的状态呢？

葡萄牙和美国的科研人员用果蝇作为对象研究了这个有趣的问题，他们在实验室中模拟重建了果蝇远祖生活的环境。实验用果蝇是1975年从野外捕捉的果蝇的后代，已经在各种环境中经历了500代的进化，许多特性已经随环境变化而发生了改变。

实验中，科研人员把这些果蝇放回类似其祖先曾经生活过的环境中，让它们再经历50代的进化。如果果蝇出现逆向进化，那么它们3号染色体上的DNA（脱氧核糖核酸）一个片断将会有所变化。

研究得出的结论是什么呢？果蝇的确会“返祖”，但到一定程度就停止了。

科研人员在新一期英国《自然·遗传学》杂志上报告说，一旦果蝇能自如适应新环境，逆向进化的时钟就会停止，但这时果蝇的DNA与其远祖并不一定一致。

科研人员说，平均来说，只有一半的基因序列逆转变回到和其祖先相同的状态。这项研究也表明，进化比人们想像的要复杂得多，甚至有时取决于偶然事件。

这项研究也从一方面表明，物种能够通过基因重组而非基因突变一代代地进化。

Nature Genetics 11 January 2009 | doi:10.1038/ng.289

Experimental evolution reveals natural selection on standing genetic variation

按照现有的生物进化理论，地球上所有现存的生命，无论是人类本身还是像蓝鲸这样的庞然大物，都可以追溯到大约35亿年之前最古老的一批原核生物——细菌就属于原核生物的一种。

然而，这些最初微小的、不起眼的生物，是怎样在漫长的历史岁月中，进化到体积如此庞大的复杂生命的？还有，这种“从小到大”的进化游戏，是否仍将继续？

在最近出版的美国《国家科学院院刊》（PNAS）上，斯坦福大学的乔纳森·佩恩（Jonathan L. Payne）博士和他的同事给出了一种可能的答案：地球上生物体积的增长，实际上是在两个相对集中的历史时期完成的；而在这两次革命过程中，每次增加的最大值都高达上百万倍。

在美国国家进化综合中心（National Evolutionary Synthesis Center）的资助下，佩恩和其他十个研究机构的同事共同完成了此次调查。通过对大量的科学文献和化石进行分析，科学家们发现，生命体积的扩张并不是渐进的过程，而是主要集中在古远古代中期（约16亿年前）和古生代的早期（约五亿四千万年前）；这两个时期的总时长，还不到整个地球生命历史的五分之一。

氧气革命

在生命发展的最初15亿年中，地球上的栖居者主要是大量的原核生物，最典型的就是细菌。原核生物是由原核细胞组成的单细胞生物，它的细胞结构比较简单，没有储存遗传物质的细胞核，处于整个进化阶梯的底部。

正是由于原核细胞自身的局限性，决定了它的体积不可能很大程度的扩张。不过，此时，变化的契机已经正在酝酿。

在距今27亿至24亿年前，一种在进化史上具有重大意义的原核生物——蓝细菌（cyan bacteria）诞生了。蓝细菌通过光合作用，能够吸收二氧化碳，并释放出氧气。

蓝细菌

在远古时期，地球上的氧气非常稀薄，大部分氧元素都被固定在其他物质中，比如水和岩石。而随着蓝细菌在远古海洋中的繁盛，越来越多的氧气被排放出来。

氧气的逐渐增加，使得地球变得更有活力，因为更多的氧气意味着生物可以通过氧化过程获得更多的能量。正是在这种有利条件下，约16亿年前，真核细胞出现了，真核生物登上了历史舞台。

真核生物虽然仍然是单细胞生命体，但与原核生物不同的是，在氧气的辅佐下，它已经进化出了更加复杂和完善的细胞结构。比如，真核细胞已经具有由染色体、核仁、核液等构成的细胞核，细胞内部也逐步分化出了各种机能。

这种细胞结构的复杂化，直接导致了生物体积的变化。在大约两亿年的时间内，真核生物从肉眼不可见的尺寸，一跃而进化成一角硬币大小。

事实证明，由原核细胞向真核细胞的进化，是生命体积第一次革命的关键。

“化石记录清楚地告诉我们”，佩恩博士解释说，“原核细胞不太可能发生体积上的剧变。因为即使到了今天，原核生物也还是像以前一样的微小。”

多细胞繁荣

此后，地球上的生命又以单细胞的形式静静地度过了十亿年。直到距今约五亿四千万年前，随着大气层中的氧气浓度又一次提高，生命体积的扩大才迎来了第二个春天。

虽然迄今为止，这次氧气含量增加的原因尚不明确，但这一现象，极有可能为大型多细胞生物的产生提供了先决条件。

这是因为，多细胞生物在新陈代谢的过程中，需要吸收周遭的氧气以获取能量。而这一时期氧气相对充足的环境，正好能够支持更多数量细胞的存活，从而促进了体积庞大的多细胞生物的出现。

此时的地球正在步入寒武纪——地质年代中古生代的第一纪。在地球生物演化史上演新的一幕时，短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”（Cambrian explosion）。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们在海洋中栖息生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物。其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”。

这些种类繁多的多细胞生物，在接下来的一亿年中，逐渐进化成体积越来越惊人的个体。而其中最为庞大的一支，莫过于奥陶纪的海中霸王——巨大的头足类动物，包括鹦鹉螺、角石和菊石等。

奥陶纪是紧接寒武纪之后古生代的第二个纪元。在这一时期广袤的海洋里，三叶虫依然平静地生活着，然而它的霸主地位已经完全让给了大而凶猛的头足类动物：当凶猛的鹦鹉螺向它进攻时，它所能做的就是迅速把身体蜷起来，然后沉入海底。

古生物学家曾在奥陶纪的地层中，发现过长达11米的鹦鹉螺。在奥地利的戈纳盆地，人们也挖掘出直径超过两米的菊石，其尺寸完全可以媲美一张成年人睡的大床。

这些巨型的多细胞生物与真核生物相比，体积又扩大了不下百万倍。而所花费的时间，却还不到第一次体积飞跃的一半。而我们今天所看到的整个体积多变的现代生物世界，也都是这次大爆发的“遗产”。
还有第三次吗？

一个问题是：在可以预见的未来，地球上会不会出现第三次的体积飞跃呢？

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的邓涛博士告诉《财经》记者，自有脊椎动物出现以后，生物体积的增长已经趋于平缓了。

当然，他补充说，从进化的规律来看，生物的体积总体上是一直在增大的，并且还将保持这一趋势。

这主要是由于个大的物种通常寿命较长。例如，老鼠一般只能存活一至两年，而大象的平均寿命则可以达到几十年。较长的生存时间也在客观上增加了生物的繁殖机会，从而有利于种族的延续。

此外，“身大力不亏”几乎是自然界的普适性原理。从生存竞争的角度看，一种生物的体型越壮硕，比它小的食肉动物就越难威胁到它的性命，这也是变得庞大的好处。

不过，邓涛博士也强调，生物体积的增大，同时也会产生不利的影响。因为大体积生物对于食物量的需求更大。因此，对环境变化的适应性较弱。

在生物史上，也不乏“逆向发展”的种族。比如说鸟类，鸟类祖先始祖鸟约有半米多长，其体型比现代鸟类要大出好几码。

佩恩博士也指出，尽管第三次的飞跃在理论上来说是可行的，但是就地球目前的空间和资源状况来看，或许已经没有更多的余地容纳体型更为巨大的生命。

从这个意义上来说，地球的大小已经决定了生物体积的极限。更何况，人类这个“二次革命”的遗产，还在急剧地压缩着其他物种的生存空间和资源。

PNAS December 23, 2008, doi: 10.1073/pnas.0806314106

Two-phase increase in the maximum size of life over 3.5 billion years reflects biological innovation and environmental opportunity

科学家发现几年前在巴西发现的部分头骨化石乃是一个新的飞行爬行动物种群，据估计，它们的翼展相当于一辆家用汽车。英国朴次茅斯大学研究员马克·维顿(Mark Witton)证实，这种飞行爬行动物是一种新翼龙，同时也是已发现的个头最大的翼龙家族成员。经分析，新翼龙曾经在1.15亿年前翱翔于巴西蓝天之上。据维顿估计，这种翼龙的翼展可达到16.4英尺(5米)，肩高超过39英寸(1米)。

在巴西发现的部分头骨化石是在中国以外地区发现的第一个无齿翼龙chaoyangopteridae化石。维顿说：“此前在中国发现的一些无齿翼龙家族成员身长只有60厘米(两英尺)，与这个新发现的种群头骨一般大小。简单地说，我们能够在几英里远的地方发现它们的身影，其它任何chaoyangopterid与之相比都变成了‘侏儒’。”维顿以遗骨埋葬地点——大面积水域将这种新翼龙命名为“Lacusovagus”，意为湖泊迷失者。

位于巴西东北部地区的阿拉里皮盆地素以“盛产”化石著称于世。几年前，科学家在这个盆地发现了这个新翼龙头骨化石，化石随后被德国一家博物馆收藏。维顿说：“通常情况下，类似这样的化石在被发现时均保持侧卧姿势，但这个化石却是呈倒立姿态并且曾受到挤压，这就为判断其是否拥有牙齿增加了难度。但我们仍可以很明显地看到这个Lacusovagus的头骨拥有不同寻常的宽度，这暗示了它的饮食习惯，可能尤其喜欢大型猎物。由于遗骨非常不完整，在得出任何结论前，我们还需找到更多样本。巴西的这一发现——与在中国发现的血缘关系最近的物种相隔万里——说明，我们实际上对这个令人着迷的动物种群分部以及近化史知之甚少。”Witton的发现刊登在11月出版的《古生物学》杂志上。

Palaeontology，doi: 10.1111/j.1475-4983.2008.00811.x，MARK P. WITTON

A NEW AZHDARCHOID PTEROSAUR FROM THE CRATO FORMATION (LOWER CRETACEOUS, APTIAN?) OF BRAZIL

科学家日前对外宣布，他们发现了迄今已知世界上最早的狗头盖骨化石。化石看起来很大，有很多犬齿露在外面。经考证，化石距今3.17万年。这种狗主要以马、麝牛和驯鹿为食。

科学家在比利时的古耶特洞穴发现了该化石，经考证，这种狗生活在旧石器时代。比利时皇家自然科学研究院的古生物学家哥摩恩介绍说：“旧石器时代的狗在外形上和现在的西伯利亚哈士奇非常相似，不过旧石器时代的狗体型更为庞大，其个头和现在的牧羊犬差不多。”科学家还分析了117个距今年代较近的犬科动物的头骨化石，包括狗、狼及狐狸等。研究发现，旧石器时代狗的嘴部短且宽。因此，倘若这种狗能够活到今天，它们在体力及吞吃食物方面的能力将当之无愧地成为狗中第一。

与此同时，通过对该化石的研究科学家们还发现，旧石器时代的奥瑞那人第一次开始驯养狗。此外在发现化石的洞穴中，考古人员还发现了精美的珠宝及当时的工具，这些物品多使用大型动物骨头制作而成，象征了那个时代的文化。

据悉，这一新发现可能将狗的进化史向前推进至少1.77万年。此前发现的世界上最早的狗化石距今1.4万年，是在俄罗斯境内发现的。

通过对化石进行同位素分析科学家发现，这条狗当年以马匹、麝牛及驯鹿为食，并非此前认为的鱼或者海产品。

关于狗是如何由野生被人类驯化成为宠物的问题，哥摩恩认为，狗的驯化始于旧石器时代猎人杀掉一匹母狼。当时，猎人饲养了这匹狼的幼仔，并对它们进行驯化，最终逐渐进化成狗。“狗在当时很可能被用来追踪、围捕猎物，还可能被用来运输大型猎物。而当时的人们饲养狗可能是为了吃肉或是获得毛皮。”

加拿大维多利亚大学人类学家和生物进化学家苏珊认为，狗是从狼那里经过长期的时间，经历了“半驯化”的过程，才最终成为人类的宠物。苏珊在初版的《生命旋律：甲状腺激素以及生命起源》一书中详细地阐明了动物可能经过的进化过程，她从理论上解释了基因可以控制甲状腺的节奏，使个体适应不断变化的外界环境，经过一段时间最终进化成全新的物种。

另有专家认为，旧石器时代的狗可能是为了能够从人类那里得到食物而被驯服。

此前科学家曾在法国的肖维岩洞发现了距今2.6万年的一个小孩和一条狗的足迹，这些足迹证实了人类曾将狗当成宠物饲养。

据悉，上述研究成果已经刊登在最新一期的爱思唯尔期刊《考古科学》（Journal of Archaeological Science）杂志上。

Journal of Archaeological Science，doi:10.1016/j.jas.2008.09.033，Mietje Germonpré，Viviane Jaenicke-Desprese

Fossil dogs and wolves from Palaeolithic sites in Belgium, the Ukraine and Russia: osteometry, ancient DNA and stable isotopes

中国西南部云南省发现一块小型远古化石样本，化石中是类似虾的远古甲壳类动物的链状结构，这种结构十分罕见。

这种长得类似虾的海洋生物体，是生活在5.25亿年前的新物种，远古化石发现于中国云南省澄江县，化石显示二十多只相同的海洋远古生物头尾相连。据称，澄江县以富含远古化石而著称。云南大学侯贤光教授带领的一支研究小组发现，这个化石包含着22只完整或部分完整的远古生物体，它们彼此连接形成一个链状结构，目前这项研究报告发表在10月9日出版的《科学》（Science）杂志上。

化石样本中仅包含着一种独立生物体，其中最长的仅有2.4厘米长，美国亚利桑那州大学教授尼古拉斯·斯特劳菲尔德评论称，这的确是一项非常吸引人的重大发现，它十分特别，而且充满着谜团。作为5.25亿年前的远古海洋生物能够如此整齐地排列着，是非常令人惊异的。来自牛津大学地球科学系的德里克·斯威特尔教授称，这种远古灭绝物种，很可能是长有头部外壳和节肢身体的甲壳类动物的祖先。

斯威特尔说，“如果这种远古物种仍存活至今，也许你在餐厅看到烹饪好的这种美食时，你一定会认为它是类似于虾的一种海洋生物。”尽管这个环状远古化石在海底被拉伸和扭曲，但仍然保持着完整性。他指出，人们可以从化石上非常清晰地看到个别生物体被弯曲成直角，但是这个链状结构仍完整地保持着。

很可能这种远古生物是生活在海底，研究小组认为它们游动或漂浮在水柱之中。斯威特尔强调称，这种首尾相连链状群体性行为很可能并不是出于猎食目的，由于彼此之间首尾相连，当生物体张开嘴部时，很可能就被邻近个体的尾部遮挡着。我们猜测这种链状结构是由生物体头部的附属肢体紧紧地抓住前一只的尾部形成的。

研究小组声称，类似这样的个体连接起来的群体性行为也存在于一些现存和已灭绝节肢动物，比如甲壳类动物、昆虫和蜘蛛等。研究人员指出，目前最显而易见的现存生物就是樽海鞘（温带海洋里樽海鞘属、善于游泳的脊索动物），它是具有类似于水母的半透明、稍扁平桶状的海洋生物。作为部分生殖周期，它们形成环状结构。斯威特尔说，“但是我们并未在其他节肢动物中发现这种类型的生殖模式，因此我们推测这属于更加简单的一种解释——它们聚集在一起是出于迁移目的。”他指出，类似的群体行为特征还出现于现今的大螯虾（spiny lobsters），它们生存于加勒比海等热带海域。虽然在迁移过程中，大螯虾并不形成链状结构，它们会在一年的某些时间段在海底排成长线。

美国亚利桑那州大学的施特劳斯菲尔德赞同以上观点，他也认为迁移是这种远古物种群体性行为的最合理性解释。另一解释是这种首尾相连方式很可能是它们产出长卵前的一种保护措施，这种链状结构的强度和精确度，以及头部和尾部重复性插入衔接，暗示着它们包裹着某种物质。如果这种远古生物的卵呈凝胶状，将很难进行保存。体形较大的成熟个体很可能正处于孵化阶段，或许当这种动物达到某一体型大小时，其液囊将会被分解。

这种海洋生物的历史可追溯至“寒武纪爆发时期（Cambrian Explosion）”，这是许多重要动物种类出现、地球上物种形成快速进化的一个重要阶段。斯威特尔指出，当通过引入化石纪录展现多数物种保存至今的多样性时，这项最新发现向我们开启了一个深入认识地球生命早期繁殖的窗口。

Science，Vol. 322. no. 5899, p. 224，Xian-Guang Hou，David J. Siveter

Collective Behavior in an Early Cambrian Arthropod

曾经生活在欧洲体形庞大的洞熊是第一批灭绝的哺乳动物，它们灭绝的时间要比之前所预计的早1.3万年。

为什么会灭绝？主要原因为它们是素食者

科学家结合洞熊生活时期的气候变化，推算它们灭绝的时间是2.78万年前，当时的气候特征是天气显著寒冷，从而导致洞熊食用的植物大量减少或完全消失。

正是由于食物供给中断导致洞熊的灭绝，远古哺乳动物群——多毛猛犸、多毛犀牛、巨鹿和洞狮，它们都在冰河时期末消失。研究人员将这项研究报告发表在11月26日出版的Boreas杂志上。

神秘消失

许多年前，人们就在一些洞穴中发现了洞熊的骨骼残骸，并猜测它们可能是在冬眠时死亡的。洞熊非常巨大，雄性洞熊的体积可达到2200磅（1000公斤），而现今体型最大的熊类就是科迪亚克熊和北极熊，其体重最大可达到1760磅（800公斤），平均体重为1100磅（500公斤）。

研究人员称，在欧洲中世纪，人们都认为洞熊骨骼是传说中龙的骨骼，便收集起来制成药物。目前，什么原因导致洞熊、多毛猛犸和其他大型哺乳动物灭绝仍是一个谜团。一些研究人员认为远古人类的猎杀是导致它们灭绝的重要原因，但是维也纳大学研究员马汀·佩彻（Martina Pacher）和伦敦国家历史博物馆的安东尼·斯图亚特（Anthony J. Stuart）发现没有足够令人信服的证据表明这些远古动物的灭绝是由于人类活动造成的。

关于这些远古大型物种灭绝的另一种理论是某些病毒或细菌导致它们数量骤然减少，但是佩彻和斯图亚特认为，像这样的“超级疾病”不太可能解释它们灭绝的时间，而且不可能造成如此多种类、不同体型大小远古哺乳动物的灭绝。

最早灭绝的远古哺乳动物物种

佩彻使用最新数据和洞熊骨骼残骸放射性碳元素测定的现有记录推算了洞熊灭绝的最新年表，这一数据支持了之前研究员的气候变化假设。他说，“我们的研究工作显示洞熊是在欧洲冰川时期末灭绝的，它是最早灭绝的远古哺乳动物群物种之一。其他的远古哺乳动物群物种则在之后的1.5万年间不同时期灭绝消失。”

之前许多科学家声称洞熊至少在1.5万年前仍存在着，但是之前的研究方法存在着洞熊和灰熊骨骼残骸之间的测定混淆误差。佩彻和斯图亚特指出，因此在该项研究中排除了这一误差数据。

佩彻和斯图亚特依据头骨解剖、骨骼胶原质和牙齿的证据，推断这些灭绝的哺乳动物都是素食者，它们吃一种高质量植物。与其他现已灭绝的哺乳动物群物种相比，洞熊严格地受生存地理环境的限制，它们都封闭在欧洲西班牙至俄罗斯乌拉尔山脉地区生活，这将解释为什么它比其他物种的灭绝时期更早一些。

佩彻说，“洞熊是一种非常特殊的远古生命模式，尤其是它们主要以高质量植物为食，它们受生活环境限制，当气候变冷以及食物来源紧缺时很容易导致灭绝。”

为什么灰熊幸存下来了？

存活至今分布在欧洲和亚洲北部多数地区的灰熊与远古洞熊具有共同的祖先，斯图亚特说，“未来研究需要回答的一个基础性问题是为什么灰熊幸存至今，而洞熊却从此灭绝？其原因可能涉及到不同的食物来源、冬眠策略、地理范围、栖息环境状况以及可能存在的人类猎杀行为。”

尽管洞熊的科学研究已持续了200多年，但关于洞熊灭绝的时间仍具有争议。据悉，1794年，解剖学家约翰·罗塞穆勒（Johann Rosenmüller）首次描述德国巴伐利亚Zoolithenh?hle地区发现了一种属于已灭绝的新物种，将它们称之为洞熊。

Boreas，doi：10.1111/j.1502-3885.2008.00071.x，MARTINA PACHER，ANTHONY J. STUART

Extinction chronology and palaeobiology of the cave bear (Ursus spelaeus)

法国原子能委员会和法国国家科研中心研究人员最近通过分析洞熊的细胞基因组后发现，这种动物160万年前与现存的棕熊拥有共同祖先。

这两家机构在一份公报中介绍说，距今30万年到1.5万年前，洞熊生活在欧洲和中东地区，随后由于气候变化和人类狩猎等原因而灭绝。为了对这种庞大的动物有更深入的了解，科学家们对在法国南部阿尔代什省岩洞中发现的一块洞熊骨进行了DNA检测，并获得了完整的基因组数据。基因组内的线粒体能够为人们提供详细的动物机体演化信息，通过它可以判断出洞熊与棕熊何时发生了分化。

科学家们分析后推断，洞熊与棕熊在160万年前发生分化，此前，它们与北极熊都拥有同一个祖先。

这一研究成果已发表在最新一期美国《国家科学院院刊》上。

Proceedings of the National Academy of Sciences，doi: 10.1073/pnas.0806143105，Céline Bon，Jean-Marc Elalouf

Deciphering the complete mitochondrial genome and phylogeny of the extinct cave bear in the Paleolithic painted cave of Chauvet

加拿大研究人员日前发现了北美最小恐龙的化石，这种生活在距今约7000万年前的恐龙只有小鸡大小，以昆虫为食。

据路透社23日报道，这种被命名为亚伯达爪龙的恐龙外形与鸟相似，有细细的腿、钳形的颌、粗短的臂和巨大的爪子。

据报道，这种恐龙的化石2002年就已在加拿大艾伯塔省的雷德迪尔被发掘出土，但一直未引起人们注意。研究人员尼克·朗里奇说，亚伯达爪龙是阿瓦拉慈龙家族的一个新发现的成员。

他说，人们目前所知道的恐龙大多体型巨大，但新发现的亚伯达爪龙只有约三分之二米长，而且和其他食肉和食草类恐龙不同，这种恐龙以昆虫为食。

朗里奇认为，这种小型恐龙可能是其他食肉类恐龙的猎物。他说，新的发现让人们多少能了解恐龙是如何随着环境变化逐步消失的。

许多先前的研究将恐龙在进化上的成功归因于它们比其它种系所有的“优越性”，但是研究人员现在说，它们也许仅仅是因为幸运而取得了进化上的成功。相关论文发表在9月12日的《科学》（Science）杂志上。

Stephen Brusatte及其同事对化石记录进行了研究，以决定恐龙与主要竞争者镶嵌踝类初龙在三叠纪的晚期一同进化时它们之间的相互关系。他们的发现披露，与普遍认为的相反，恐龙并非通过生境和资源竞争而取代了初龙成为这个星球上占统治地位的物种。相反，研究人员显示，恐龙与初龙是同时进化的，在恐龙存在的头3 千万年间，它们所占有的生境是相同的。这些结论意味着初龙更可能是因为意外而灭绝，而不是因为竞争性替代的结果。恐龙并非如许多人所认为的注定会取得进化上的成功，它们可能是2 次大规模物种消亡事件中的幸运受益者。

Science，Vol. 321. no. 5895, pp. 1485 - 1488，Stephen L. Brusatte，Graeme T. Lloyd

Superiority, Competition, and Opportunism in the Evolutionary Radiation of Dinosaurs

据英国《每日邮报》报道，最新科学研究发现恐龙早在其灭绝前的最后5千万年就停止了进化的历程。

在大约1亿年前，即所谓的白垩纪陆地进化时期，位于侏罗纪之上、新生界之下，是中生代地球表面受淹没程度最大的时期，剧烈的地壳运动和海陆变迁，导致了白垩纪生物界的巨大变化，中生代许多盛行和占优势的门类（如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等）后期相继衰落和绝灭，新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等都有所发展，预示着新的生物演化阶段——新生代的来临。大陆之间被海洋分开，地球变得温暖、干旱。开花植物出现了，地球上海陆分布和生物界急剧变化、大西洋迅速开裂和火山活动频繁，后期地势低平发生了广泛的海侵。这一时期地球上绝大部分生物都在大踏步向前进化时，恐龙却始终停滞不前，随后不久，它们就从这个地球上永远地消失了。

科学家利用先进的电脑程序编制恐龙家族的"超级家谱"，从这张家谱上显示出很可能是已知的600种恐龙中的440种的进化模式，他们以此为依据进行分析，从而得出这一结论。

组织此项研究的科学家之一，来自英国布里斯托大学（the University of Bristol）的格拉姆-洛伊德（Graeme Lloyd）教授解释道："我们通过使用电脑技术将从各个地方搜集到的各类小家谱经过分析处理最终绘制出了这张"超级家谱"的图来。而那些小家谱都是经过来自世界各地的恐龙研究专家们近二十年的努力才得出的研究成果，这才使得现在的我们能够第一次如此完整地研究恐龙这个大家族的进化历程。" 这项研究工作是经过花费长达5000个小时的计算时间，再通过整理155份已发表的恐龙"家谱"，最终在爱尔兰国立大学里利用高科技电脑编程技术完成的。

这一研究成果已刊登在7月23日出版的英国《皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B)，揭示了恐龙在其称霸地球的前5千万年时间里，曾出现巨大的繁盛时期，各式各样的恐龙种类也在这一时期内相继形成。随后这一进程逐渐放缓到最后完全停滞下来。科学家认为导致恐龙最终灭绝的主要原因就是在于它们的进化无法赶上周围物种的进化速度，而这些生物中的绝大多数正是它们主要的食物来源。这一变化主要就发生在12.5千万年到8千万年以前之间，也即白垩纪陆地进化时期。

布里斯托大学的大学的另一名教授迈克-本顿（Mike Benton）认为，到目前为止，大部分有关恐龙进化的研究都未经证实，因此这一成果的出现对于研究这一物种的生命历程极具重要意义，因为它在最大程度上集合了几乎所有有关恐龙的研究，这也是第一次对恐龙的进化历程如此完整详尽地描述。

瑞士，英国及拉脱维亚科学家近日发现了最原始的四足动物孔螈的头骨，这一发现将有助于科学家更好地了解鱼到陆地爬行动物的进化过程。

据悉，这具有3亿5千年历史的头骨化石是在拉脱维亚发现的，科学家将这一报告刊登在了6月26日发行的《自然》（Nature）杂志上。

科学家推测说，这一长相凶猛的动物可能生活在浅水含盐较高水域，长3到4英尺，捕食鱼类。

Nature，453, 1199-1204，Per E. Ahlberg，Ivars Zupi

Ventastega curonica and the origin of tetrapod morphology

一支来自塔夫茨大学的科学考察队在马萨诸萨州的阿托巴罗夫北部一个古老的地质岩层中发现 了一个迄今最古老的飞虫遗迹化石。据塔夫茨大学的发言人称，该遗迹化石已经被确定为距今已3.01亿年前的一种生活在石炭纪平原的原始蜉蝣类飞虫留下的。

据科学家称，这只飞虫在被泥土“捕获”后挣扎了24小时左右，最后慢慢变成坚硬的化石。

这块化石的发现为科学家研究史前动物的行为提供了最好的证据和线索。塔夫茨大学的地质学教授 Jacob Benner和其学生 Richard J. Knecht从去年开始就一直关注史前动物的行为学，他们对这一发现感到非常高兴。地质学教授 Jacob Benne认为：“这是一个极为罕见的记录昆虫行为的化石，而不仅仅是昆虫身体本身。这个化石向我们展示了一个昆虫落在泥土上的完美过程，让我们能够了解史前动物的活动情况。”

阿托巴罗夫北部的这个化石所产生的重要意义在于揭示了史前昆虫的行为，这是此前从未有过的一个突破。科学家们以此发现了史前昆虫降落的角度以及双腿运动的时候的频率。科学家准备以这个化石为基础，建立一个史前昆虫和动物的行为模型，以研究行为对于这些灭绝的动物和昆虫是否有影响。

达尔文自然选择学说的核心内容是“适者生存”。毋庸置疑，自然选择偏爱最合适的生物体，但一直以来进化生物学家并不清楚，从长远来看这种选择是否也具有最优性。美国科学家近日发展了一种新理论认为，选择出的生命可能并不一定是最佳的。相关论文发表在《公共科学图书馆 计算生物学》（PLoS Computational Biology）上。

遗传突变为自然选择创造了赖以行事的原料。突变的短期命运相当清楚——制造更合适的生物体的突变能一代代持续下去，有害的突变更易于随着生物体消亡；突变的长期结果则并没有被进化生物学家很好地理解。新的研究表明，短期有利的选择可能会阻碍长期的进化。

美国德州大学奥斯汀分校的Matthew Cowperthwaite和Lauren Ancel Meyers领导研究小组创建了由突变和自然选择进化而来的RNA分子的计算机模型。RNA在许多关键的生命过程扮演重要角色，是流感、HIV等病毒的遗传材料。

模型显示，最佳生物体的进化往往需要一段长的相互作用的突变序列，每个突变都是偶然产生，并能在自然选择中存活下来。Cowperthwaite解释说：“一些特征很容易进化——它们由突变的许多不同联合构成；另外一些特征则很难进化——它们由不太可能的遗传‘处方’构成。进化选择了容易的，即使它们并不是最好的。”

研究人员分析了大量不同物种的RNA分子，结果表明，生命确实由“容易”的特征所支配，或许以牺牲最好的为代价。

PLoS Computational Biology，doi:10.1371/journal.pcbi.1000110，Matthew C. Cowperthwaite，Lauren Ancel Meyers

The Ascent of the Abundant: How Mutational Networks Constrain Evolution

提到史上生物大灭绝事件的成因，人们马上想到的就是小行星撞击或超级火山喷发。美国科学家最新研究却认为，海洋的大规模涨落才是过去5亿年间周期性生物大灭绝的主因。相关论文6月15日在线发表于《自然》（Nature）杂志上。

自35亿年前生命在地球上出现以来，科学家认为可能曾经发生过多达23次的大灭绝事件。在过去的5.4亿年间，有充分证据的大灭绝事件有5次，涉及的主要是海生植物和动物，有多达75%至95%的物种灭绝。

在最新的研究中，美国威斯康星大学麦迪逊分校的Shanan Peters测量了保存在岩石记录中的两种主要大陆架环境类型。其中一种的沉积物由对海岸的腐蚀而成，另一种主要由碳酸钙组成，是有壳类生物通过化学过程形成的。Peters解释说：“这两种海洋环境的物理差异具有重要的生物学后果。”

在过去的数百万年间，世界上的海洋随着地壳板块的移动和气候的变化而不断扩张和收缩。历史上一些时期里，地球的辽阔区域都被浅海所覆盖，导致新物种的产生，比如恐龙时代的洪水滋生了鲨鱼和沧龙（mosasaur）。当这些浅海干涸后，沧龙等灭绝，大陆架的生物多样性环境也发生了改变。

Peters表示，这一研究并没有排除其它影响大灭绝的因素，比如小行星撞击、火山喷发以及疾病、种间竞争等生物因素，它的意义在于为地球长期史上的大灭绝事件提供了普遍联系。

美国辛辛那提大学的古生物学家Arnold I. Miller认为，这一研究是惊人的，因为它在大灭绝事件的发展速度和海平面及沉积物的变化之间建立了一种清楚的联系。他说：“这一联系使得之前轻视‘海洋生物大灭绝可能与海平面下降有关’的人要重新考虑他们的观点。”

Nature，doi:10.1038/nature07032，Shanan E. Peters

Environmental determinants of extinction selectivity in the fossil record

美国科学家使用新的年代测定方法精确确定出恐龙的灭绝年代为白垩纪与第三纪之间的过度时期，为6595万年前上下波动约4万年。据科学家表示，此次工作人员们对恐龙灭绝年代的确定，大大精确于此前的测定数值。

美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家们所利用的这个方法叫氩-氩年代测定法（The argon-argon dating method），该方法通常用于测量岩石年代。科学家们多年来对该方法进行了改进，最终于近日确定出迄今为止恐龙灭绝最为准确的年代。此前科学界对于恐龙灭绝年代的时间界定在6550万年前，上下波动约30万年。

而科学家们最新的这一测算时间则为6595万年前，波动幅度仅有4万年。此项工程主要负责人、美国加利福尼亚大学伯克利大学教授保罗-热内（Paul Renne）表示，氩-氩年代测定法被广泛应用于测量岩石的年代。不管这些岩石有着几千年还是几十亿年的历史，该方法都能够近乎精确的测算出，由不确定因素而造成的偏差值相对较小。

经过多年的研究，热内教授与自己的团队将原先不确定变量的概率值由2%降低到0.25%。此外，热内教授还将铀、铅同位素年代测定方法与氩-氩年代测定法有机的统一起来。与此同时，该方法还可将火山喷发、地震等事件发生年代都更为精确的测算出来。热内教授表示，“这一方法经过改进后，简直就是一个完美的计时器：它几乎可以将地球的历史事件发生年代都显示出来。”

据团队的工作人员介绍，氩-氩年代测定法是由加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员最早提出的理论。该理论主要基于矿物质中钾-40需要经过12.5亿年才能衰变成氩-40的原理，科学家们只要测得岩石中钾-40和放射性成分氩-40的含量，就可以最终成功地测定出该岩石形成的年代。依据这一基本原理，热内教授及其团队还将铀、铅同位素年代测定方法加入到氩-氩年代测定法中来，大大提高测得数值的精确程度。

据科学家们透露，改进之后的氩-氩年代测定法还将应用于早期太阳系形成过程中，陨星以及其它行星年代的测定上。对于此，热内教授满怀信心的表示，经过改良后，氩-氩年代测定法测定历史事件的精确程度肯定要大大高于其他测定方法。“对于恐龙灭绝年代的测定上，我们已经将精确值提高了很多。但这远远不是终点，我们还会继续不断地改进测算方法，将地球以及宇宙中历史事件的发生年代，尽可能清晰地呈现在世人面前。”

美国科学家在分子水平上分析了6800万年前的暴龙（Tyrannosaurus rex）的蛋白质片断，并与21种现代物种的蛋白质序列进行了比较，结果确证，恐龙与鸟类具有共同祖先。研究文章发表在4月25日的《科学》（Science）杂志上。

领导此次研究的是美国哈佛医学院的John M. Asara。研究所用的胶原蛋白（collagen protein）取自2003年发现的一段暴龙腿骨化石，Asara和同事曾于去年对这段蛋白质进行了测序。

在最新的研究中，Asara和同事将这段蛋白质与其它21种物种的相关蛋白质进行了比较，目的在于利用分子证据将暴龙置于动物界进化树的适当位置。

Asara说：“我们确定了，与其它我们研究的物种相比，包括美洲鳄和绿变色龙等现代爬行动物，暴龙与鸟类（鸵鸟和鸡）具有更近的亲缘关系。

科学家之前一直怀疑鸟类是恐龙现存最近的亲属，这一假设很大程度上依赖于鸟类和恐龙骨骼形态上的相似性。此次研究则是从分子水平上确证了二者之间的亲缘关系。另外，此次研究还同时得出结论认为，16万至60万年前的乳齿象（mastodon）与现代大象之间存在紧密的系统发生联系。

（Science），Vol. 320. no. 5875, p. 499，Chris L. Organ，John M. Asara

Molecular Phylogenetics of Mastodon and Tyrannosaurus rex

《新科学家》杂志的文章指出：生态学家们认为，气候变化将使生物体形变小。

但科学家们认为，马上就能找到缩小的动物是不现实的，因为这种影响在很长一段时间内都不会显现。尽管如此，加州大学的生物学家罗伊指出，“我们现在就需要考虑如何保护体形较大的物种了。”

“自然环境的恶化产生了同样的后果。”罗伊说：“食物数量的不断减少，使小型动物更具优势，因为它们需要较少的食物。”

与此同时，罗伊还相信另外一个因素可能威胁世界上的大型动物。他说：“全球变暖可以通过温度—大小规则加强这种变小的趋势。”

温度—大小规则也叫Bergmann规则：随着纬度的增加，动物的体形逐渐变大。也就是说，栖息地离赤道越近，动物的体形越小；离两极越近，体形越大。尽管关于Bergmann规则也有争论，但这个规则是很有说服力的：体形越大的动物有越小的表面积/体积比，这有利于它们储存更多的热量，更好地在寒冷的环境中生存。

相反的，体形越小的物种更容易散热，所以更适合生活在温暖的环境中。有实验证明，在越热的环境中，饲养的动物个头越小。罗伊说：“事实证明，并非越大越好，我们的行为已经建立了一个巨大的物种选择实验。”他同时还证明了生物在寒冷的环境中进化更快。世界保护协会（WCU）的生物学家弗丹指出：“‘越冷越大’是一条很有意义的规则；相反的，随着地球逐渐变暖，生物将逐渐变小。”英国帝国理工学院种群生物学研究中心的坡韦斯同意生物变小的观点，他指出，相反的观点认为，生物在变热的环境下更容易补充能量。但他不这么看，生物由于要应对环境的突然变化，可能变得更加短命。2005年，坡韦斯的一项研究发现，濒临灭绝的物种与没有受到灭绝威胁的物种相比，前者的平均大小要比后者大一个数量级。这项研究成果发表在《科学》杂志上。根据弗丹和坡韦斯的观点，生态学家已经认定，全球变暖导致生物变小；当然还有很多别的因素，例如人类的捕捞、猎杀、栖息地的退化等。因为生物变小是一种进化的反应，所以需要很长一段时间才会显现出来。

弗丹认为，目前最适合进行观察研究的地点应该是已经明显变暖、并且有较短寿命生物的地方。

美国研究人员最近发现，从上个冰川时代残留下来的阿德利企鹅骨骼中提取的DNA样本将有助于揭示物种如何应对气候变化。

布里斯班市格里菲斯大学的进化生物学家David Lambert在新一期遗传学杂志《公共科学图书馆·遗传学》（PLoS Genetics）上发表了他们对于生活在3.7万前的企鹅DNA样本的分析成果。Lambert教授说，对于研究气候变化，企鹅是非常合适的物种。它们在生活环境中感受的温度变化要比赤道地区的那些动物剧烈的多。

自从上一次盛冰期以来，企鹅们已经经历了地球上多次出现的气候变暖。他估计在距今十二万年的上个冰期之前，企鹅们就已经存在了。

阿德利企鹅在相当长的时期中都保持了相当大的种群数量，这样的物种并不多见。一个物种通常可以通过地理上的迁徙让自己生活在最适宜的温度中，从而应对气候变化带来的影响。但是阿德利企鹅从没有迁移到别处，它们一直都呆在最冷的地方。

阿德利企鹅能在剧烈的温度变化中生存下来，说明有些物种能够在不迁徙的情况下应对气候变化带来的考验。Lambert和同事们对南极洲企鹅进化速率的研究或许可以揭开这个现象背后的秘密。

研究人员从在南极极端干燥和寒冷的环境中保存下来的三万七千年前的企鹅骨骼中提取了多份DNA样本。他们将现在在南极生活的企鹅妈妈和他们孩子的基因样本进行比对，并再和它们祖先的DNA进行比对。结果显示，三万七千年来企鹅代际变化速率一直保持稳定。

这一发现反击了当前生物学者对进化速率的一种认识，他们认为生物进化在短期会加快，而长期则相对较慢。更为重要的成果是，Lambert和他的团队发现验证了早期的研究成果，阿德利企鹅的进化速率比现在人们想象的要快。这也可能解释为什么这些企鹅能够在气候剧烈变化的环境中存活下来。进化速率和企鹅一样快的动物还有一种新西兰特有的爬行动物tuatoara、野牛、棕熊和穴居狮子等。

这些DNA分析将焦点放在基因变化而不是自然选择。所谓“中性”基因对于形成一个演变速率稳定的“生物原子时钟”至关重要。而自然选择造成的结果是生物演化在一些一段时间内极为迅速，而在其它时期则几乎稳定不动。阿德莱德大学的进化生物学家Jeremy Austin认为这项成果将促使人们质疑进化演变速率对时间的依赖性。但是要揭示进化速率快慢的话，三万七千年这个周期显然还不够长。生物学界讨论进化速率时，通常会讲到一百万年甚至更长周期内的变化。将企鹅和更古老物种的DNA序列进行对比可能更有说服力一些。

Lambert相信他的团队肯定会在南极大陆更深处的永久冻土层中发现百万年前的企鹅遗迹。

PLoS Genetics，4(10): e1000209. doi:10.1371/journal.pgen.1000209，Craig D. Millar, David M. Lambert

Mutation and Evolutionary Rates in Adélie Penguins from the Antarctic

据10月9日的《科学》（Science）杂志报道说，在热带地区，许多物种如果缺乏一个可以迁往的较为凉爽的地方的话，它们不久将面临因为全球气候的变暖而出现种群数的下降及灭绝的局面。这些地球上的热带地区对物种来说是一种独特的挑战，因为纬度方向的迁徙（向东或向西）并不能够给它们提供足够的救助。这些物种必须将其活动范围向高处迁移才能够躲避暑热。

Robert Colwell及其同事分析了热带的植物、昆虫和真菌等1902个物种的数据并得出结论：低地的物种种群数不久即会出现生物多元性和物种丰富程度的下降，这是因为还没有什么已经适应了较高温度的物种源可以取代那些因气温变暖而被驱往更高海拔的物种。在此期间，研究人员提出，较高海拔的物种当面临向更高海拔攀登的空间已不复存在的时候，它们将会同时面临“山顶灭绝”的处境。 此外，一项新的调查显示，在美国Yosemite国家公园内的小型哺乳动物在经过气温变暖的一个世纪之后，其活动范围发生了重大的改变。某些生活在高海拔地区的哺乳动物如高山金花鼠的活动范围已经缩小，而生活在低海拔地区的动物如巢鼠则已经将其活动范围扩大到了较高的海拔地区。

Craig Moritz及其同事说，气候变暖也搅乱了其它生活在中等海拔和高海拔地区的哺乳动物群落。为了证明这些变化，研究人员将他们的调查数据与在20世纪初由Joseph Grinnell收集的Yosemite大量的数据组进行了比较。Joseph Grinnell是一位田野生物学家，他的工作导致了“生态位”概念的问世。尽管物种的活动范围出现了显著的波动，Yosemite在过去的100年中一直维持着小型哺乳动物物种的多样性。Moritz及其同事提出，受到公园保护的广大地区可能因为允许哺乳动物随着气候的变化而迁往新的海拔高度从而保持了这些动物的多样性。在一篇Perspective中，Jens-Christian Svenning更为详细地解释了这些发现。

Science，Vol. 322. no. 5899, pp. 258 - 261，Robert K. Colwell，John T. Longino

Global Warming, Elevational Range Shifts, and Lowland Biotic Attrition in the Wet Tropics

非洲湖泊中的慈鲷鱼是教科书中关于物种快速形成的典型例子，但其中所涉及的机制仍然不是很清楚。

现在，对维多利亚湖中的慈鲷鱼所做观测研究，揭示了导致（通过自然和性别选择进行的、由感官驱动的）物种形成过程的视觉系统趋异演化（表现为视觉基因的分化、雄性的彩色化和雌性的喜好）的生态及分子基础。感官驱动假说预测，感觉和信号系统中对不同环境的趋异适应，可在种群的第二接触点（secondary contact）上引起交配前隔离（premating isolation）。

除了为证明物种形成可以通过感官驱动发生而不需要地理隔离提供明确证据外，这项工作还为在由人为原因造成的维多利亚湖富营养化期间慈鲷鱼物种多样性的崩溃提供了一个机制性的解释。

Nature 455, 620-626 (2 October 2008) | doi:10.1038/nature07285

Speciation through sensory drive in cichlid fish

气候变化常常改变在一个地区植物繁盛的地点和种类，这可能导致依赖特定植物为食的动物物种的灭绝。Catherine Badgley及其同事研究了来自巴基斯坦北部化石丰富的Siwalik化石记录中的哺乳动物化石，结果发现了该地区的气候在数百万年的时间里从热带森林转变为稀树草原的过程中，许多动物物种没能适应环境而灭绝了。这些结果与此前的发现相反，此前的发现认为全球气候变化对哺乳动物多样性的影响较小，人们认为哺乳动物可以轻易地迁移或者适应变化的气候。

Siwalik沉积物群包含了全世界得到了最好的研究和最完整的哺乳动物化石记录之一，在一个2英里厚的沉积岩中含有从100万年前到1800万年前在该地区活动的哺乳动物的遗迹。大约在800万年前，随着那里的气候从热带森林气候变成类似于今天东非的稀树草原气候，几乎所有依赖森林食物（例如水果和阔叶植物）的哺乳动物都灭绝了。这组作者说，牙齿化石显示甚至一些食草动物也灭绝了，而且几乎没有新物种取代了那些消失的物种。相关论文发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

PNAS， doi: 10.1073/pnas.0805592105，Catherine Badgley，David Pilbeam

Ecological changes in Miocene mammalian record show impact of prolonged climatic forcing

比目鱼化石的“三重唱”最终揭开了一个险些绊倒达尔文的进化谜团，而这一切要感谢美国科学家的一项最新发现——找到了比目鱼进化过程中缺失的一环。相关论文发表在7月10日的《自然》杂志上。

比目鱼总是被看成异类，尽管未成年比目鱼的眼睛在头的两侧，但它们在成年过程中，一只眼睛会在头骨周围逐渐移动，直至两只眼睛处于头的同一侧。一些进化生物学家，包括达尔文，都认为比目鱼的这一特征是通过多代的进化逐渐出现的。

而要证明这一点，最为关键的一环就是处于进化中间阶段的比目鱼，这就需要找到眼睛部分偏移的比目鱼化石。然而，到目前为止，科学家一直没有发现这样的化石记录证据。这一点可谓神创论者和“突然跳跃式”进化论者的“把柄”和“救命稻草”，让达尔文等人挠头不已。

不过，这一切因为一个名叫Matt Friedman的美国芝加哥大学博士生而画上了句号。他找到了比目鱼过渡形式的化石证据。而在研究过程中，他揭开了一个全新远古鱼类物种的面纱，并且重新解释了一种现存的鱼化石。

Friedman表示，这些化石很重要，因为“它们帮助解决了一个长期存在的进化争论，并且照亮了进化演变的模式和速度”。他说，“从我作为一名古生物学者和进化生物学者的角度来说，我很高兴能够显示出化石数据在解决无法单纯靠活体多样性回答的问题中的力量。”

Friedman此次新发现的物种名为Heteronectes chaneti，它从维也纳的国家历史博物馆被重新“唤醒”。Friedman说，“我第一次看到该化石时，它还躺在未经鉴定的抽屉里，被当作是来自意大利Monte Bolca的不确定鱼类化石。请相信我，它那时可不是现在的样子，而是一个不完整的被土尘包裹的样本。”通过进行弱酸处理，化石逐渐变得清楚——它是一个新物种，其中一个具有显著的非对称头骨。

此外，Friedman利用一种计算X射线断层摄影术（computed tomography）分析了伦敦自然史博物馆中的两个成年鱼化石样本，它们属于一种已知物种Amphistium。尽管古生物学家注意到这种动物有些像比目鱼，但他们认为该化石的些许不对称是由于化石形成过程中发生了扭曲。而Friedman的扫描却表明，这两块化石中Amphistium的不对称程度是一样的，这就表明并未发生过上述的扭曲。

仔细研究表明，Amphistium和Heteronectes实际上都是原始的比目鱼。而三块化石最显著的特征，就是它们都存在眼窝移动但都未越过中线。Friedman说，“我们所发现的是比目鱼的过渡期和其它鱼类中的安排。这些化石表明，现今比目鱼头骨的非对称性进化是在自然界中逐步进行的。”

瑞典乌普萨拉大学的Per Ahlberg说，“能够证明显著的形态学转变步骤就体现在进化记录中，这真是太好了。”不过，他补充道，新的发现并不足以带来比目鱼非对称演变的进化意义和完整画面。一种可能就是，非对称眼睛能够让它们在留意上方的捕食者的同时，寻找海床上的美食。

Nature，454, 209-212 (10 July 2008)，Matt Friedman

The evolutionary origin of flatfish asymmetry

美国康乃尔大学的古生物学家格雷格·迪特尔在墨西哥恰帕斯州的一个小型自然历史博物馆里等同事的时候，偶然发现了博物馆里收藏的化石竟然是距今2千万年前的一个史前螃蟹化石，据专家称这个史前螃蟹动物化石的偶然发现，将改写软体动物的进化史，将把螃蟹祖先拥有弯曲而且带有锯齿的螯足的历史至少向前推进了上亿年。科学家在得到这一惊人发现的同时，也产生了担心，现在地球上的人类和其他生物是否能适应不断变化的环境发展，现代人将来是否还存在？

据报道，在这个陈列着史前6700万年至6900万年前的古生物化石的博物馆里，格雷格偶然发现的这个距今2000万年的史前螃蟹化石具有独特的大型爪子。

与现在弗罗里达州的石蟹相比，这个螃蟹尺寸明显大很多，除了蟹爪不对称外，在巨大的右爪蟹钳上还有弯曲的牙齿。古生物学家对此推测，这是数百万年以来为了适应剥开海蜗牛外壳进化而来的。这也就意味着，软体动物为了适应生存能够进化出与众不同的爪子和牙齿，而且这一过程要比以前认为的时间还早上亿年。

身为希腊伊萨卡岛古生物研究所的主管，以及康乃尔大学地球大气科学部门的副教授的格雷格说：“我马上把这个发现告诉了跟我一起来的同事，我真的是太兴奋了，这个化石的发现甚至可以改写中生代（2亿5千万前到6500万年前）关于海生物群落进化记录的历史。随后，博物馆的工作人员拿出另一块这个螃蟹的化石，他们都是在墨西哥东南部的奥科佐科奥特拉（Ocozocoautla）镇发现的，是迄今为止史前古螃蟹中最早的化石。

据专家介绍，这种史前螃蟹巨大的右爪可以轻而易举的敲碎贝壳，右爪上的牙齿尖利无比。而左边相对来说小一点的爪子很灵活，可以用来切割食物。专家希望这个发现能激起人们的研究始于白垩纪的具有曲状牙齿构造的同类物种的兴趣，而对这种生物的研究要比恐龙灭绝的时间还要早。

虽然“多黄螃蟹”（Megaxantho）在6500万年前已经灭绝，但在新生代时期在另一种螃蟹品种身上又继承了一些它的特质，直到我们现在通常见到的螃蟹身上也保留了这些特质，这种循环式的进化表明在不同的时间和空间里物种通过适应环境来增加生存下来的几率。

对软体动物进化史的研究对于目前物种的消失，过度捕捞，气候变化和其他一些人为因素影响的气候问题带来的压力有很大的关系，这些人类活动都将改变气候的自我修复能力和一些生物的进化过程，人类可以从中获得一些有用的东西。专家们担心，几千万年前的螃蟹可以为了生存进化出特殊的爪子和牙齿，但是现在的环境是否能够延续这种进化的能力呢？

谁都不会把绿头鸭的“公”、“母”搞混。公鸭翠绿色的脑袋与母鸭暗褐色的身体形成鲜明的对比。雄性进化出亮丽的颜色，是为了吸引雌性的眼球——至少生物学教科书是这样告诉我们的。然而，一项新的研究表明，在一些物种中，曾经色彩艳丽的雌性为保护自己而穿上了土黄色的“袍子”。

查尔斯·达尔文最早提出了性选择假说，根据这一学说，进化能够使雄性与雌性在外表和行为上产生很大的差别，从而更好地吸引异性的注意。然而，与达尔文同时代的阿尔弗雷德· 罗素·华莱士却有不同的解释——他认为，这种差别的出现是由于与雄性相比，雌性作为母亲将面临不同的危险。华莱士强调，在某些燕尾蝶中，雌性而非雄性为了模仿一种有毒的蝴蝶，会变换自身的颜色，推测起来，这大概是因为携带着卵子的雌性无法迅速逃脱追捕，并且需要一种其他的方式来避免被吃掉。对大多数人来说，这一理论一直被忽视。

但是就在最近的5年中，针对鸟类和蜥蜴进行的一些研究却显示，华莱士可能是对的。如今，为了澄清华莱士的假设，美国奥斯汀市得克萨斯大学的进化生物学家Krushnamegh Kunte，对燕尾蝶（凤蝶）进行了一次全面研究。在200种凤蝶中既包含雌雄都很艳丽的种类，也包含雌蝶暗淡而雄蝶美丽的种类。在这些凤蝶中也包含雌雄都会模拟一种有毒蝴蝶的种类，以及只有雌蝶会用这种拟态逃生的种类。

Kunte在一幅显示了50多种凤蝶之间的祖先亲源关系的系谱图上绘制了相关的特征——翅膀颜色和形状之间的差异、拟态等等。结果显示，在大多数种类中，雄蝶与雌蝶看上去很像，并且不会模仿其他的蝴蝶。然而在一些雄蝶与雌蝶看上去差异较大的种类中，雌蝶而非雄蝶进化出了新的外观。同时，在一些雌蝶能够模拟有毒蝴蝶的种类中，新的研究结果支持了它们变换颜色是为了寻求保护这一假设。例如，雌性东方虎斑燕尾蝶会将在雄蝶翅膀上依然明显的明黄色变为暗淡的颜色，使其看上去与有毒的马兜铃凤蝶非常相像。

Kunte表示，“我希望当前以雄性作为进化核心的观点……能够让位于更加平衡的研究”，从而使人们认识到，并非只有雄性才能够进化得与众不同。Kunte在4月16日出版的英国《皇家学会学报B》上报告了这一研究成果。

美国图森市亚利桑那大学的进化生物学家Alex Badyaev认为：“这项研究为性特征的多样性提供了全新的认识。”而加拿大埃得蒙顿市阿尔贝塔大学的进化生物学家Felix Sperling则认为，该成果证明“华莱士的假设是正确的”。

（Proceedings of The Royal Society），10.1098/rspb.2008.0171，Krushnamegh Kunte

Mimetic butterflies support Wallace's model of sexual dimorphism

美国密歇根州大学科学家近日在《美国国家科学院院刊》上发表论文，通过对大肠杆菌的研究发现这种细菌在实验室进化出新的特点，并可通过传代“重演”进化史。

20年前，美国密歇根州大学进化生物学家理查德·伦斯基取单个大肠杆菌繁殖，让其后代繁衍了12支实验室细菌种群。如今当伦斯基观察它们发生了什么情况时，发现这12支细菌种群还在成长壮大，并逐渐积累了变异，繁殖出了4.4万多代细菌。在每一个独立的种群中，伦斯基看到大多数细菌的模样是相似的。比如，所有12支细菌种群都进化出了更大的细胞、更快的生长速度和较低的高峰种群密度。

然而有一些特点与众不同，大约是3.15万代细菌出现了戏剧性的变化，突然获得了代谢柠檬酸盐的能力，而柠檬酸盐是其培养基中的第二种营养物质，大肠杆菌通常利用不了它们。事实上，无能力利用柠檬酸盐是细菌学家区分大肠杆菌和其它细菌的特征之一。而这种利用柠檬酸盐的变异种群增加了大肠杆菌的种群数量和多样性。伦斯基说：“这是我们做实验时看到的最深刻的变化。显然有些细菌完全与众不同，甚至不能考虑为正常的大肠杆菌，这使它特别有趣味。”

到现在，伦斯基统计过足够的细菌细胞，发现其中所有样本的突变都是几次积累后实现的。这意味着利用柠檬酸盐的能力很特别，可能是一种罕见的不可能的变异种类，或一种罕见的染色体倒置或是几次基因排序突变的累积效果。为发现是种什么样的变异，伦斯基转向冰柜中保存的每种种群每500代的样本，让它们再现他所需要的进化历史。其办法是让细菌苏醒，再让它们重演一次进化历程。

同一种群会再次进化出能利用柠檬酸盐的能力吗？他想总会有一种群会出现这种累积效果的。结果果然不出所料。这种重演表明原有种群在2万代或以上时开始出现了这种进化重演。他总结在大约2万代时一定突然发生了一些事情，从而使细菌进化出这种利用柠檬酸盐的能力。

伦斯基及其同事正在识别一些细菌的较早变化，以了解这种变异如何在1万代之后的细菌中产生的。与此同时，实验表明进化并不总是朝着最好的结果出现。相反一些变化事件有时会开放一种种群的进化之门，有时则会关闭其它种群的进化之门。这对反对进化论的人给了反驳一击。

PNAS | June 10, 2008 | vol. 105 | no. 23 | 7899-7906,DOI,10.1073/pnas.0803151105

Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli

美国科学家最近成功在实验室构建了原细胞模型，并探索了这些地球最初的细胞如何与周围环境进行相互作用。
原细胞（protocell）是人们对35亿年前地球最原始的生命的设想，它拥有最简单、原始的结构，但却能够构建、复制、容纳DNA。在没有确凿记录的情况下，原细胞计划开辟了一条有效的途径，让人类可以探索地球最早生命的形态、生长和繁殖以及与环境相互作用机制。 

在最新研究中，由美国哈佛大学医学院、麻州总医院Jack W. Szostak领导的研究小组发现，由脂肪酸构成的原细胞薄膜可以让环境中的化学物质，包括DNA构建材料进入细胞内部，而无需今天细胞膜运转物质所需的蛋白通道、膜孔或者离子泵。同样，这些原细胞也不需要酶来进行DNA复制。

物质如何进入不具有现代细胞膜运输机制的细胞，一直是个谜团。Jack W. Szostak说，“我们的研究表明，极为原始的细胞或许是从环境中吸收营养，而不必在内部制造这些物质。这支持了两种对立理论的其中之一。”
一些科学家曾提出，远古海底热液区或许是前生分子（prebiotic molecules）的存在地，这些分子包括脂肪酸、氨基酸等。Szostak等人的理论假想表明，脂肪酸可形成于海底矿石的表面，并在间歇泉爆发中被带到地表。当这些脂肪酸处于有水环境中时，它们的亲水端和疏水端都会有序地排列，当水分蒸发后，最终形成了微小的脂肪酸球体——胶团（micelle）。依靠化学浓度和环境的PH值，这些胶团可以形成分层的膜或者囊泡（vesicle）。
研究人员仔细分析了由不同脂肪酸分子构成的囊泡，并且找到了能够让外界分子通过的特殊膜特征。他们发现，尽管较大的DNA或RNA链无法通过脂肪酸膜，但单糖分子和单个核苷酸很容易进入原细胞内部。
当研究人员刚开始工作时，他们并不确定复制原细胞遗传物质所需的材料能够直接进入细胞内。Szostak说，“通过证实这可以发生，而且的确是相当有效地发生，我们离构建能够自我分裂的功能性原细胞的目标又进了一步。”

Nature，doi:10.1038/nature07018，Sheref S. Mansy, Jack W. Szostak 

Template-directed synthesis of a genetic polymer in a model protocell

在地球物种进化历程中，伴随着生物灾难末日和旺盛繁殖，其中许多物种像恐龙一样逐渐退出了地球历史生物圈，人们对它们的认识只能基于化石和标本。但地球上也存在着一些顽强的物种，曾经几乎灭绝消失，现又重现其身影。以下是全球十大“活化石”物种：

1、腔棘鱼

腔棘鱼当之无愧是十大活化石物种之首，这种鱼类被认为在白垩纪末期就已从地球上灭绝，但在1938年之后，非洲多个国家陆续报道称发现了腔棘鱼。并将它列入“Lazarus Taxon”(是古生物学的专有名词，意思是那些在化石纪录中突然消失的物种)。化石纪录中腔棘鱼的历史可追溯至4.1亿年前，它们通常主要生活在海洋底部，但有时会出现在海洋表面。腔棘鱼的体长可超过15英尺。

2、拉帕尔马巨蜥

之前科学家认为拉帕尔马巨蜥从1500年就已灭绝，这种生活在加那利群岛的巨型蜥蜴由于猫入侵该岛最终导致它们数量减少直至消失。但是2007年在加那利群岛上有人真实拍摄到了拉帕尔马巨蜥。

3、老挝岩鼠

老挝岩鼠的第一次描述是2005年，当时一位科学家由于未发现活体，认为这种鼠类应当属于Laonastidae鼠。一年之后，科学家对于它的分类产生了不同意见，他们认为这种鼠类实际上应当是于中新世末期灭绝的Diatomyidae鼠。这种鼠类像大黑鼠，却长着像松鼠一样的尾巴。令人惊讶的是，第一个老挝岩鼠的标本是发现在老挝肉市场的肉摊上。
4、百慕大海燕

百慕大海燕是夜晚在地面筑巢的海鸟，之前科学家认为在330年前就已消失。它是百慕大本土鸟类，然而在1951年却又重新发现18对。百慕大海燕的灭绝被认为是英国人占领百慕大群岛，并在岛上引入了猫、老鼠和狗，从而导致这种在地面上筑巢的海鸟无法生存。据称，这种鸟类能够发出奇异可怕的叫声，使西班牙水手认为岛上闹鬼，出于此原因他们未曾在岛上居住。

5、格拉西利德瑞斯蚁

格拉西利德瑞斯蚁是一种夜晚活动的蚂蚁，科学家认为它是一种灭绝已久的蚂蚁物种，事实上，之前科学家对它的了解仅来自于一块包裹着格拉西利德瑞斯蚁的琥珀化石。2006年报道称，发现存活的格拉西利德瑞斯蚁，但是至今很少人知道这种蚁类的存在和历史。它们生活在较小的蚁群，蚁巢位于土壤之中。

6、山脉侏儒负鼠

1896年，山脉侏儒负鼠是以更新世化石的形式进入科学家的视野，然而1966年澳大利亚霍瑟姆山脉的一间滑雪屋中再次发现它的踪迹。山脉侏儒负鼠的体型与老鼠相似，通常出现在高山密集岩石区和大石块之中。雌性喜欢生活在山脉顶部，而雄性则生活在山脉较低位置。为了求爱交配，雄性山脉侏儒负鼠须穿过马路抵达雌性的生活区域，但这样是非常危险的。对此，澳大利亚政府特地为山脉侏儒负鼠在马路之下建造了一条“爱情隧道”。

7、南秧鸟

南秧鸟是新西兰南部岛屿本土生活的一种不会飞行的鸟类，在1898年最后4个标本制作完成之后，科学家认为南秧鸟已从地球上灭绝了。经过一次较大范围的搜索勘测，1948年在蒂阿瑙湖再次发现南秧鸟。目前，它被列入濒临灭绝物种。南秧鸟拥有非常特殊的进食习惯，它们用喙拔下草，用脚爪紧抓草，仅食用草底部最柔软的部分。然后将草的其他部分都丢弃。

8、巨型帕卢斯蚯蚓

巨型帕卢斯蚯蚓起源于北美洲，被认为在上世纪80年代灭绝，但近年来又出现了它的踪迹。除了知道它是一种非常奇特的蚯蚓，人们对它的了解十分有限。这种蚯蚓体长可达到3英尺，当它被捉住时会释放出像百合花般的气味。它们在进行防御时会吐出唾液，身体呈全白。

9、恐怖小蜥蜴

恐怖小蜥蜴的学名是Phoboscincus bocourti，科学家认为这是一种早期已灭绝的物种，2003年在南太平洋新喀里多尼亚岛再次发现了它的踪迹。这种蜥蜴体长50厘米，长着长而锋利的弯曲牙齿，但实际上它却从不挑食。在此之前仅有的一例标本是1876年在新喀里多尼亚岛制作的。

10、新荷兰鼠

人类对新荷兰鼠的第一次描述始于1843年，之后它从人类的视线中消失并被认为是灭绝物种，但到1967年又再次发现了它的踪迹。科学家仅在澳大利亚发现了新荷兰鼠，目前，它被列为濒临灭绝物种，其数目已接近灭绝物种的定义。这是由于1983年一场野外火灾造成的。

《自然》杂志刊载了一项最新考古化石研究显示，美国德克萨斯州发现的一具2.9亿年前两栖新物种化石，一种类似青蛙，长着短而粗壮尾部的动物，它们可以在陆地行走、池塘里游动，捕食蜉蝣类昆虫，还可通过独特的鼓膜耳倾听配偶的呼叫。据悉，这种两栖物种是青蛙与蝾螈进化首次分裂时出现的。它是一种早期类似青蛙和蝾螈的远古动物。

1995年，德克萨斯州贝勒郡一处远古鱼类沉积采石场发现了这种两栖物种化石，虽然化石样本发现较早，但直到近期古生物学家才对此鉴别并列为一种远古新物种，并将其命名为“Gerobatrachus hottoni”，发现者是史密森尼博物馆古生物学家尼古拉斯 奥托，他指出这种远古物种是一种过渡型两栖动物，兼具了青蛙和蝾螈的特征。这项发现填补了青蛙与蝾螈进化史上的缺口。像现代蝾螈一样，这种远古两栖物种脚踝有两块融合的骨骼，同时，它又兼具了青蛙的特征，长着较大的鼓膜耳。所以，这种远古两栖动物很可能用鼓膜耳倾听配偶的呼叫。

研究人员表示，这种远古两栖动物并不像现代青蛙一样经常跳跃，它们很可能在陆地上爬行，在水中游动。事实上，纵观两栖物种进化历史，早期青蛙并没有跳跃，直到侏罗纪或三叠纪。最具权威性具有跳跃能力青蛙的化石可追溯至距今2.48—2.06亿年前的三叠纪时期。这个两栖动物化石发现于存在大量鱼骨骼的池塘沉积层中，但我猜测它在陆地上和水中生活都非常适应。通过对骨骼化石分析显示，它长着许多小牙齿，与现代处于不同发育时期两栖动物的特殊诱捕特征十分相似。当它们用牙齿咬住猎物时，牙齿会像绞链一样将猎物拉入口中，猎物很难逃脱。

这种远古新物种从鼻尖到尾部末端不足5英寸（12厘米），它标志着远古青蛙和蝾螈在进化历程中向现代物种进化发育的分支。依据这项最新发现，我们评估青蛙与蝾螈彼此进化分离是在2.4—2.75亿年前，比之前的预测年代更晚一些。

Nature，453, 515-518 (22 May 2008)，Jason S. Anderson, Stuart S. Sumida

A stem batrachian from the Early Permian of Texas and the origin of frogs and salamanders

肠道微生物群落与它们的宿主是共同进化的，并且受到宿主食物的强烈影响。

研究人员对范围广泛的哺乳动物的粪便进行了取样，这些哺乳动物包括从大鼠到熊猫到人类。通过对每一样本中所分离出的微生物的某些基因序列的分析，研究人员对存在于每种动物肠道中的属于不同门类的细菌和其它微生物进行了梳理分析。在同一种系的哺乳动物中，其肠道微生物群落相互之间没有多大的差别，这与它们是生活在野外或是在动物园中没有关系，就人类而言，其肠道微生物群落与那个人是吃肉或是素食者也没有关系。但是，不同种系动物的肠道微生物群落确实存在差别。一般来说，那些食肉动物的肠道微生物的差异最小，而食草动物之间的肠道微生物的差异则最大。研究人员报告说，人类肠道微菌群中存在的多样性在杂食性灵长类中是相当典型的。这些结果表明，肠道微菌群的进化是哺乳类动物在适应以植物为基础食物的成功进化过程中的一个重要部分。

Science，DOI: 10.1126/science.1155725，Ruth E. Ley，Jeffrey I. Gordon

Evolution of Mammals and Their Gut Microbes

研究人员已经发现了居住在比海底还要深得多的微生物，它们所在的深度比从前记录到的任何生物群体都还要深。

研究人员发现一种原核生物种群，它们是一种缺乏细胞核的生物。它们存在于海底以下1626米的沉积物中，其年龄有1亿1100万年之久，而其生活的环境在60-100摄氏度之间（相当于140-212华氏度）。这些新近证明的原核生物细胞看来依旧代谢活跃并在分裂。

研究人员对这些细胞的遗传物质进行了分析并发现，它们的基因序列与某些已知的喜爱灼热环境的生物，或称噬热生物的基因序列相匹配。研究人员认为这些原核生物属于古生菌，它们能够在灼热的沉积物环境中旺盛生长，而这些沉积物环境的特征是其热能资源以及高浓度的甲烷和碳氢化合物。他们的发现特别令人感到有趣，因为人们认为在海底以下的沉积物中含有多达2/3的地球上的所有原核生物，但是这一新的发现表明，生命存在的深度比从前想象的要深很多。

Science， Vol. 320. no. 5879, p. 1046，Erwan G. Roussel，R. John Parkes

Extending the Sub-Sea-Floor Biosphere

中科院西北高原生物研究所博士生杨洁在导师赵新全研究员的指导下，在揭示动物对青藏高原极端压力环境下生态适应机制研究方面取得新的研究进展。 
该项研究以青藏高原特有物种高原鼠兔为研究对象，从调节能量代谢的关键因子leptin蛋白为切入点，探讨了青藏高原的环境压力与鼠兔leptin蛋白的进化之间的关系。研究结果显示：鼠兔leptin蛋白中存在20个正向选择位点(即适应性功能进化位点)，其中9个位点发生于leptin蛋白的关键功能区；寒冷而非低氧是驱动鼠兔leptin发生适应性进化的重要环境因子。首次提出“在青藏高原极端压力环境下，经过长期自然选择，鼠兔leptin蛋白可能发生了适应性功能进化，可能产生了新的功能或原有功能的加强”的观点，这种leptin蛋白的适应性进化可能对鼠兔适应极端高原环境具有重要的生态学意义。该研究也为我们今后开展土著动物对极端压力环境生态适应机制研究提供了重要思路, 得到了国家自然科学基金的支持。日前，该研究成果已发表在近期的《公共科学图书馆·综合》（PLoS One）杂志上。 
由于leptin蛋白在能量代谢、产热、葡萄糖和脂类代谢中起着关键作用，这项研究不仅解释了重要的生态学问题，即小型哺乳动物对极端压力环境的适应机制以及鼠兔的leptin蛋白的适应性功能进化对于鼠兔适应恶劣的高原环境的重要性，而且对一种典型的适应寒冷的物种的鼠兔leptin蛋白的适应性功能进化的研究，可能启发我们理解这种蛋白，并把它确定为治疗与代谢紊乱有关的人类疾病—例如肥胖、糖尿病和骨质疏松症等等的有潜力的新候选治疗策略。 
截至2008年1月25日，全球已有243家网站转载了该报道，这无疑更加凸显了该项研究的重要性，也会进一步激发西高所科研人的创新激情。该研究是青海省在国际生物前沿领域研究的一个新台阶，表明在自主创新的过程，充分利用本地特有的生物资源，能做出国际领先的成果。

考古学家最近在《古生物学》杂志上发表论文，称他们在丹麦西北部地区发现了5500万年前的鹦鹉化石。

鹦鹉目前只生活南半球及热带地区，因此在寒冷的北欧发现鹦鹉化石就显得极其罕见。这具鹦鹉化石发掘于丹麦西北部的摩尔斯岛。这种鹦鹉被归于一个新物种，学名叫“Mopsitta tanta”，昵称“丹麦蓝鹦鹉”，这个名称源自《巨蟒》中有关“挪威的蓝鹦鹉”的著名喜剧短剧。《巨蟒》于20世纪80年代以电视短剧的形式在英国广播公司的电视频道中播放。与剧中情况类似的是，古生物学家们不得不面对一个问题——这是一只死鹦鹉。

诺福克博物馆自然历史馆助理馆长、文章的主要作者大卫 沃特豪斯博士解释说：“很明显，摆在我们面前的是一只没有生命的鸟，不过怪异之处是，这是一只鹦鹉。对于许多脆弱的鸟类化石而言，如果所有部分都保存完好就是个奇迹。这只古老鹦鹉所保存下的就是一个上肱骨，不过，这块小小的骨头携带了足够的特征，可以证明它是一名体型与黄冠鹦鹉相当的鹦鹉家庭成员。”

这是一种早已绝种鹦鹉，Mopsitta的确代表了迄今为止发现的最古老、生活地域最靠北的鹦鹉种类。沃特豪斯表示：“真是令人难以置信，能在如此北部的地方发现一只鹦鹉。在Mopsitta活着的时代，北欧绝大部分地域都经历了一段温暖期，一个巨大的浅水热带环礁湖覆盖了德国、英格兰东南部和丹麦的大面积地区。需要注意的是，这离恐龙灭绝仅为1000万年，全球的动物界都发生了许多怪事。在南半球发掘出的鹦鹉化石最远可追溯到1500万年前，所以说这次新发现表明，鹦鹉一开始应该是从北半球演化开的，后来才多样化发展到了南半球的热带地域。”

那么，丹麦的Mopsitta是不是渴望峡湾呢？沃特豪斯说：“这只是一个可爱的想象，我们可以很肯定地回答：不是。这种鹦鹉在大约5500万年前就远离了尘世纷攘，而挪威峡湾却是在最末次冰河时代期间才形成的，才100万年不到。”鹦鹉是典型的攀禽，对趾型足，两趾向前两趾向后，适合抓握，鹦鹉的嘴强劲有力，可以食用硬壳果。鹦鹉主要是热带、亚热带森林中羽色鲜艳的食果鸟类，在世界各地的热带地区都有分布。在南半球有些种类扩展到温带地区，也有一些种类分布到遥远的海岛上。鹦鹉在拉丁美洲和大洋洲的种类最多，在非洲和亚洲种类要少得多，但在非洲却有一些很有名的种类，如情侣鹦鹉。拉丁美洲的鹦鹉中最著名的是各种大型的金刚鹦鹉。大洋洲的鹦鹉比拉丁美洲更加多样化，包括一些人们最熟悉的、最美丽和最独特的鹦鹉。

Palaeontology，Volume 51 Issue 3 Page 575-582，DAVID M. WATERHOUSE，GARETH J. DYKE

TWO NEW PARROTS (PSITTACIFORMES) FROM THE LOWER EOCENE FUR FORMATION OF DENMARK

一只有着长长尾羽、胸骨骨化还不完全的小鸟穿破时空降临人间，它就是由中科院古脊椎动物与古人类研究所和英国布里斯托尔大学科学家共同发现的恐龙时代最早的原始鸟类之一——郑氏始孔子鸟。关于它的科学论文发表在最新出版的《中国科学》杂志上，引起了学界不小轰动。

据美国《国家地理》杂志报道，美国科学家表示，伊拉克出土的穴居人骨架的牙齿化石中发现有种子和其它材料，为人类祖先吃素提供了首个证据。

尽管科学家普遍猜测穴居人除吃肉之外，还吃别的东西，但对关穴居人的饮食方面还是所知不多。而且有关他们吃什么的依据都是间接的，如穴居人遗址处发现动物尸骨或对他们的牙齿进行所谓的同位素测定之后的一些推测。而负责此项研究的乔治·华盛顿大学的原始人类古生物学研究生阿曼达·亨利表示，此强硬的证据是在此3.5万岁的穴居人牙齿的牙斑上发现有含植物的微化石。

“牙斑上携带的这些植物微化石来自食物粒子，还掺杂有牙斑沉着物，因此这些微化石被保存起来了，这是植物被送入口中的独特证据。因此我们能自信地说这个穴居人是吃素的。”

“基因地理计划”小组4月24日发表研究报告，估计在7万年前，全球人口可能曾跌至最低2000人，至石器时代初期才重新上升，步出绝种边缘。

据香港《文汇报》报道，该计划由国家地理学会及电脑公司IBM联合策划，早于2005年已开始，中国、俄罗斯、印度、法国、英国及澳洲的科学家亦有协助，先前已借着研究人类从母亲身上遗传的“粒线体脱氧核糖核酸”(mtDNA)，发现现代人类均为20万年前非洲的“粒线体夏娃”的后代，在6万年前，人类才开始从非洲迁移到世界各地。

由于科学家对“粒线体夏娃”及该次迁移的关系了解仍相当浅薄，“基因地理计划”小组便研究了15万年前至9万年前期间，在南非出现的科伊人及桑人的mtDNA，确认出人类曾分散成小族群，至石器时代才重新聚集令人口增加，再繁衍各地。

“基因地理计划”小组估计，在13.5万年前至9万年前期间，东非经历连串严重干旱，令人类几乎绝种，一度跌至2000人，后来他们分散成小族群，并独立发展，至石器时代，人口才开始回升。

古生物学家最近在西班牙北部Sierra de Atapuerca地区发掘了一个120万年前的人类遗址，出土了带有歪斜牙齿的下颚骨碎片。研究人员分析后认为，这一化石表明古人类移居西欧的时间比之前认为的要早得多，而且其可能是尼安德特人和智人（Homo sapiens）的最后共同祖先。相关论文发表在3月27日的《自然》（Nature）杂志上。

领导此次研究的是西班牙洛维拉·依维尔基里大学（Universitat Rovira i Virgili）的Eudald Carbonell。此次发现的化石是迄今为止在该地区发现的最古老的化石。之前的化石年龄只到80万年前，从而导致一些人类学家认为原始人类直到大约50万年前才到达西欧。最新的发现说明它们来到西欧的时间要早得多，另外从发掘的石器和带有屠宰痕迹的动物骨骼来看，他们还是肉食爱好者。

新的发现还有力地支持了这样一种理论，即古人类在大约200万年前离开非洲后不久就来到了欧洲。目前已知最古老的非洲外古人类化石年代大约在170万年前，来自于前苏联格鲁吉亚共和国境内的德马尼斯（Dmanisi）。德马尼斯化石属于直立人种（Homo erectus），据信直立人离开非洲后向东方进发并开辟了亚洲的大部分地区。西班牙国立人类进化研究中心的José Bermúdez de Castro认为，新的化石提供证据表明，在到达亚洲后，直立人中的一部分开始返回，向欧洲西进。

研究人员认为，在旅行的过程中，西班牙北部的Atapuerca人群逐渐进化成一个独特的人种。研究人员目前已经将新发现化石命名为“先驱者”（Homo antecessor），并认为该化石人种可能是尼安德特人和智人的最后共同祖先。

美国加州大学伯克利分校的古人类学家Tim White说：“关于西欧100万年前是否存在古人类的争论由来已久。此次研究结果有望平息这些争论。”不过他同时表示，他对这些古人类是否来自西亚仍然不确信。而且，人类历史上迁移的路线图有可能再次发生改变。也许有一天科学家将发现更勇敢的先驱者遗迹，他们设法找到了一条从北非直达欧洲的路径。他说：“也许一个单个的发现就能改变整个路线图，我们对此真的无从知晓。”

（Nature），452, 465-469，Eudald Carbonell，Juan L. Arsuaga

The first hominin of Europe

现今证实在肯尼亚境内挖掘发现的600万年前早期人类骨骼化石是最早的直立行走人类。

负责此项研究的乔治·华盛顿大学生物人类学家布赖恩·里奇蒙说，“这项研究提供确凿证据显示这些骨骼化石属于一位早期直立行走人类祖先。” 这具600万年前早期人类骨骼是图根原人(Orrorin tugenensis)，是迄今发现为数不多的早期人类骨骼之一。2000年，研究人员在肯尼亚西北部山丘发现这些图根原人骨骼化石时在考古界产生了很大争论。

图根原人存在于人类进化历程至关重要的时期，人类与黑猩猩血统之间的基因差异显示，在500-800万年前早期人类共同祖先存在着分歧。科学家激烈地争辩是否图根原人是直立行走人类祖先或是猿类，两足直立行走特征被认为人类进化第一个基础阶段。

图根原人骨骼与“露西”相似

为了解决这些骨骼化石是否属于早期直立行走人类，里奇蒙和合著作者纽约州立大学石溪分校威廉·琼格对早期直立行走人类和猿类进行了深入研究。他对比了早期人族(人的始祖与黑猩猩的始祖分道扬镳之后，人这一旁支里的所有物种)、现今猿类以及来自世界各地130位现代人骨骼的关节大小和轴状股骨的强度。结果显示，图根原人的股骨与现代人类和猿类不同，却与距今300-400万年前的早期人类有相似之处。里奇蒙说，“这些图根原人的股骨与南方古猿十分相似，之前发现的著名‘露西’就属于南方古猿。”

亚利桑那州立大学人类起源协会主管唐纳德·约翰森是“露西”的发现者，他说，“我有幸5年前能够在奈洛比(肯尼亚首都)看到这些早期人类化石，我惊讶地发现它与露西的股骨之间存在着难以置信的相似性。”

这项研究证实，图根原人具有像露西等南方古猿的直立行走能力，直至200万年前，人属动物(genus Homo)的早期人类分支才进化形成具有更接近现代人类的步态。里奇蒙说，“之前所有的研究认为早期人类直立行走特征完善于400万年前，这是人类进化历史上重要的时期。”

约翰森补充指出，这项研究暗示在漫长的人类进化历程中，并不是直接就进入现代人类阶段，突然地具备了直立行走能力。这种特征也体现在其他物种进化中，物种的进化总是分步骤地进行，我们对物种进化的次序步骤非常感兴趣。通过这项研究，我们发现虽然在400万年前早期人类才具有完善的直立行走，但在600万年前图根原人已能够直立行走，他们是最早的直立行走人类。

图根原人属于哪一进化分支？

里奇蒙的研究同时衡量了另一个长期存在的争论——图根原人究竟属于哪一人类进化分支？

法国国家学术学院的马丁·皮克福德和布丽奇特·森尤特作为这些骨骼化石的发现者认为，这是人属动物(genus Homo)的直系祖先，虽然图根原人在200万年之前未出现于早期人类骨骼化石记录中。如果得以证实，生活在600万-200万年前的早期人类(包括“露西”南方古猿)并不是现代人类的祖先，他们仅是人类进化中现已灭绝的一个分支。

但是里奇蒙发表在3月21日《科学》杂志上的研究结果与以上结论相矛盾。他说，“我们的分析显示图根原人骨骼与早期人族的相似之处要大于200万年前的早期人类。图根原人很可能是人类祖先的早期形态。”

美国国家历史博物馆人类学馆伊恩·塔特萨尔称对以上结论并不惊奇。他说，“如果你对600万年前的早期人类的模样进行预测，你可能会说他们与其像早期人类，还不如更像更新纪灵长类动物。”

图根原人同时具备攀爬树木和直立行走能力

纽约州立大学人类起源研究中心生物学人类学家特里·哈里森对2380万-530万年前中新世时期早于图根原人的原始人类进行了研究，他完全赞同里奇蒙的研究分析，认为通过对比图根原人和更早的中新世原始人类，将揭示图根原人是一种古老的早期人类物种，他们可以在树上栖息。

哈里森说，“目前没有发现从解剖学角度可以解释图根原人作为一种直立行走物种能够攀爬在树上。但我认为这种生活在600万年前的早期人类是一种树栖四足动物，同时兼备了南方古猿直立行走的特征。”

然而里奇蒙对自己的研究结论充满了信心，他同意图根原人像其他早期人类祖先一样具备树木攀爬能力。他说，“图根原人强而有力的前肢可用于攀爬树木，还用获取食物，更好地躲避掠食者攻击。”

塔特萨尔强调称，这种对环境的适应性还出现于最早的会直立行走人类。像南方古猿，他们学会了如何两足直立行走，但同时更适应在树木之间攀爬。

Science 21 March 2008 319: 1662-1665 [DOI: 10.1126/science.1154197]

Orrorin tugenensis Femoral Morphology and the Evolution of Hominin Bipedalism

美国科学家在琥珀中发现了7根保存完好的恐龙羽毛，这些羽毛距今大约1亿年，科学家们指出，这一重大的发现弥补了鸟类进化史上的关键环节，有力地证明了鸟类是由恐龙进化而来的结论。

美国堪萨斯州大学古生物学院的一个科研小组近日在法国西部普瓦图-夏朗德省(Poitou-Charentes)进行发掘时发现了一块罕见的琥珀化石，在该化石中保存有7根非常完好的恐龙化石。

科学家们对这些羽毛进行了测试，确定他们具有1亿年的历史。琥珀中的羽毛同时具有两种羽毛的特性：兽角亚目恐龙身上类似羽毛的纤维物质的特性和现代鸟类羽毛的特性。

在英国国家网格计算(computing grid)平台和美国TeraGrid系统的帮助下，伦敦大学学院(UCL)科学家有望揭示地球早期生命起源之谜。

长期以来科学家认为深海热液喷口可以孕育核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)有机生物分子，但他们却不清楚这些生物分子是如何幸存于热液喷口的高温高压环境中。伦敦大学学院计算科学中心彼得·科文伊教授和他的同事们使用世界上最先进的计算网格系统实现计算机模拟，进而探测DNA分子植入分层矿物后的结构性和稳定性。迄今为止，计算机模拟技术很少用于探测理解早期生物分子形成的化学途径。

科文伊解释说，“‘计算网格’是目前科学家能够很容易地操控的顶尖计算平台系统，它可以充分地模拟生物分子和矿石系统模型。”之前的实验研究表明像DNA这样的有机分子可以植入到一种叫做分层双氢氧(LDHs)的矿石中，然而至今却没有研究人员展示这种等级的有机分子和原子如何与矿石发生交互作用，以及有机分子如何进入到矿石分层中。据悉，分层双氢氧矿石普遍存在于25亿年前的地球早期阶段。

计算网格系统模拟形成在热液喷口附近的高温和高压环境，这将显示DNA分子植入分层矿石后所表现的稳定性，以及接触矿石和处于热降解作用下所形成的保护状态。科文伊称，计算网格系统非常适合于此类研究基础上，它片刻时间的运算相当于普通电脑数年的运算能力，计算网格将不同地理位置空闲的数千台计算机进行联网，提供执行计算密集应用。

科文伊研究小组对地球生命起源的进化路线已研究了多年，他们使用遗传基因信息方法试图复制和生成早期生命，就像这项研究中的微小有机分子的形成和早期地球环境的交互作用。目前，他们的这项研究发表在3月18日出版的《美国化学学会期刊》上。

J. Am. Chem. Soc., ASAP Article 10.1021/ja077679s S0002-7863(07)07679-2

Web Release Date: March 18, 2008 Computer Simulation Study of the Structural Stability and Materials Properties of DNA-Intercalated Layered Double Hydroxides

基于某些原因，大部分的生物在2.52亿年前的二叠纪末期从地球上神秘地消失了。大约90%的海洋生物和大约70%的陆地生物几乎在“一顿快餐的工夫”便走向了灭绝。自从科学家发现生物大灭绝以来，他们便一直在寻找导致这场悲剧的原因。采集自水成岩层的，特别是来自南非卡鲁盆地的包括化石遗骸在内的诸多物证表明，植物和动物在当时逐渐走向消亡，随后发生的某种灾变性事件——例如长期的火山喷发——将大多数生物从陆地上统统“抹去”。但是仍然有学者对是否真的发生了这样一场突发性灾难表示怀疑，并坚持寻找相关的证据。

其中，由美国缅因州沃特维尔市科尔比学院的古生物学家Robert Gastaldo率领的一个研究团队，决定对沉积物记录展开更为详细的研究。在对南非卡鲁盆地进行的6次科考活动中，Gastaldo和他的研究生考察了科学家之前发现的每一处遗迹——人们曾在这些地方发现了具有显著化学特征的沉积物，它们代表了二叠纪和随后的三叠纪之间的分界线。Gastaldo表示：“我们花了数天的时间，沿着这些遗迹走了很长的路，尝试着从任意角度跟踪这条分界线，但是没有成功。”Gastaldo说，研究人员在数年的时间里多次重复这项测量工作，“为的是确保我们的数据是正确的”。他指出，对这一与灾变性事件有关的所谓特殊层位的追踪“在水平方向上很难超过100米”，从而意味着灾变性事件的出现不可能达到全球性的规模。

作为研究人员实地考察的一个结果，一些曾被认为与生物大灭绝有关的沉积层实际上位于二叠纪分界线下方8米处，这意味着它们沉积的年代远远早于“大灾难”可能发生的年代。 Gastaldo分析说：“由于这些分界线并非处于岩石记录的相同位置，因此并不存在一次独一无二的灾变性事件。”研究小组在3月份出版的《地质学》杂志上报告了这一研究成果。

美国得克萨斯州达拉斯市南方卫理公会大学的沉积地球化学家Neil Tabor对此表示赞同。他说，这是一项基础性研究，它将对发生在二叠纪末期的生物大灭绝的认识产生“重大影响”，这是因为Gastaldo和他的研究团队“通过实地考察证明了他们在卡鲁盆地观察到的一切”。Tabor指出，这一发现暴露了科学家对于二叠纪生物大灭绝的一个严重误读。

Geology，doi:10.1130/G25255A.1  ，Robert A. Gastaldo，Sophia S. Newbury

The terrestrial Permian-Triassic boundary event bed is a nonevent

“人类基因组计划”显示，人类30亿个碱基对中只有很少一部分用于编码蛋白质。那么人类基因组剩余的部分在起着什么作用？它们是否只是之前遗传事件的残余？

美国科学家近日研究发现，遗传信息转变为蛋白质的过程中会留下遗传“指纹”，这些“指纹”甚至会出现在未参与蛋白编码过程的序列中。研究人员估计这些“指纹”至少影响到了三分之一的基因组，这表明虽然大部分DNA不参与编码蛋白，但是它们对在进化期间保持持续性具有重要的生物学作用。相关论文4月7日在线发表于美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

生物学家认为，不同物种的基因组有些相关序列相差很大，这是进化导致的突变所致；而有些相关序列所含基因相似，这些序列称为保守序列（conserved sequences），这些序列中基因的突变会使物种无法存活。生物学家因此将保守序列视为生物学重要性的标记。

要检测保守性，研究人员需要在两个物种中找到匹配的序列。这对编码序列来说相对简单，而对非编码序列来说则要困难许多。即使在一个基因之内，编码目标蛋白的序列也通常会点缀着“内含子”（introns），这些内含子在蛋白质形成之前会被切除下来。

之前，科学家猜测内含子中的突变不会影响最后的蛋白质，所以它们就简单地积累起来。而在最新的研究中，美国冷泉港实验室和芝加哥大学的研究人员发现，即使在这些区域，进化也会拒绝一些类型的突变。研究负责人、冷泉港实验室教授Michael Zhang认为，虽然选择是微弱的，但就对存活的影响来说，“内含子不是中立的”。

接下来的研究发现，必须有某种信号序列（signal sequences）出现在内含子中，它才能被很好地剪切，否则会带来潜在的致命效果。其它一些序列同样得以保存在保留区域内。

研究人员还发现了内含子和编码区对不同碱基的偏爱。这些区域一共构成三分之一多的基因组，经历着进化的选择压力。这一发现支持了其他一些研究的结果，即虽然大多数DNA不编码蛋白质，它们中的大部分却具有重要的生物学意义。

除了证明了剪接怎样影响遗传进化之外，此次研究还确定了一些可能的信号序列，其中一些为过去已知，另一些则是全新发现。论文合作者、冷泉港实验室教授Adrian Krainer说：“令人激动的是，将来要用实验方法检测这些预测元素是否是真的。”

（PNAS），doi：10.1073/pnas.0801692105，Chaolin Zhang，Michael Q. Zhang

RNA landscape of evolution for optimal exon and intron discrimination

包括人类在内的哺乳动物为何不是从蛋中孵化出来的？瑞士科学家的一项最新研究，找到了令哺乳动物通过胎生和哺乳方式繁殖后代的遗传变化基础，并且证实了这些改变是在进化史上逐渐发生的。该研究表明，乳蛋白基因出现于所有哺乳动物种类的共同祖先中，而且是在编码卵蛋白的基因消失之前。相关论文发表在《公共科学图书馆 生物学》（PLoS Biology）上。

地球上总共有三种类型的哺乳动物，分别是最普遍的胎盘动物（人类、狗、猪、虎等）、有袋动物（袋鼠和负鼠等）以及单孔目动物（鸭嘴兽以及某些针鼹鼠）。尽管都是哺乳动物，但这三类物种的繁殖策略是很不同的。胎盘动物有很长的孕期，并通过复杂的胎盘结构为胚胎提供营养，哺乳期相对较短；有袋动物尽管胎盘结构与前者相似，但怀孕期要短得多，随之而来的是很长的扩展期——幼仔开始吃组分能够改变的奶水，从而满足其变化着的营养需求；而单孔目动物是远古卵生哺乳动物中的一目，它们通过产带有卵黄的蛋来繁殖后代。尽管单孔目动物的确要用乳汁来喂养幼仔，但这是通过一小块皮肤的分泌完成的，而非典型的乳头。

在最新的研究中，瑞士洛桑大学基因组整合研究中心的Henrik Kaessmann等人对这三种哺乳动物的代表物种进行了遗传学研究，并将得到的结果与典型的卵生动物——鸡进行了对比分析。结果表明，这三类哺乳动物具有相似的遗传区域。这意味着编码酪蛋白（乳汁中的一种蛋白质）的基因在它们2亿至3.1亿年前的共同祖先中就已经存在，早于胎盘的进化。

此外，研究人员还留意了鸡体内三个编码卵黄蛋白原（蛋中的一种蛋白质）的基因，结果发现，在单孔目动物中，仅存一个这样的功能基因，而在另外两种哺乳动物中，所有的三个都成了“伪基因”——它们的DNA区域仍与功能基因十分相似，但包含的少许差别能有效地关闭该基因。

进一步研究表明，这三个基因向伪基因的转变是先后发生的，最晚的一个在距现在大约3000万至7000万年前丧失了功能性。

新的研究结论表明，哺乳动物在停止产卵之前就已经可以产奶。实际情况很可能是，随着哺乳能力的出现，物种对卵黄和卵生方式作为后代营养来源的依赖性降低，最终，对胎盘的“认同”让哺乳动物中的绝大多数抛弃了卵生方式。即便是与产卵相关的基因发生变异，成为伪基因，也再不会影响到这些动物的健康和适应性。

（PLoS Biology），doi:10.1371/journal.pbio.0060063，David Brawand, Henrik Kaessmann

Loss of Egg Yolk Genes in Mammals and the Origin of Lactation and Placentation

当外来物种入侵一个新的地区的时候，它们常常是对生活在那里的其他动植物的重大威胁——人们对此已经有了很多了解。但是科学家在3月11日出版的《当代生物学》（Current Biology）杂志上报告说，如今他们证明了入侵物种除了具有破坏的倾向，它们还能够具有一种令人吃惊的“创造性”的一面。

这组科学家发现，见于马提尼克岛的一种淡水螺入侵种群瘤拟黑螺（Melanoides tuberculata）拥有许多关键生活史特征的遗传变异，这些特征包括诸如繁殖力、幼体尺寸以及首次生殖的年龄。而这意味着它们拥有非常巨大的遗传变化的潜力。

“科学家普遍相信，尽管入侵种群在生态方面取得了巨大的成功，由少数个体创立的种群缺乏重要特征的遗传变异性，”法国国立农业研究所植物健康与环境系（INRA – SPE）的Beno?t Facon说。“如今，通过对一种淡水螺进行分析，我们记录下了关键生态特征的丰富遗传多样性可以在入侵种群中积累。”

他们提供了进一步的证据证明这种螺的遗传多样性来源于来自亚洲不同原产地的螺的多次入侵。从此之后，由于在遗传上具有差别的移民螺相互交配，产生具有混合新特征的后代，那种多样性被放大了。事实上，他们说这种螺所表现出的遗传变异水平在迄今有记录的动物基本生活史特征变异中最高。

“因此，尽管生物入侵可能是破坏性的，它们并不是遗传均一性的同义词，而且它们可能成为进化创造性的热点地区，” Facon说。

瘤拟黑螺为研究入侵物种的适应潜力提供了一种“无比的机会”，这是由于它的混合的生殖系统，也就是说，这种螺既可以进行有性生殖，又可以无性生殖，后一种情况更普遍。因此，在一个种群中的许多个体是克隆，每一个克隆代表了一个具有独特外壳的“形态”（morph）。在马提尼克岛上，这组科学家发现7种这样的形态——其中有5种是外来的原始形态，另外两种是在该岛上通过有性杂交产生的。

这种情况“为观察缓慢积累的遗传方差提供了机会，”这组科学家说，“这是由于引入的基因型即便是在与有性生殖产生的混合基因型共存的时候，它们也没有受到影响。”

尽管瘤拟黑螺主要使用的无性生殖系统并非入侵物种的普遍特性，这组科学家说他们没有理由认为纯粹有性繁殖的入侵物种的多次入侵不会产生类似的特征多样性。

“迄今为止，科学家和公众对生物入侵的理解还主要集中于它们的破坏性影响，包括从生态损失到陆地生态群的同质化威胁，以及普遍由少数获胜的基因型或者物种占据优势地位，” 他们说，“我们的研究为不断增长的证据增添了新的证据，证明了生物入侵也可能具有创造性并且可以把基因型或物种的原始生物组合汇集到一起，让它们成为进化和生态新颖性的热点地区。为了预测国际贸易和远距离传播增加造成的后果，未来的研究需要考虑生物入侵的两面。”

（Current Biology），Vol 18, 363-367, 11 March 2008，Beno?t Facon，Patrice David）

High Genetic Variance in Life-History Strategies within Invasive Populations by Way of Multiple Introductions

日本东京工业大学和理化学研究所的科学家共同发现，数亿年前，一种特殊的遗传信息进入了脊椎动物的染色体，这种遗传信息与哺乳动物能够孕育出特有的较为发达的大脑有着密切联系。这首次证明，从外界进入的遗传信息可能是引起动物跨越性进化的直接原因。这一研究成果发表在《美国国家科学院学报》上。

日本《读卖新闻》报道说，“逆转录子”是一种短序列遗传信息，它在进化的过程中进入染色体后，会一直遗传给子孙后代。研究人员以此为线索，对多种动物的染色体进行了调查。结果表明，在爬行类、鸟类和哺乳类动物中，存在特定的共同逆转录子，但该逆转录子仅对哺乳类动物起到促使其脑部发育的作用。

与这一逆转录子有关的脑组织，主要对老鼠的胡须和鼹鼠的鼻尖等哺乳类特有的感官作出反应，而在爬行类和鸟类中却没有相应的身体结构。有了这一逆转录子后，染色体内相关领域受到刺激，决定脑组织位置等信息的基因便趋于活跃。

据认为，从化石等证据推断，逆转录子约在４亿年前进入脊椎动物的染色体。约２亿年前，逆转录子促使哺乳类的共同祖先获得了高度发达的大脑功能。

东京理工大学研究生院生命理工学研究科教授冈田典弘说：“在基因的研究中，很多成果都与基因突变累积造成的小进化相关，但尚未有研究证明，从外界进入的基因导致身体结构出现重大进化。这是研究进化的新方法。”

美国科学家进行的一项最新研究，为人们在基因层面上认识自然选择过程提供了一幅精妙而详尽的画面。相关论文发表在10月11日的《自然》杂志上。

    领导该项研究的是美国霍华德·休斯医学研究所（Howard  Hughes  Medical  Institute）的Sean  B.  Carroll，他和同事证实了一个单独的酵母菌基因如何经过多代繁殖演变成两种特异性基因，并且刻画出了这两者如何分工，从而使酵母菌成为适应其生存环境的“居民”。这项工作十分重要，因为它从最根本的层面上阐明了进化的驱动力——生物如何变得更加适应环境。Carroll表示，“这实际上就是一个新的功能如何出现、如何进化的问题”。

    利用特殊的分子手段，研究人员重现了酵母菌体内一个与糖类利用相关的重要基因，在过去1亿年的时间里所发生的一系列遗传变化。Carroll说，基因复制时产生的变异是创新之源。同时，两个基因肯定比一个好，因为冗余可以促进分工，从而导致新的基因功能出现。比如，人眼的颜色识别需要能够区分红绿色彩的不同蛋白受体来完成，而这两种受体都源于相同的视觉基因。

    Carroll表示，进化研究中最大的困难是自然的遗传变异发生的脚步太过缓慢，即使经过数千年甚至数百万年的积累，构成基因的碱基对也没有多少增量。也正因为如此，此次的研究选用了酵母菌这个繁殖周期短、能力强的理想模型。

    除了追溯酵母菌的整个进化过程，新的研究还包括交换酵母菌基因组中的不同区域片断，评估这对两种特异性基因表现的影响，等等。

    Carroll表示，物种变得更有效率、更加适应环境的过程是“积跬步而致千里”。随着时间的流逝，微小的遗传变化不断叠加，最终导致一些生物成功地凌驾于其他同类之上。“自然选择让一个基因拥有了两个功能，并且刻画出了特异性基因的‘装配线’，”他说。

Nature 449, 677-681 (11 October 2007) | doi:10.1038/nature06151; Received 26 June 2007; Accepted 8 August 2007

Gene duplication and the adaptive evolution of a classic genetic switch

据physorg网站2007年10月10日报道，美国威斯康辛大学麦迪逊分校研究人员发现了分子所具有的一项绝技，他们在基因层面上详细阐述了自然选择的过程。

    霍华德.休医学研究所研究员肖恩.B.卡罗尔和前美国威斯康辛大学麦迪逊分校研究生克里斯.托德.黑亭基尔在《自然》杂志上撰写了一篇论文，详细阐述了单个酵母基因是如果在许多代时间内分裂成两个，以便更加有效地适应环境。他们的研究显示，基因分裂是推动进化的最基本动力。卡罗尔是全球著名的进化生物学家，他说，“这是新能力出现，新功能进化发展的原因。蝴蝶、大象和人类身上正在发生这种变化。进化一直在进行之中。”

    此项研究意义重大，是因为它让我们从最基层面了解了生物体变得更加适应他们所处环境的方式。研究为我们揭示了自然选择的工作方式。自然选择这一重要的理论最先由查尔斯.达尔文提出，达尔文认为积聚无规则变化，然后量变引发质变，从而提升生物体的生存能力，被自然“选择”遗传给未来后代。

    此项新研究重新演示了1亿年前或几年前酵母系列基因的改变，当一个关键基因被复制时，它会将它的营养处理反应分开来，以便更好地利用酵母所依赖的食物，即糖。

    卡罗尔说，“我们发现的一个崭新东西就是基因复制。当你有一个基因的两个复制品时，有利改变可能就会出现，使一个或两个复制基因能够出现新的功能，并保留老的功能。这一现象将每时每刻在每一个活的生物体中发生。我们当中的许多人正携带有复制基因，只是我们并没有意识到这些基因复制的开始和结束。”

    卡罗尔称，简尔言之，两个基因可能比一个更好，这正如多余劳动力会促使劳动力分工一样。基因能够做很多事情，复制添加一个新的遗传源，这一新遗传源可以分担工作量或新添功能。比如，就人而言，我们能够看到颜色，需要我们具有不同的分子接受器，以辨别红色和绿色的差别，但是这两种分子接受器可能都来源于相同的视觉基因。卡罗尔称观测进化进程的难点在于自然遗传改变经常是非常缓慢的，化学碱基对的微小改变就需要基因数千至数百万年的日积月累。

    测量此类微小改变需要一种像简单的啤酒酵母一样的生物体模型，在相当短的一段时间内就可以产出大量后代。卡罗尔称，酵母是非常完美的，因为他们的生殖能力使遗传改变研究能够更加深入，获得更加精确的研究成果，研究人员可能生产和快速计算大量生物体的基因改变情况。如果对果蝇这种生物学最佳模型进行相同研究，则需要能够装满一个足球场的果蝇，且工作量也要多年时间。

    卡罗尔称，“在非常微小的进化中，基因分裂过程往往会变得更好。当经过一段时间后，这些非常微小的变化将使一群生物体获得成功，他们将把其它生物体淘汰出局。” 
     新研究从不同地区的酵母中提取出基因组，以评估他们对孪生基因表现的影响力，同时对另外一个仅保留有单一基因副本的酵母基因进行处理。美国威斯康辛大学麦迪逊分校科学家解释到，“我们对进化过程进行还原”。此项研究详细演示了古代基因是如何通过复制和劳动分工提升效率的。

    卡罗尔说，“他们在工作中采取最佳方式。他们共商工作，共同工作使他们的表现比古代基因的更好。自然选择使一个基因具有两种功能，创造一个两种特定基因的组装线。”

A gene divided reveals the details of natural selection

一提到自然选择，人们自然而然地就会想到漫漫历史长河。但一个国际科学家小组最近发现，一种热带蝴蝶抵御细菌的自然选择过程可以在不到一年的时间内完成。相关论文发表在7月13日的《科学》杂志上。

    研究人员在南太平洋萨瓦伊岛发现，一种Wolbachia细菌会导致这种名为“蓝月亮”的蝴蝶(Hypolimnas  bolina)中的99%雄性死亡。然而令人惊奇地是，幸存者在不到一年的时间里繁殖了10代，其中能够抵抗细菌入侵的雄性蝴蝶比例从1%一跃升至39%。

    科学家认为，雄性蝴蝶数量在一年中的惊人反弹是因为该物种抑制细菌的基因出现几率大大上升。该抑制基因遗传自雌性蝴蝶，而缺乏该基因的雄性往往还未变成毛虫就已经死亡。

    论文第一作者、美国加州大学伯克利分校和英国伦敦大学学院(University  College  London)的Sylvain  Charlat表示，“就我所知，这是迄今为止科学家观测到的最快进化过程。该发现表明，当一个物种面临非常巨大的选择压力，比如雌雄比例极度失调时，进化过程将会大大加快。这种影响性别比例的基因突变对物种的影响要远远大于控制翅膀颜色或者触角长度的基因突变的影响。”

    不过，科学家目前还不清楚这种基因突变是在当地偶然出现的，还是东南亚的蝴蝶“移民”引入的。Charlat表示，“不论该基因突变是通过哪一种途径来的，接下来的一步都是快速的自然选择。受感染的雌性生育大量雄性，而每个雄性与多个雌性交配，因此一代一代传下来，抑制基因在雄性个体中的比例就会越来越高。”

    论文高级作者、伦敦大学学院的进化遗传学家Gregory  Hurst表示，“我们常常认为自然选择是个缓慢的过程，要经历千百年的时间。但最新研究中的蝴蝶进化只用了一眨眼的功夫，真是不可思议。”
 Science 13 July 2007:Vol. 317. no. 5835, p. 214 DOI: 10.1126/science.1143369 

Extraordinary Flux in Sex Ratio