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相关日志

学科介绍—第四纪地质学
GeoSHAO 2021-4-5 14:01
第四纪地质学研究第四纪时期环境发展演变的科学，包括地壳运动、气候变化、沉积环境、地层划分与对比、生物演替等方面。与地质学、地貌学、气候学、古地理学、古生物学、古人类学、考古学等学科联系密切。19世纪早期，欧洲地质学家研究了松散沉积物，先后提出洪积理论和冰川理论。 19世纪末、20世纪初，在欧洲建立的第四纪4次冰期学说，对冰川作用、气候变化等方面的研究产生了广泛影响。南斯拉夫数学家米兰科维奇（M. Milanko-vich）1920年提出气候变化的天文学说，地球轨道周期成为探讨第四纪气候变化及冰期形成的重要理论依据。1899年奥地利地质学家休斯（E.Suess）建立海平面变化理论，经过不断充实、发展，1934年美国学者戴利（R.Daly）提出冰川—海面控制论。 1961年费尔布里奇（R.W. Fairbridge）将海面变化归为3种类型：①构造—海面升降运动；②沉积—海面升降运动；③冰川—海面升降运动。 20世纪50年代以来，放射性碳、钾氩法、铀系法、裂变径迹法测年及氧同位素测温等技术的应用，使第四纪地质研究达到新水平。1963年考克斯（A.Cox）建立古地磁年表，为第四纪地层的划分与对比提供了依据。大陆与大洋沉积序列研究，更新了传统的4次冰期概念，支持了米兰科维奇的气候变化天文学说。1977年库克拉（G.Kukla）等对捷克布尔诺黄土的研究证明，在奥尔杜韦古地磁事件以来的170万年里出现了17次间冰期，平均每10万年有1次冰期—间冰期气候旋回。印度洋、赤道大西洋、加勒比海的海洋沉积研究，也得出相近的结论。中国第四纪黄土研究揭示出最近70万年以来有13次气候旋回。20世纪60年代以来实施的许多国际研究计划，如DSDP（深海钻探计划）、CLIMAP（长期气候研究、制图与预测计划）、IGCP（国际地质对比计划）等，已在第四纪古气候、冰期形成、冰期气候特点、海洋环境变化等方面取得重要成果，从而推动了第四纪地质学的发展。 人类从一开始，就和第四纪地质结下了不解之缘，但真正对它进行研究，却起步很晚。最初，人们把地壳的发展历史分为第一纪（原始纪）、第二纪和第三纪3个大阶段。1829年，法国学者J.德努瓦耶在研究巴黎盆地的地层时，把第三系上部的松散沉积物划分出来命名为第四系，其时代为第四纪。随着地质科学的发展，第一纪和第二纪因细分成若干个纪被废弃了，仅保留下第三纪和第四纪的名称，这两个时代合称为新生代。1839年，英国著名地质学家C.莱尔（1797～1875）把第四纪分成了更新世和全新世。 第四纪地质学在欧洲主要是研究阿尔卑斯及斯堪的纳维亚冰川遗迹的基础上发展起来的。在中国，从19世纪末开始，一些外国学者对广泛分布在黄河流域的巨厚黄土进行了观察。到20世纪初期，中国第四纪地质学的研究有了较大发展。已有许多专门研究单位和庞大的专业研究队伍。1957年成立了中国第四纪研究委员会，现已加入国际第四纪联合会。 人们所观察到的第四纪沉积物主要是陆相地层。陆相地层广泛分布于地表，大都松散，厚度变化大，相变剧烈，成分复杂。因此，在第四纪地质年代和地层划分中一般采用多种多样的标志，例如生物标志、古人类及古文化标志、气候标志、地貌标志、绝对年龄测定等。 第四纪沉积物按成因和岩相可以分为残积物、坡积物、洪积物、冲积物、湖泊沉积物、冰川堆积物、海洋沉积物、生物沉积物、风积物、火山堆积物、洞穴堆积物、人工堆积物等。1948年，地质学家杨钟健曾把中国第四纪沉积物分成4大类，即洞穴堆积、砾石及山麓堆积、河湖堆积和土状堆积。 第四纪开始后，以北半球为例，地球上寒冷气候带向南迁移，使得高纬度地带和高山地区广泛发育冰盖或冰川，出现冰期。冰期时，北半球副热带干旱地区的北缘落入西风带内，降水量增加。两个冰期之间称为间冰期。间冰期由于气温回升，冰川消融，北半球副极地高压带向极地方向推移，北半球干旱地区的降水量则减少。 关于第四纪气候的变迁，欧洲有不少人做了大量工作，特别是在阿尔卑斯地区和西北欧地区。现今普遍认为在那里有5个冰期和4个间冰期，还有1个冰后期，最后一次冰期又细分为2个或3个冰段。在中国，地质学家李四光根据江西庐山的冰碛物和冰蚀地貌，划分出鄱阳、大姑和庐山3个冰期，以后又有人将在云南研究确定的大理冰期和龙川冰期列入。这样，中国也有5次冰期可以和欧洲的冰期对应。非洲除了很少的山地发育过冰川，绝大部分地面没有受到冰川的作用，但气候的变化仍然是明显的。在非洲，冰期因多雨湿润称之为雨期或洪积期；间冰期因少雨干旱称之为间雨期或间洪积期。 明德－里斯间冰期称为“大间冰期”，持续的时间约30万年之久。当时的气候比现在暖和一些，但在间冰段时期仍然是较冷的。在冰川活动最大的冰期中，地球陆地表面有32%的面积被冰川覆盖，由于降水停滞在大陆上而致使海面大幅度下降，有时可下降 130米或更多。冰期时，年平均气温普遍比现今低3～7℃左右。 第四纪是哺乳动物和被子植物高度发展的时代，人类的出现是这个时代最突出的事件。因此，有人也把第四纪称之为人生纪或灵生纪，甚至还有人把它从新生代中独立出来并列为人生代或灵生代。第四纪的哺乳动物具有明显现代化的特征。早更新世时期，第三纪三趾马动物群中的许多科，如鼬鬣狗（Ictitheriidae）、无角犀（Aceratheriinae）、长颈鹿（Giraffidae）等都绝灭了。有的第三纪的残留种类如剑齿虎（Machairodontinae）、蹄兔（Hyracoidea）、乳齿象（Mastodontidae）、剑齿象（Stegod ontinae）、三趾马（Hipparion）、爪兽（Chalicotheriidae）、（模）鼠（Mimomys）等几乎都处于绝灭的过程中。标准的第四纪种属大量出现，如猫熊（Ailuropoda）、真象（Elephantinae）、真马 (Equus）、腔齿犀（Coelodonta）、板齿犀（Elasmotherium）、牛（Bos）、野牛（Bison）、水牛（Bubalus）、丽牛（Leptobos）、四不象鹿（Elaphurus）等。 早更新世的代表动物群，中国北方有泥河湾动物群或西侯度动物群，南方有元谋动物群，欧洲有维拉弗朗动物群；美洲有布兰科动物群。中更新世时期，第三纪的残留种类，如剑齿虎、剑齿象的一些种属还继续生存着，乳齿象、三趾马则仅在个别区域里有过很短时期的存在。早更新世出现的种类有相当一部分延续了下来，现代化的成分越来越多，真正的大角鹿（Megaloceros）、马鹿（Cervus elaphus）、驴（Equus hemionus）开始出现，猫熊在中国华南地区很繁盛。这个时期的动物群，中国有公王岭动物群。周口店动物群、盐井沟动物群等；欧洲有瓦尔动物群、克罗默动物群、荷尔斯泰因动物群、伊尔福德动物群等；美洲有欧文顿动物群。晚更新世时期，中更新世动物群中的成分大量减少，现生种增加很多，驴、马鹿、原始牛（Bos primigenius）等得到了大发展，猛犸象（Mammuthus）在北半球高纬度地区广泛分布。这一时期代表性的动物群中国有丁村动物群、萨拉乌苏动物群、山顶洞动物群等（见中国旧石器时代考古）；欧洲有埃姆动物群等；美洲有兰乔拉布雷阿动物群等。 全新世动物群以现生种为主，化石种比以往任何时候都少，只有披毛犀（Coelodonta antiquitatis）、猛犸象曾经残存过一段时间，驴、马鹿等一直生活到现今。此外，第四纪期间，软体动物和微体动物分布广泛，类型繁杂，多种多样的植物遍及世界各个角落，随着气候和地理环境的变迁，它们不断地发生变化。 关于第四纪地层的划分世界上没有取得一致意见。中国第四纪地层的划分，按照1959年全国地层会议讨论的草案，第四系包括下更新统、中更新统、上更新统和全新统，其时代分别与第四纪的早更新世、中更新世、晚更新世和全新世各阶段相对应。 与考古学的关系 　第四纪地质学是旧石器时代考古研究中必不可少的一项重要内容。因为人类本身就是地质历史的产物，而早期人类的遗迹通常作为地质现象被埋藏在地层之中。由于早期人类的生存几乎完全趋附于自然环境，因此，早期人类的遗迹在地层中的分布是有一定规律的。 旧石器时代考古的野外调查，需要应用第四纪地质知识，如恢复更新世古地理环境，确定在适合于古人类生存的条件下形成的第四纪地层等。发掘工作只有在充分认识第四纪地层的基础上才能顺利进行，特别是对于埋藏在河湖相沉积层里的古人类文化地点，只有采取第四纪地质的工作方法才是有意义的。对古人类文化遗物时代的确定，第四纪地层的划分对比和对哺乳动物的分析判断在现今仍然是主要的方法。当然，古人类文化遗物也是第四纪地层划分的一项重要依据。
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各国陆生哺乳动物狂犬病风险指南（更新版）
yanjx45 2020-10-7 12:08
各国陆生哺乳动物 狂犬病风险指南 （英国政府官方网站 2020年9月15日更新） Updated 15 September 2020 https://www.gov.uk/government/publications/rabies-risks-by-country/rabies-risks-in-terrestrial-animals-by-country#contents 　 　　　 按语： 这是 英国公共卫生部 最近更新的对世界各国狂犬病风险的官方 评估 ，可供我们在世界各国旅行、学习或工作时用作参考。 1 . 风险分类 ： 下面所示的国家或动物风险 代表 英国公共卫生部 （ Public Health England ）的风险 评估 ， 用于 对暴露 后 风险进行 评估。它们包括家畜和野生动物 中 是否有狂犬病、 是否有 适当的监控系统以及 对 英国旅行者行为 方式的考虑 。 无风险（ No risk）国家 ： 本地 陆生动物无狂犬病。 在 蝙蝠中 可能存在 相关的 丽沙病毒 。 低风险（ Low risk）国家 ： 狂犬病发生在野生动物 中 ，但不会发生在伴侣动物 中 。 在 蝙蝠中 可能存在 相关的 丽沙病毒 。 高风险（ High risk）国家 ： 狂犬病发生在野生动物和伴侣动物 ( 或没有数据证明 相反 情况 ) 。 在 蝙蝠中 可能存在 相关的 丽沙病毒 。 2. 蝙蝠　 在那些宣布陆生动物没有狂犬病的国家 ， 蝙蝠 仍 可能携带类似狂犬病 毒 的病毒。 因此，在世界上任何地方， 暴露于 蝙蝠或蝙蝠的分泌物都应被视为 具有 潜在的狂犬病风险。 世界上所有国家都被认为是蝙蝠 暴露 的高风险国家，除了英国和爱尔兰，它们的蝙蝠 暴露 风险较低。 3. 灵长类 动物 和啮齿动物 从灵长类或啮齿类动物传播 狂犬病 给人类的风险比 暴露于 其他动物，特别是食肉动物的风险要低得多。 在陆生动物中存在狂犬病的所有国家 ( 不论是低风险等级还是高风险等级 ) ，暴露于 灵长类动物和啮齿动物的风险都被认为 很 低。 4. 其他陆生哺乳动物 对于所有其他陆生动物，请使用下面列出的国家的风险等级分类。 5. 　世界各国（ A to Z ）的狂犬病风险等级 　 （ No risk－无风险，Low risk－低风险，High risk－高风险） A Country Risk Level Afghanistan High risk Albania High risk Algeria High risk American Samoa No risk Andaman and Nicobar Islands High risk Andorra No risk Angola High risk Anguilla No risk Antarctica No risk Antigua and Barbuda No risk Argentina High risk Armenia High risk Aruba No risk Ascension Island No risk Australia No risk Austria No risk Azerbaijan High risk Azores No risk B Country Risk Level Bahamas No risk Bahrain Low risk Balearic islands No risk Bali High risk Bangladesh High risk Barbados No risk Belarus High risk Belgium No risk Belize High risk Benin High risk Bermuda No risk Bhutan High risk Bolivia High risk Borneo High risk Bosnia and Herzegovina High risk Botswana High risk Brazil High risk British Virgin Islands No risk Brunei Darussalam Low risk Bulgaria Low risk but foxes are high risk Burkina Faso High risk Burma High risk Burundi High risk C Country Risk Level Cabrera No risk Cambodia High risk Cameroon High risk Canada Low risk but foxes, skunks and racoons are high risk Canary Islands No risk Cape Verde No risk Cayman Islands No risk Central African Republic High risk Ceuta (north African territory of Spain) High risk Chad High risk Channel Islands No risk Chile Low risk China High risk Christmas Island No risk Cocos (Keeling) Islands No risk Colombia High risk Comoros High risk Congo (Republic) High risk Congo (Democratic Republic of) High risk Cook Islands No risk Corsica No risk Costa Rica High risk Côte d’ Ivoire High risk Croatia Low risk but foxes are high risk Cuba High risk Cyprus No risk Czech Republic No risk Czech Republic, within 50km border Poland/Slovakia Low risk but foxes are high risk D Country Risk Level Democratic Republic of the Congo High risk Denmark No risk Djibouti High risk Dominica No risk Dominican Republic High risk E Country Risk Level East Timor Low risk Easter Island No risk Ecuador High risk Egypt High risk El Salvador High risk Equatorial Guinea High risk Eritrea High risk Estonia Low risk Ethiopia High risk F Country Risk Level Faeroe Islands No risk Falkland Islands No risk Fiji No risk Finland No risk Formentera No risk France No risk French Guiana High risk French Polynesia No risk G Country Risk Level Gabon High risk Galapagos Islands No risk Gambia, The High risk Georgia High risk Germany No risk Ghana High risk Gibraltar No risk Greece No risk Greenland High risk Grenada Low risk Guadeloupe No risk Guam No risk Guatemala High risk Guinea High risk Guinea-Bissau High risk Guyana High risk H Country Risk Level Haiti High risk Hawaii No risk Honduras High risk Hong Kong (CHINA) Low risk Hungary Low risk but foxes are high risk I Country Risk Level Ibiza No risk Iceland No risk India High risk Indonesia High risk Iran High risk Iraq High risk Ireland No risk Isle of Man No risk Israel High risk Italy Refer to website J Country Risk Level Jamaica No risk Jan Mayen and Svalbard (Norway) High risk Japan No risk Jordan High risk K Country Risk Level Kazakhstan High risk Kenya High risk Kiribati No risk Korea, North High risk Korea, South High risk Kosovo High risk Kuwait Low risk Kyrgyzstan High risk L Country Risk Level Laos High risk La Reunion No risk Latvia Low risk but foxes are high risk Lebanon High risk Lesotho High risk Liberia High risk Libya High risk Liechtenstein No risk Lithuania High risk Luxembourg No risk M Country Risk Level Macau SAR High risk Macedonia High risk Madagascar High risk Madeira Islands No risk Majorca No risk Malawi High risk Malaysia High risk Maldives No risk Mali High risk Malta No risk Margarita Island High risk Marshall Islands No risk Martinique No risk Mauritania High risk Mauritius No risk Mayotte No risk Melilla (north African territory of Spain) High risk Menorca No risk Mexico High risk Micronesia No risk Moldova High risk Monaco No risk Mongolia High risk Montenegro High risk Montserrat No risk Morocco High risk Mozambique High risk Myanmar (Burma) High risk N Country Risk Level Namibia High risk Nauru No risk Nepal High risk Netherlands No risk Netherlands Antilles No risk New Caledonia No risk New Zealand No risk Nicaragua High risk Niger High risk Nigeria High risk Niue No risk Norfolk Island No risk Northern Mariana Islands No risk Norway (mainland only) No risk O Country Risk Level Oman High risk P Country Risk Level Pakistan High risk Palau No risk Palestine High risk Panama High risk Papua New Guinea No risk Paraguay High risk Peru High risk Philippines High risk Pitcairn Islands No risk Poland High risk Portugal No risk Puerto Rico High risk Q Country Risk Level Qatar Low risk R Country Risk Level Republic of Korea (S. Korea) High risk Reunion No risk Romania High risk Russian Federation High risk Rwanda High risk S Country Risk Level Saint Helena No risk Saint Kitts and Nevis No risk Saint Lucia No risk Saint Martin/Sint Maarten No risk Saint Pierre and Miquelon No risk Saint Vincent and the Grenadines No risk Samoa No risk San Marino No risk Sao Tome Principe Low risk Saudi Arabia High risk Senegal High risk Serbia High risk Seychelles No risk Sierra Leone High risk Singapore No risk Slovakia Low risk but foxes are high risk Slovenia Low risk but foxes are high risk Solomon Islands No risk Somalia High risk South Africa High risk South Georgia and the South Sandwich Islands No risk Spain - mainland, Balearic and Canary Islands No risk Spain - north African territories of Ceuta and Melilla High risk Sri Lanka High risk Sudan (North and South) High risk Suriname High risk Svalbard High risk Swaziland High risk Sweden No risk Switzerland No risk Syria High risk T Country Risk Level Tahiti No risk Taiwan （ CHINA） Low risk Tajikistan High risk Tanzania High risk Thailand High risk Tibet High risk Timor-Leste Low risk Togo High risk Tokelau No risk Tonga No risk Trinidad and Tobago Low risk Tunisia High risk Turkey High risk Turkmenistan High risk Turks and Caicos Islands No risk Tuvalu No risk U Country Risk Level Uganda High risk Ukraine High risk United Arab Emirates Low risk United Kingdom No risk in animals. Low risk in bats United Kingdom - imported animal Contact RIgS United States of America Low risk but foxes, skunks and racoons are high risk Uruguay High risk Uzbekistan High risk V Country Risk Level Vanuatu No risk Venezuela High risk Vietnam High risk Virgin Islands No risk W Country Risk Level Wake Island and the US Pacific Islands No risk Wallis and Futuna Islands No risk Western Sahara High risk Y Country Risk Level Yemen High risk Z Country Risk Level Zambia High risk Zanzibar High risk Zimbabwe High risk
个人分类: 狂犬病防治|2617 次阅读|0 个评论
远山呼唤（日志三）
热度 2 taodeng 2020-9-22 20:56
远山呼唤（日志三） 经过两天的踏勘，我们已经在象山和木家桥两个野外地点精确选定了开展进一步工作的位置。今天的任务是采集筛洗小哺乳动物化石的砂样，期待增加始新世象山动物群和更新世木家桥动物群的多样性，尤其是过去在这两个动物群中缺乏小哺乳动物的化石记录。啮齿类、兔形类、食虫类等动物的牙齿非常细小，处在毫米级的水平，在野外很难用肉眼发现。而小哺乳动物的牙齿有时在特定的沉积部位相当丰富，是判断地层时代、重建环境背景的重要证据。 过去虽然困难，也只能贴在地面靠肉眼仔细搜寻。后来发明了筛洗的方法，就是将沉积物大量采集，用不同目级的钢筛叠套，在高压水流的冲洗下，保留最富集化石的粒级，最终将砂样带回实验室在显微镜下进行挑选。 但砂样不能随意采集，要保证其中有化石，所以采样之前必须有线索。发现完整的化石当然最好，至少也要有化石碎片。比如象山地点，我们已经找到了骨骼和牙齿化石，碎片更多，所以就可以采样了。随后我们继续转战木家桥地点，又采集了大量砂样。 得益于现在便捷的物流，我们采集的 2 吨多砂样立刻就能交由快递公司运走，不用跟随我们长途奔波，实际上越野车内也没有足够的空间可以安放。这让人不禁想起大航海时代，那些菲茨罗伊的贝格尔号一样的探险船一定被达尔文们的采集品压得不堪重负，当然，也就可以毫不夸张地说是“满载而归”了。 我们在野外寻找地点，有地形图、地质图、卫星图，还有 GPS 导航，但有时候还是找不到。怎么办呢？没准一问老乡，意想不到就解决了。 我们正在中岗村口徘徊时，迎面走过来一位纳西族大叔。哦，我自己都是大叔，该叫他大爷吧。 “ 野老念牧童，倚杖候荆扉。田夫荷锄至，相见语依依。 ” 我们随便一问，没想到他知道 80 年代考察队来发掘的地点。真是踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫。 在第一次青藏高原综合考察期间，古脊椎所就组成了考察队，于 1982 ~ 1985 年间，先后 5 次进入横断山地区考察陆相新生代地层，找寻和发掘了脊椎动物，尤其是哺乳动物化石。他们还发现了一些史前人类的踪迹，并系统地进行了环境样品的采集的分析，获得了前所未有的宝贵资料。他们曾在丽江地区进行考察调查，给纳西族大爷留下了深刻的印象。 其实大爷的纳西话我们是听不懂的，幸好有文管所的纳西族干部陪同，可以给我们翻译。纳西语是汉藏语系藏缅语族彝语支中一种独立的分支语言，同彝语、哈尼语以及拉祜语等有着非常密切的亲缘关系。不过，纳西族东西两个方言，分别以泸沽湖和丽江为代表，他们互相之间也存在沟通的困难。纳西语对应的传统文字是东巴文，但主要是纳西族所信奉的东巴教的经师使用。东巴文是一种象形文字，现在更多的是作为装饰，大部分纳西族人并不懂纳西文字。 虽然考察队还在在丽江工作，但我们也随时关注着后续行程沿途的道路情况。就在我们到达丽江的同一天， 9 月 20 日 12 时许， G5 京昆高速公路雅西段姚河坝隧道出口处因山体垮塌致桥梁坍塌，造成道路中断。我们一边密切关注着抢修的消息，一边已开始规划绕道的方案。 （部分图片由史静耸博士拍摄）
个人分类: 考察随笔|5780 次阅读|2 个评论
狂犬病的潜伏期：陆生哺乳动物实验感染的数据
yanjx45 2020-7-5 16:09
狂犬病的潜伏期：陆生哺乳动物实验感染的数据 目前关于人狂犬病 “潜伏期”问题的主流看法 是： 大多数病例的潜伏期是 1-3 个月。 对潜伏期 1 年的病例， 还存在争议。 这样的病例即使存在，所占比例也是 极 少的。目前全球唯一一个证据较充分的最长潜伏期特例是 8 年。 所以被狗或猫咬伤如果已经超过了一年，通常不必再补充接种狂犬病疫苗，再发病的可能性 极 小。 对更长潜伏期的说法，可信度更低。 如果因多年前曾被狗咬而无法摆脱 狂犬病恐惧症 ，只要在发病前接种完 ２针（或以上）狂犬病疫苗，就能 确保过去所有的狂犬病风险全部一笔勾销 。 请参看本博主的 相关博文： 狂犬病的潜伏期到底有多长？ （ http://blog.sciencenet.cn/blog-347754-481018.html ） WHO最新立场：狂犬病潜伏期最长不超过一年！ （ http://blog.sciencenet.cn/blog-347754-1092743.html  ） 　　近期出版的国际上最权威的大型 学术 专著《狂犬病（ Rabies）》 最新版（第 4版） 中 ，介绍了 13种 陆生哺乳动物 实验感染 狂犬病毒后 潜伏期 的统计数据，可供我们在考虑狂犬病的潜伏期问题时作参考。 第 6 章　 陆生哺乳动物的狂犬病（ Rabies in terrestrial animals ） 作者： Thomas Muller, Conrad M. Freuling （ 德国联邦动物健康研究 院 分子病毒学和细胞生物学研究所 ） 6.1.2　 潜伏期（ Incubation period ） 　　 潜伏期 是指从暴露于 狂犬病毒（ RABV ） （例如通过受感染动物的咬伤），到临床症状和体征首次显现之间所经过的时间。一般来说 , 狂犬病潜伏期的变化范围是从几天到几个月 ( 通常 2 － 3 个月 ) ，取决于 RABV 毒株的类型、宿主的易感性和免疫状态、病毒接种剂量、病毒进入身体的部位、伤口局部运动终板的密度、以及病毒进入部位与中枢神经系统的距离。 　　事实上，人们对动物在自然状态下感染狂犬病而产生的潜伏期知之甚少，因为不可能追溯自然条件下暴露于狂犬病的时间点，特别是对于野生动物。即使对家养动物和牲畜来说，在流行地区暴露于 RABV 的具体情况通常也很模糊，而且往往未被注意到。 因此，不同动物品种的潜伏期数据大多来自实验研究，其缺点是只能在有限的程度内反映自然条件下的接种剂量 ( 表6.1 ) 。在实验研究中，通常选择相对较高的接种剂量，以确保实验对照动物死亡。 　　潜伏期的高度多样性导致了对暴露的动物 ( 主要是狗，但也包括其他动物 ) 通常实施 6 个月 的隔离检疫期 。规定６个月检疫期的依据是， 如果暴露的动物将发展为狂犬病，则该动物最大可能是在暴露后 6 个月之内 发病。 表 6.1 　选定的 13 种哺乳动物实验感染狂犬病后最短和最长潜伏期 Species ( 动物种类 ) 　 Incubation period ( 潜伏期 , 天 ) 　Reference ( 参考文献 ) 动物种类（动物名称英中对照） ： Dogs 狗， Cats 猫， Cattle 牛， Horse s 马， Sheep 羊， Foxes 狐狸， Arctic foxes 北极狐 , 　Raccoon dog 貉 , Raccoon s 浣熊 , Jackals 豺 , 　Skunks 臭鼬 , 　Mongooses 猫鼬 , 　 Coyotes 丛林狼 . 译者补充说明： 在有实验数据的上述 13 种陆生哺乳动物 中， 狂犬病的最长潜伏期基本上都在 半年 之内 。其中常见的 狗 的最长潜伏期是 92 天（大约３个月）， 猫 是 43 天（大约一个半月）。其中较大型的动物 牛 和 马 的最长潜伏期都在一个月之内（分别为 15 天和 27 天）。唯一最长潜伏期超过半年的动物是 臭鼬 ，最长潜伏期为 201 天（超过半年 21 天）。 相关博文： 权威的大型学术专著《狂犬病（ Rabies）》最新版已面世 　 2020-06-29
个人分类: 狂犬病防治|7021 次阅读|0 个评论
会飞的哺乳动物：神奇的蝙蝠
热度 3 wangdh 2020-3-3 11:17
会飞的哺乳动物：神奇的蝙蝠 王德华 在哺乳动物中，有两类动物具有飞行的能力，一类是蝙蝠，一类是鼯鼠和鼯猴。鼯鼠和鼯猴的飞行距离较短，也没有真正的翅膀，只能算是滑翔，所以哺乳动物中唯一真正能够飞行的就是蝙蝠了。 蝙蝠这个群体很神秘，其行为和生理特征也很特殊，如它们栖息的时候是倒挂的（头朝下），这在所有生物类群中是极为罕见的；它们生活在山洞中，晚上外出活动时利用回声定位的技能取食；有的物种个体虽然小但寿命可长达 40 年；有些物种具有独特的吸血习性。据说蝙蝠在进化过程中，由于在与鸟类竞争空中的领地时失利，因而才选择了利用夜空和洞穴，多数物种进而进化了出了独特的回声定位能力。 蝙蝠在分类学上属于翼手目，分为大蝙蝠亚目和小蝙蝠亚目。据最新的数据，全世界现存的蝙蝠超过 1300 种，是哺乳动物中仅次于啮齿动物的第二个大类群。除南极和北极外广泛分布于世界各地，但主要分布在温暖湿润的热带和亚热带地区，主要的栖息场所包括山洞、隧道、矿井、树洞和房舍等。 我国的蝙蝠种类有 150 多种，约占全世界种类的 13% ，主要分布在西南、华中和华南等地，如据调查广东有 60 个物种，约占全国的 45% 。北方温带地区也有很多物种分布，如东北地区的马铁菊头蝠、东北管鼻蝠和乌苏里管鼻蝠等。 蝙蝠的食性丰富多样，大多数小型的蝙蝠主要捕食农林昆虫和其它小型节肢动物，有些大型的蝙蝠如狐蝠，主要以果实、花蜜和花粉等为食。也有少数肉食性的种类，如北京郊区吃鱼的大足鼠耳蝠，捕食其它蝙蝠、啮齿动物、鸟类和两栖动物等的假吸血蝠，以及分布在拉丁美洲的 3 种吸血蝠等。 蝙蝠具有精子储存、延迟排卵和月经等特殊现象。精子储存是蝙蝠的一种适应性繁殖策略，如蝙蝠科和菊头蝠科中具有冬眠习性的一些物种，在食物不足的冬季或旱季等不利于繁殖的季节，雌性蝙蝠将雄性的精子储存在子宫或输卵管中，等待合适的时间排卵，精子储存的时间可达 3-6 个月，这样就保证了每年的繁殖成功。 许多蝙蝠具有日蛰眠 (daily torpor) 或冬眠 (hibernation) 的习性，这是适应环境、节省能量的方式。蝙蝠在蛰眠时体温从 35 o C 左右下降到 17-29 o C ，冬眠的种类冬眠时体温从 35-37 o C 可下降到 5-15 o C 。 蝙蝠具有很强的飞行能力，飞行时消耗的能量比陆地动物奔跑时消耗的能量要高很多。如美洲的矛吻蝠，在环境温度为 24-26 o C 时，飞行时的体温可达 41.2-42.1 o C ，接近其致死温度，心率可达 828 次 / 分。 蝙蝠也是许多人畜共患病毒的自然储藏库，身上携带近百种病毒，包括 SAS 病毒、埃博拉病毒和狂犬病病毒等。很神奇的是，蝙蝠虽是众多病毒的携带者，但自身几乎不受感染，通常也不发病。我国科学家最新的研究证实，今年武汉暴发的新型冠状病毒与蝙蝠的冠状病毒亲缘关系最密切，有 96.2% 的基因序列相类似，与 SARS 病毒的相似度是 79.5% 。 蝙蝠在维持自然生态系统的稳定和生物多样性等方面具有重要的作用，绝大多数蝙蝠种类以农业害虫等为食，如有研究表明，一只蝙蝠每个夜晚能吃掉的昆虫量相当于自身体重的三分之一，一只体重为 2 0 克的蝙蝠一夜可吃掉 200-1000 只昆虫。蝙蝠也是众多植物的种子传播者和授粉者。对蝙蝠的特殊生理和行为学的研究，如长寿、回声定位、免疫系统和抵抗病毒的机理等，将为人类社会和医学提供很多有益的启发。蝙蝠对气候变化和环境退化较敏感，是很好的环境指示生物。特别值得注意的是，由于人类的干扰、农药的使用和环境的变化等多种因素，世界范围内蝙蝠的数量在下降，所以需要人们去保护，而不是去捕杀。 （说明：此文将发表在《科学画报》上）。
个人分类: 科普随笔|15124 次阅读|5 个评论
鼠年说鼠
热度 5 wangdh 2020-1-18 13:06
鼠年说鼠 王德华 2020 年是鼠年，鼠在十二属相中排名第一。鼠的象征意义是它的灵性和强大的生命力。 鼠类包括哪些动物呢？我国著名啮齿动物生态学家夏武平先生曾有论述，汉语中的“鼠”指的是与啮齿动物相似的小型哺乳动物，可以包括大部分的啮齿动物，兔形目的鼠兔，食虫目的大部分种类（如鼩鼱），甚至灵长类的树鼩和食肉类的鼬类（黄鼠狼）等。鼠类主要是啮齿动物，但啮齿动物不都是鼠类，如体型较大的豚鼠和豪猪。也有些形似鼠类的物种，如分布在南美的负鼠，则是有袋类。 啮齿动物的共同特征是有凿状的上下门齿各一对，无齿根和犬齿，门齿与臼齿间虚位的间距大。啮齿动物是哺乳动物中最大的一个群体，除了南极洲外，在世界各地都有分布。现在有记录的啮齿动物大约有 2272 个物种，占整个哺乳动物物种数量的 42% 。据新公布的数据，我国的啮齿动物有 215 种，占我国哺乳动物种类的 32% 。台湾大鼯鼠、海南大鼯鼠、藏仓鼠、中华绒鼠和青海松田鼠等都是我国的特有种。大多数啮齿动物的体重在 20 克到 100 克之间，如体重较小的五趾心颅跳鼠和巢鼠等，体重一般在 10 克左右，板齿鼠和白腹巨鼠的体重可达 500 克，也有体重较大的如生活在南美的水豚，可达 50 千克。 鼠类几乎可以在各种自然环境中都能够生存，从寒冷的冻原到炎热的沙漠都有鼠类的分布，如栖息在沙漠干旱环境中的沙鼠，营半水栖生活的麝鼠和河狸，地下生活的竹鼠、鼢鼠、鼹鼠，树栖生活的松鼠和鼯鼠等。鼠类既能够耐受严寒，如北温带的田鼠，也能耐受干旱，如布氏田鼠，还能耐受低氧，如高原鼢鼠和高原鼠兔。哺乳动物中唯一具有飞翔能力的是蝙蝠，但鼠类中的鼯鼠也具有短距离“飞翔”的能力，如我国南方分布的大鼯鼠和毛耳鼯鼠、东北地区的飞鼠等，身体上有皮褶形成的飞膜，从颈侧与体侧延伸的皮褶与四肢连成一片，这些鼠类在树间可以滑翔 30-50 米，大鼯鼠甚至可以滑翔 450 米远。 鼠类的食性广泛多样，如植食性的田鼠和鼠兔，食虫类的鼩鼱，杂食性的褐家鼠和小家鼠，草原上取食种子的小毛足鼠，森林中取食坚果的松鼠等。鼠类的活动节律有昼行性的，如高原鼠兔、布氏田鼠和长爪沙鼠等，有夜行性的，如五趾跳鼠、小毛足鼠和大仓鼠等。有全年活动的，如田鼠和鼠兔，也有冬眠过冬的，如黄鼠和花鼠。有全年取食的，如东北地区的红背 鼠平 和棕背 鼠平 ，也有储存食物越冬的，如华北农田环境中的大仓鼠、内蒙古草原的布氏田鼠和长爪沙鼠、青海高原的高原鼢鼠等，大仓鼠储存的食物可达 4-10 千克。鼠类的社会组织有群居的，如布氏田鼠和长爪沙鼠，有独居的如高原鼢鼠和达乌尔黄鼠等。鼠类的婚配体制也是多样的，有一夫一妻的，如北美的橙腹田鼠，有一夫多妻的，如草原田鼠。有意思的是高原鼠兔，婚配体制从单配制、一夫多妻到一妻多夫都存在。 鼠类的性成熟早，妊娠时间短，世代时间短，每年产仔数多，所以繁殖能力强。如小家鼠的性成熟时间为 1.5-2 个月，妊娠时间为 28 天，每年生产 2-4 胎，胎仔数为 4-7 。褐家鼠的妊娠时间为 21 天左右，每年产 2-4 胎，胎仔数为 8-10 。大仓鼠的性成熟时间为 1-2 个月，妊娠时间为 19-22 天，每年产 2-4 胎，胎仔数为 8-10 。布氏田鼠每年产 3-4 胎，胎仔数为 8-10 。高繁殖力是鼠类动物的生态对策。 鼠类与人类的关系紧密，对人类既有害，也有益。一些鼠类啃食农作物、牧草和树木等，对农业、牧业和林业造成一定程度的经济损失。有些鼠类会传播疾病，对人类健康造成威胁和危害，如旱獭、黄鼠和长爪沙鼠等是鼠疫的储存宿主和传播者，黑线姬鼠是流行性出血热和钩端螺旋体病的传播者。伴随人类生存的大家鼠和小家鼠等，也会窃食食物、毁坏衣物和传染疾病等。 鼠类在自然生态系统中取食植物，属于次级消费者，是生态系统的重要组成部分。鼠类也是艾虎、鼬类和猛禽等肉食动物的猎物，在生态系统的食物链和食物网中具有十分重要的地位，对维持生态系统的能量流动和物质循环起着重要作用。 （说明：本文刊发在《科学画报》2020年第1期上）。 (图片来自网络，致谢！）
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读博记语（424)- 哺乳动物之外的哺乳动物
zjzhaokeqin 2018-12-1 15:46
读博记语（ 424)- 哺乳动物之外的哺乳动物 赵克勤 读科学网《中科院科学家发现会长期哺乳的蜘蛛 》 ，（ 作者：丁佳 来源： 科学网 www.sciencenet.cn 发布时间：2018/12/1 13:39:31 ） ， 记语与评论如下： “ 哺乳历来都被认为是哺乳动物独有的行为，尽管有一些类群的动物，例如鸟类和蟑螂也提供类似“乳汁”的分泌物喂养后代，但是无论是从行为模式上、持续时间上还是功能上都与真正的哺乳动物的哺乳相差甚远。中国科学院西双版纳热带植物园研究人员发现一种跳蛛（大蚁蛛）具有长期的“哺乳行为”，并且这种哺乳行为在上述各方面都和哺乳动物极其一致。 ” 评论：。 1这是一项有重要意义的发现。2非哺乳动物也有“哺乳行为”，说明集对分析中的“成对原理”（事物或概念都是成对存在）的普适性。 。
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青藏高原：从热带动植物乐土到冰期动物群摇篮
热度 2 taodeng 2017-10-16 10:45
青藏高原：从热带动植物乐土到冰期动物群摇篮 在距今 2 亿多年前的三叠纪时期，青藏高原今天所处的地区还是一片汪洋大海。喜马拉雅山脉分布着三叠纪的海相灰岩， 20 世纪 70 年代青藏高原第一次综合科学考察中，古生物学家在此发现了喜马拉雅鱼龙（ Himalayasaurus tibetensis ）（董枝明， 1972 ）和珠峰中国旋齿鲨（ Sinohelicoprion qomolangma ）（张弥曼， 1976 ）的化石。至侏罗 - 白垩纪时期，我国西藏东南部的部分地区逐渐脱离海洋环境，在昌都盆地形成了与当时四川盆地相似的淡水湖泊，恐龙等动物生活在湖岸边，如在芒康发现的拉乌拉芒康龙（ Monkangosaurus lawulacus ）和酋龙（ Datousaurus sp. ）等（ Dong and Milner, 1988 ）。 喜马拉雅鱼龙 中生代泛大陆解体之后，分离出来的印度板块以较快的速度向北漂移，终于在新生代初期与欧亚大陆发生碰撞，成为近 5 亿年来地球历史上发生的最重要造山事件，青藏高原开始逐渐形成。青藏高原的隆升过程不是匀速的运动，亦非一次性的猛增，而是经历了不同的阶段（ Deng and Ding, 2015 ）。每次隆升都使高原地貌得以演进，而生物对气候环境的变化极其敏感，青藏高原隆升对气候环境所造成的巨大影响必定会反映在该地区生物群的演替上。近年来，我们在青藏高原的考察和研究获得了一系列重要的发现，从生物演化的角度清晰地描绘出青藏高原的隆升过程和影响效应。 1 热带动植物的乐土 最初的证据来自藏北高原的尼玛盆地， 2010 年，我们在其南缘的陆相灰色粉砂质泥岩沉积中发现了丰富的鱼类化石，在其中创建了一个鲤科鲃类化石的新属新种，并将其命名为张氏春霖鱼（ Tchunglinius tchangii ）（ Wang and Wu, 2015 ）。结合该段地层用 40 Ar/ 39 Ar 法测得的 2350-2600 万年年龄（ DeCelles et al., 2007 ），推测张氏春霖鱼生活于晚渐新世时期。鲤科鲃类的分布限于东半球的亚洲和欧洲中南部以及非洲，其中生活于低海拔温暖地区的种类脊椎骨数较少，例如现代亚洲热带的属种只有 30 枚左右；而生活在寒冷的高海拔地区的种类脊椎骨数较多，例如同属鲃类的现代青藏高原特有的裂腹鱼类接近 50 枚。张氏春霖鱼的脊椎骨数为 33 枚，远少于现代青藏高原的裂腹鱼类，而接近于亚洲热带的鲃类，因此张氏春霖鱼应该是生活在低海拔温暖地区的鱼类。由此提出推断，尼玛盆地一带在晚渐新世还处于低海拔的温暖环境之中。 由于得到如此重要的线索，随后我们在青藏高原的野外考察中加强了力度，在尼玛盆地及其以东的伦坡拉盆地发现了更丰富和更多样的化石。其中，攀鲈及其伴生植物等指示低地暖湿环境的化石将为重建青藏高原的隆升历史增添更强有力的证据。 今天主要分布在南亚、东南亚和非洲中西部热带地区的攀鲈在分类上属于攀鲈亚目攀鲈科，其生活环境的海拔大多在 500 米以下，最高不到 1200 米，气温在 18 - 30 ℃ 之间。攀鲈栖息于河湖边缘或沼泽水洼，偏好浅而安静且缺氧的水体，溶氧量可低至每升 1 毫克以下，而大多数鱼类的正常生命活动要求每升 4 毫克以上。攀鲈的特别之处在于其鳃腔内长有由鳃骨特化而成的迷鳃（ labyrinth organ ），这个结构的形态如花朵一般。攀鲈凭借这一器官可以直接呼吸空气中的氧气，因为迷鳃表面覆盖着呼吸上皮，有着丰富的毛细血管，而且不同于其他正常的鳃，通过迷鳃的血液经由静脉回流到心脏。由于迷鳃结构复杂，在鳃腔内占有很大的空间，使得用于水中呼吸的鳃大大萎缩，以致于满足鱼体存活所需要的氧气量不能充足吸入，因而攀鲈必须经常将头伸出水面在空气中进行呼吸，甚至在雨后爬出水面登岸 “ 行走 ” 。在藏北发现的攀鲈化石是攀鲈科迄今最早且最原始的化石代表，被命名为一个新属新种，即西藏始攀鲈（ Eoanabas thibetana ），它将攀鲈科的化石记录前推了约 2000 万年（ Wu et al., 2017 ）。在始攀鲈的标本中通过扫描电镜也观察到了迷鳃，其骨片上的穿孔构造显示迷鳃的发育程度更接近于在空气中呼吸能力最强的亚洲攀鲈。研究结果显示，西藏始攀鲈具有类似于现代攀鲈的生理特征与生态习性，通过对比可知其指示着温暖湿润的环境，其栖息地也可能是较为局限的水体。然而，化石产地现代的海拔高度近 5000 米、紫外线辐射强、水体年均温低至约 − 1.0 ℃ 、流动性强而溶氧量高，与攀鲈 2600 万年前的生活环境截然不同。由此可见，自西藏始攀鲈的时代至今，青藏高原腹地的地理特征与自然环境显然经历了巨大的变化。 晚渐新世西藏始攀鲈的生态环境复原 与攀鲈同层的植物群落包括典型的喜暖湿环境的叶型硕大的棕榈、菖蒲以及与浮萍类关系很密切的天南星科水生植物，这些化石进一步支持了上述推断，证明群落生长地当时的海拔不超过 2000 米，在同一层位发现的一些昆虫也指示类似的古海拔高度。藏北渐新世晚期的这个生物群间接地说明当时自印度洋而来的暖湿气流可以深入到藏北地区，也就是说，现代青藏高原南缘横亘东西的巨大山脉在当时远没有隆起到今天的高度，因此还不足以阻挡南来的暖湿气流。 由此可见，根据古生物学证据，尤其是通过化石所反推的高原隆升历史，与目前基于地质学、地球物理和地球化学等数据而得出的青藏高原在渐新世甚至始新世就已达到现代高度的推断明显不同。因此，多种证据互相参照可以让已有的高原隆升模式得到不断完善和修正。 2 青藏高原逐渐隆升的历史 进入中新世，青藏高原持续隆升。藏北地区以春霖鱼和始攀鲈为代表的热带鱼类已消失，开始出现现代青藏特有的裂腹鱼类。裂腹鱼类根据其不同的特征和不同的分布高度分为原始、特化和高度特化 3 个等级：原始等级每个下咽骨上载有 3 行咽齿，一般分布在海拔 1250-2500 米的高度范围内；特化等级具有 2 行咽齿，分布高度约在海拔 2500-3750 米之间；高度特化等级具 2 行甚至只有 1 行咽齿，大约分布在海拔 3750-4750 米的高度间（曹文宣等， 1981 ）。伦坡拉盆地现今高度为海拔 4540-4550 米的丁青组早中新世段地层中发现的大头近裂腹鱼（ Plesioschizothorax macrocephalus ）（武云飞、陈宜瑜， 1980 ）属于具 3 行咽齿的原始等级，因此当时的古海拔高度不会超过 3000 米（张弥曼、苗德岁， 2016 ）。 在伦坡拉盆地现今海拔 4624 米的丁青组早中新世段地层中还发现了犀科化石，材料为肱骨远端，其特征与山东临朐早中新世晚期山旺动物群中的细近无角犀（ Plesiaceratherium gracile ）几乎完全相同。山旺的哺乳动物化石主要为森林边缘和沼泽区域生活的类型，尤其是原古鹿、柄杯鹿和多样的松鼠等，而草原生活的类型十分贫乏，说明当时的生态环境是亚热带或暖温带森林型。从山旺盆地所含的植物群组合看，其中不少是亚热带常绿或落叶的阔叶植物，显示温暖而湿润的气候。丁青组的孢粉组合特征与山旺组的组合接近，反映了当时温暖湿润的温带气候，伦坡拉近无角犀的生存环境也为常绿阔叶林带。在全球气候背景上，近无角犀生活于距今 1780 万年的 Mi-1b 和 1600 万年的 Mi-2 两个变冷事件之间，但温度水平仍然高于现代，根据氧同位素计算的温度比现代约高 4 ℃ （ Pekar and DeConto, 2006 ）。植物垂直带谱的分布与气温直接相关，通过早中新世比现代高 4 ℃ 条件下由气温直减率产生的 670 米高差校正，据此推测近无角犀在伦坡拉盆地的生活环境上限接近海拔 3000 米（ Deng et al., 2012a ）。 在可可西里盆地中新世的五道梁组湖相泥灰岩中发现阔叶植物化石，其中包括小檗（ Berberis ），化石地点的现今海拔高度为 4600 米。五道梁小檗化石相似于现代的亚洲小檗（ B. asiatica ），后者的垂直分布范围限制在海拔 914 - 2286 米。依据五道梁组湖相沉积的碳、氧同位素古气候旋回记录，通过气候地层学的方法与深海氧同位素曲线进行对比，其年龄在 2410-1450 万年之内，小檗化石约在 1700 万年的对应层位。 由于化石及其现生的最近亲缘种可能占据相似或一致的生态位，则五道梁小檗化石地点的古高度经中新世全球气温的校正后，应位于海拔 1395-2931 米，这显示可可西里盆地及青藏高原北部的古高度在早中新世末期不超过 3000 米（ Sun et al.,2015 ）。 喜马拉雅山地区吉隆盆地沃马地点的现代海拔高度为 4384 米，其三趾马动物群的时代为晚中新世晚期，年龄经古地磁测定为 700 万年（ Yue et al., 2004 ）。吉隆三趾马动物群的生态特征显示森林和草原动物各占有一定比例，与南亚的西瓦立克三趾马动物群产生了分异，表明这一时期的喜马拉雅山已对动物群的迁徙起到了显著的阻碍作用。通过稳定碳同位素分析，吉隆盆地三趾马化石的釉质 δ 13 C 值为 − 2.4‰ 到 − 8.0‰ ，平均值 − 6.0‰±1.1‰ ，指示其具有 C 3 和 C 4 的混合食性，在其食物中含有 30-70% 的 C 4 植物，显示生态环境以疏林为特征。 C 4 植物在温度较高、光照较好、水汽充足的条件下比 C 3 植物更具优势，而在高纬度或 3000 米以上的高海拔地区及以冬季降水为特征的地区稀少甚至缺失（ Deng and Li, 2005 ）。通过古气温校正，碳同位素数据指示吉隆盆地在晚中新世约 700 万年的海拔高度最有可能是在 2400-2900 米（ Wang et al., 2006 ）。 在阿里地区札达盆地的上新世地层中发现了札达三趾马（ Hipparion zandaense ）的骨架化石，重建的运动功能显示其具有快速的奔跑能力和持久的站立时间，而这样的特点只有在开阔地带才成为优势。喜马拉雅山脉至少自中新世以来已经形成并产生植被的垂直分带，此地的开阔草原地带只存在于植被垂直带谱的林线之上。札达地区现代的林线在海拔 3600 米位置，而札达三趾马生活的距今 4.6 Ma 对全球来说正处于上新世中期的温暖气候中，温度比现代高约 2.5 ℃ （ Zachos et al., 2001 ）。按照气温直减率，则札达三趾马生活时期札达地区的林线高度应位于海拔 4000 米处。札达三趾马骨架化石的发现地点海拔接近 4000 米，也就是说，札达盆地至少在上新世中期就已经达到其现在的海拔高度（ Deng et al., 2012b ）。 青藏高原自渐新世以来的古高度变化 青藏高原南部札达盆地的上新世地层中还产有只具一列咽齿的高度特化裂腹鱼类化石，青藏高原北部昆仑山口盆地上新世的裸鲤（ Gymnocypris ）也属高度特化等级，这 2 个地点的现代高度分别为海拔 3900-4400 米和 4769 米。换句话说，高度特化的裂腹鱼亚科鱼类在上新世时已存在于这 2 个盆地，从南北两侧证明青藏高原已经接近现代的高度（张弥曼、苗德岁， 2016 ）。 3 冰期动物群的摇篮 青藏高原在上新世达到现代高度后，其气候环境已具有冰冻圈的特点，必然导致生物群发生相应变化。 长期以来， 第四纪的 冰期动物群已被认识到与更新世的全球变冷事件密切相关，它们体型巨大、身披长毛的特点是对于寒冷环境的适应性状，尤其是具有能刮雪的身体构造，其中以猛犸象和披毛犀最具代表性。这些令人倍感兴趣的绝灭动物一直受到广泛的关注，它们的上述特点曾经被假定是随着第四纪冰盖扩张进化而来，即这些动物被推断可能起源于高纬度的北极圈地区（ Darwin, 1859 ），但该假说一直没有可信的证据。 在札达盆地上新世哺乳动物化石组合中发现的、已知最原始的披毛犀，证明在第四纪之前冰期动物群的一些成员已经在青藏高原上演化发展，而当时包括北极圈在内的广大地区正处于比今天还要温暖的环境中。冰期动物的祖先在青藏高原高海拔环境下的严寒冬季得到 “ 训练 ” ，使其形成对后来第四纪冰期气候的预适应，因此最终成功地扩展到欧亚大陆北部的干冷草原地带。这一新的发现推翻了冰期动物起源于北极圈的假说，证明青藏高原才是它们最初的演化中心，并由此提出了冰期动物 “ 走出西藏 ” 假说（ Deng et al., 2011 ）。 西藏披毛犀（ Coelodonta thibetana ）的 生存时代为约距今 370 万年的上新世中期，它在系统发育上处于披毛犀谱系的最基干位置，是目前已知最早的披毛犀记录。随着第四纪冰期在距今 260 万年开始显现，西藏披毛犀离开高原地带，经过一些中间阶段，最后来到欧亚大陆北部的低海拔高纬度地区，成为中、晚更新世繁盛的猛犸象 - 披毛犀动物群的重要成员。占据整个鼻骨背面的角座粗糙面指示西藏披毛犀在活着的时候具有一只巨大而侧扁的鼻角，一只较小的额角也可以从额骨上一个宽而低的隆起得到推断。前倾的鼻角用以在冬季刮开冰雪，从而找到取食的干草。非常宽阔的鼻骨和骨化的鼻中隔指示它的 2 个鼻腔不仅相当大，更重要的是可以增加在寒冷空气中的热量交换。 披毛犀上新世在青藏高原的起源和第四纪在欧亚大陆的扩散 对在札达盆地发现的猫科动物化石进行的形态学研究，结合现生大型猫科动物即豹亚科的 DNA 基因数据，用全证据系统发育学的分析方法，证明其代表了一个与现生的雪豹互为姊妹群的豹属新种布氏豹（ Panthera blytheae ）。布氏豹是目前已知全球最古老的豹类，它在札达盆地地层中分布的古地磁年龄范围在 595-410 万年之间，这一时段也代表了猫科动物的豹类在全世界的最早出现时间，表明豹类动物在晚中新世到上新世就已经存在于中亚。之前分子生物学研究所提出的豹类支系种类在上新世晚期的最早分化时间被否定，此项研究的结果证明在现生猫科动物最早分化的中新世时期豹类已经产生。因此，豹类应该起源于青藏高原及其邻近地区，古地理学的分析结果指示这一支系的多元演化与青藏高原在晚新生代的隆升及其环境效应必然存在密切联系（ Tseng et al., 2014 ）。 由于青藏高原拥有在北极和南极之外地球上最大面积的冻土和冰川，喜马拉雅山脉和青藏高原不但享有 “ 世界屋脊 ” 的美誉，同时也被称为 “ 世界第三极 ” 。生活在青藏高原高寒地带的哺乳动物与南北极动物同样拥有适应低温的厚重皮毛，而且其中的食肉类动物也较其他地区具有更强的猎食性。来自札达盆地上新世 500-300 万年沉积中的犬科化石被命名为一个新种邱氏狐（ Vulpes qiuzhudingi ），其下裂齿与现生北极狐同样有发达的切割功能，且与其他杂食性更高的现生狐狸种类不同（ Wang et al., 2014 ）。邱氏狐的体型甚至比北极狐还大，根据贝格曼法则，这是一个减少热量流失的生存策略，说明邱氏狐更加适应于寒冷气候。邱氏狐的发现表明，青藏高原化石群所包含的邱氏狐是北极狐的早期类型，而其现生代表生活的北极圈距喜马拉雅的距离超过 2000 公里。这一发现不仅使我们深入认识了上新世青藏高原的冰期动物面貌，还揭示了它们与现代北极动物群的亲缘关系，证明青藏高原的隆升一方面对全球气候有着重大影响，另一方面高原上的古老动物群也是现代动物多样性和地理区系分布的基础。 现代的盘羊（ Ovis ）广泛分布于高加索、喜马拉雅、青藏高原、天山 — 阿尔泰山、东西伯利亚，以及北美的落基山等一系列山地范围内。在欧亚大陆，盘羊化石只是在华北、东西伯利亚和西欧的几个更新世地点发现了少量牙齿材料，而之前在青藏高原没有记录。在西藏札达盆地发现的新属种喜马拉雅原羊（ Protovis himalayensis ）不仅将羊类的化石记录扩展到青藏高原的上新世，并且显示青藏高原，可能还包括天山 — 阿尔泰山，代表了盘羊的祖先生活地区，这一基干类群是所有盘羊现生种的最近共同祖先，并与冰期动物 “ 走出西藏 ” 的起源理论一致。原羊小于现生的亚洲盘羊，但与盘羊一样具有向后外侧弯曲的角心和部分发育的额窦，以及一些趋向于盘羊的过渡性状。原羊化石地点距一个由变质岩基底形成的古岛不远，在面临食肉动物捕猎者威胁时，这些悬崖峭壁可以为原羊提供保护的条件（ Wang et al., 2016 ）。 札达盆地食草哺乳动物的化石碳同位素分析结果指示上新世时期 C 3 植物在植被中占有统治地位（ Wang et al., 2013 ），说明原羊与青藏高原的现代牛科动物一样，也以 C 3 植物为食。青藏高原的盘羊祖先与现代的盘羊占据相同的分布范围，在上新世已适应高海拔的寒冷环境，而当时的其他地区，包括高纬度的北极圈都处在更温暖的气候条件下。这一祖先类群快速进化到相似于现生盘羊的形态条件，在约距今 260 万年的第四纪冰期到来时，它们拥有了在冰冻环境下生存的竞争优势，因而迅速扩散到青藏高原周边以及更遥远的地区。 我们的研究结果表明，渐新世时期尼玛和伦坡拉等盆地的海拔高度不超过 2000 米，整个青藏高原的地势还不足以阻碍大型动物的交流，巨犀（ Paraceratherium ）等哺乳动物仍然能够在高原南北之间穿行；到中新世，吉隆、伦坡拉和可可西里等盆地的数据反映高原上升至海拔 3000 米左右，已成为当时铲齿象（ Platybelodon ）等哺乳动物交流的屏障；直至上新世，札达和昆仑山口等盆地达到了 4000 米以上的现代海拔高度，由此形成冰冻圈环境，导致冰期动物群的出现。长期以来，科学家一直在上新世和早更新世的极地苔原和干冷草原上寻找适应寒冷气候的第四纪冰期动物群的始祖，但并未获得成功。现在，通过对在青藏高原上以札达盆地为代表的新生代晚期沉积物中所发现的哺乳动物化石的研究，我们认识到，在上新世达到现代高度的青藏高原的严寒气候已经使第四纪冰期动物群的祖先们度过了寒冷适应进化的最初阶段 。
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[转载]未来简史（15）
罗非 2017-9-29 09:30
生物也是算法 前面讲到，动物（以猪为例）也有各种主观的需求、感觉和情感，但我们怎么能确定这件事？我们会不会只是一厢情愿地赋予动物人性，也就是把人类的特质赋予非人类的对象，就像小孩觉得玩偶能感受到人类的爱和愤怒？ 事实上，要说猪也有情感，并不是赋予它们 “ 人性 ” ，而是赋予其 “ 哺乳动物性 ” 。因为情感不是人类独有的特质，而是所有哺乳动物（同时包括所有鸟类，可能包括某些爬行动物，甚至还包括鱼类）所共有的。所有哺乳动物都进化出了情感能力和需求，而仅是从猪属于哺乳动物这一点，就能肯定它们也有情感。 16 生命科学家近几十年间已经证实，情感并不是只能用来写诗谱曲的神秘精神现象，而是对所有哺乳动物生存和繁衍至为关键的生物算法。这是什么意思呢？请让我们从究竟什么叫 “ 算法 ” 开始解释。这一点非常重要，不仅因为这个关键概念将在后文许多章节再三出现，也是因为 21 世纪将是由算法主导的世纪。现在，算法已经可以说是这个世界上最重要的概念。如果想了解我们的未来及我们的生活，就必须尽一切努力了解什么是算法，以及算法与情感有什么关系。 算法指的是进行计算、解决问题、做出决定的一套有条理的步骤。所以，算法并不是单指某次计算，而是计算时采用的方法。举例来说，如果想得到两个数字的平均值，简单的算法是： “ 第一步，将两个数字相加；第二步，将和除以 2 。 ” 这时，如果输入 4 和 8 ，结果就是 6 ；输入 117 和 231 ，结果就是 174 。 食谱是个复杂一点的例子。例如蔬菜汤的算法，大概会是这样： 1. 在锅中热油。 2. 将洋葱切成碎末。 3. 把洋葱末炒至金黄色。 4. 把马铃薯切块，加入锅中。 5. 将圆白菜切丝，加入锅中。 诸如此类。你可以尝试着不断重复这种算法，每次用稍微不同的蔬菜，就会得到稍微不同的汤。然而，算法本身并没有改变。 光有食谱，还煮不出汤来，还得有人来读这份食谱，并依步骤行事才行。但还有一种方法，是制造出内含这种算法而且可以自动照做的机器。接下来，只要为机器通电，加入水和蔬菜，机器就会自动把汤煮出来。虽然现在似乎没有太多煮汤的机器，但大家应该都看过自助饮料机。这种饮料机通常会有硬币投入孔、放杯子的位置，以及几排按钮。第一行按钮大概是选择要咖啡、茶或是可可，第二行是选择不加糖、一匙糖、两匙糖，第三行则是选择要加牛奶、豆浆或是都不加。今天有位男士走向机器，投入硬币，按下了 “ 茶 ”“ 一匙糖 ” 和 “ 牛奶 ” ，机器就会依据一系列明确的步骤开始行动。先是把一个茶包丢入杯中，倒入沸水，再加上一匙糖和牛奶，然后叮的一声，一杯西式好茶就这样出现在眼前。这就是一种算法。 17 在过去几十年间，生物学家已经有明确结论认为，那位男士按下按钮，接着喝茶，也算是一套算法。当然，这套算法比自助饮料机要复杂得多，但仍然是一套算法。 “ 人类 ” 这套算法制造出的不是茶，而是自己的副本（就像你按下自助饮料机的一系列按钮，得到了另一台自助饮料机）。 控制自助饮料机的算法，是通过机械齿轮和电路来运作的。控制人类的算法，则是通过感觉、情感和思想来运作的。至于猪、狒狒、水獭和鸡，用的也是同一种算法。以生存问题为例：有只狒狒看到附近树上挂着一串香蕉，但也看到旁边埋伏着一只狮子。狒狒该冒着生命危险去摘香蕉吗？ 这可以看作计算概率的数学问题：一边是不摘香蕉而饿死的概率，一边是被狮子抓到的概率。要解开这个问题，狒狒有许多因素需要考虑。我离香蕉多远？离狮子多远？我能跑多快？狮子能跑多快？这只狮子是醒着还是睡着？这只狮子看起来很饿还是很饱？那里有几只香蕉？香蕉是大是小？是青的还是熟的？除了这些外在信息，狒狒还要考虑自己身体的内在信息。如果它已经快饿死了，就值得不顾一切去抢香蕉，别再管什么概率了。相反，如果它刚刚吃饱，多吃只是嘴馋，那又何必冒生命危险？ 想要权衡所有变量和概率之后得到最好的结果，狒狒需要的算法会比控制自助饮料机的算法复杂得多，然而计算正确得到的奖励也大得多，那就是这只狒狒的生命。如果是只胆小的狒狒（也就是它的算法会高估风险），就会饿死，而形成这种胆小算法的基因也随之灭绝。如果是只莽撞的狒狒（也就是它的算法会低估风险），则会落入狮子的口中，而形成这种鲁莽算法的基因也传不到下一代。这些算法通过自然选择，形成了稳定的质量控制。只有正确计算出概率的动物，才能够留下后代。 但这还是非常抽象。到底狒狒要怎么计算概率？它当然不会忽然从耳后抽出一支铅笔，从裤子后面的口袋掏出笔记本，然后开始用计算器认真计算奔跑速度和所需体力。相反，狒狒的整个身体就是它的计算器。我们所谓的感觉和情感，其实各是一套算法。狒狒感觉饿，看到狮子的时候会感觉害怕而颤抖，看到香蕉也会感觉自己流口水。它在一瞬间经历了袭来的种种感觉、情感和欲望，都是计算的过程。计算结果也是一个感觉：这只狒狒突然觉得涌起一股力量，毛发直竖，肌肉紧绷，胸部扩张，接着它会深吸一口气： “ 冲啊！我做得到！冲向香蕉！ ” 但也有可能它被恐惧打败，肩膀下垂，胃中一片翻搅，四肢无力： “ 妈妈！有狮子！救命啊！ ” 也有时候，因为两边概率太相近，很难决定。而这也会表现为一种感觉。狒狒会感觉十分困惑，无法下决心。 “ 上 …… 不上 …… 上 …… 不上 …… 可恶！我不知道该怎么办！ ” 要把基因传递给下一代，只解决生存问题还不够，还要解决繁衍问题，而这也取决于概率计算。自然选择进化出喜好和厌恶的反应，作为评估繁衍机会的快速算法。美丽的外表意味着成功繁衍后代的概率高。如果有位女人看到某位男人，会想： “ 哇！他真帅！ ” 雌孔雀看到雄孔雀心想： “ 我的老天！瞧瞧那尾羽！ ” 这其实都是类似自助饮料机在做的事。光线一从男性身体反射到女性的视网膜上，这几百万年进化而成的无比强大的算法就开始运作了，几毫秒以内，就已经将男性外貌的各种小线索转换为繁衍概率，并得出结论： “ 这很有可能是个非常健康、有生育能力的男性，有优良的基因。如果我和他交配，我的后代也很可能拥有健康的身体、良好的基因。 ” 当然，这项结论并不会用文字或数字表达出来，而是化成熊熊欲火在体内燃烧。对于雌孔雀或是大多数女性来说，这并不是用纸笔来做的计算，而是一种 “ 感觉 ” 。 图14 孔雀和一个男人。看着这些图片的时候，你身体里的生化算法就会开始处理各种关于比例、颜色和尺寸的数据，让你感觉受到吸引、心生厌恶，或是全然无感 就连诺贝尔经济学奖得主也只在很少时间会用纸笔和计算器来做计算；人类有 99% 的决定，包括关于配偶、事业和住处的重要抉择，都是由各种进化而成的算法来处理，我们把这些算法称为感觉、情感和欲望。 18 所有的哺乳动物和鸟类（可能还包括一些爬行动物甚至鱼类），都由同样的算法掌控，所以不管是人类、狒狒还是猪，感觉恐惧的时候都会在类似的大脑区域产生类似的神经处理过程。因此很可能可以推断，不管是人、狒狒还是猪，对于受到惊吓的体验都会十分相似。 19 当然，并不是说一切必然完全相同。猪似乎并不会感觉到智人特有的那种极端同情或极端残酷，也无法感受到人类仰望无限壮丽的星空时发出的那种赞叹。当然，很可能有相反的例子，是人无法感受到猪的情感，显然我也说不上来。然而有一种核心情感，显然为所有哺乳动物所共有：母婴联结（ mother-infant bond ）。事实上，这也正是 “mammal” （哺乳动物）一词的语源， mammal 一词来自拉丁文 mamma ，语义就是 “ 乳房 ” 。哺乳动物的母亲如此疼爱自己的后代，而愿意让后代从自己身上吸吮营养。哺乳动物的幼儿，则有强烈的欲望要和母亲在一起，待在它的身边。在野外，离开母亲的小猪、小牛和小狗通常活不了多久。而且到不久之前，人类的婴儿离开母亲也同样如此。相对的，如果成年的母猪、母牛或母狗因为某种罕见的基因突变而一点儿也不关心生下的孩子，当然它们自己可能活得舒适自在又长寿，但它们的基因也就不会传递给下一代。同样的逻辑也适用于长颈鹿、蝙蝠、鲸和豪猪。对于其他情感，我们或许还有争议的空间，但因为哺乳动物的幼儿必须要有母亲的照顾才能生存，显然母爱以及强烈的母婴联结是所有哺乳动物共同的特征。 20 科学家经过多年努力才研究出这一点。不久之前，甚至人类父母与子女之间情感联结的重要性，都曾遭到心理学家质疑。 20 世纪上半叶，虽然也有弗洛伊德理论的影响，但当时主流的行为主义学派认为，父母与子女之间的关系是由物质的回馈决定的：儿童主要需要食物、居所和医疗照顾，之所以和父母建立联结，只是因为父母能够满足这些物质需求。那些要求温暖、拥抱和亲吻的儿童，则被认为 “ 宠坏了 ” 。当时的育儿专家就警告，如果父母经常拥抱、亲吻孩子，会让他们成年以后自私、没有安全感、情感不独立。 21 20 世纪 20 年代的育儿权威约翰 · 沃森（ John Watson ）就曾对父母三令五申： “ 不要拥抱和亲吻（孩子），也不可让他们坐在你的腿上。若你坚持，也只能在他们说晚安的时候，亲一下他们的额头。早上则是与他们握手。 ”22 当时的流行杂志《育儿》（ Infant Care ）也提到，养育孩子的秘诀就是遵守纪律，依据严格的日程表为孩子提供物质需求。一篇 1929 年的文章指示家长，如果婴儿在正常进食时间之前就哭了， “ 不可以抱他，不可以摇他哄他别哭，而且也不可以喂奶，要等到确切的喂奶时间才行。婴儿，甚至是小婴儿，哭一下并不会有事 ”23 。 直到 20 世纪五六十年代，才有越来越多的专家达成共识，放弃这些严苛的行为主义理论，承认情感需求的重要性。在一系列著名（而且残酷到令人震惊）的实验中，心理学家哈里 · 哈洛（ Harry Harlow ）在幼猴刚出生不久，就将幼猴与母猴分开，隔离在小笼子里。笼子里有两只假母猴，一只是金属假猴，装有奶瓶，另一只是绒布假猴，但没有奶瓶，结果幼猴紧抱着绒布母猴。 有一件事，这些幼猴都懂，但是约翰 · 沃森与《育儿》的育儿专家却不懂：哺乳动物要活下来，仅靠食物还不够，还需要情感联结。经过几百万年进化，猴子天生就极度渴求情感联结，这让它们认为，比起坚硬、金属制的物体，毛茸茸的物体比较可能建立起情感联结。（也是因为这样，儿童更可能紧抱着洋娃娃、毯子或是臭烘烘的破布，而不是什么厨具、石头或是木块。）正是因为对情感联结的需求如此强烈，哈洛实验里的幼猴才会不理睬能提供奶水的金属母猴，而投向唯一看来可能满足它们需求的绒布母猴。但很遗憾，幼猴的真心渴望始终没能得到绒布母猴的响应，于是这些幼猴在心理和社交方面出现了严重问题，长大后成为神经质和反社会的成猴。 我们今天回顾 20 世纪早期的儿童养育指南，会感到难以置信。专家怎么可能没发现儿童有情感需求？怎么可能不知道儿童心理和生理的健康除了需要满足食物、居所和医疗照顾之外，满足情感需求也同样重要？然而，一讲到其他哺乳动物，我们却不断否认这个显而易见的事实。就像约翰 · 沃森和《育儿》杂志的育儿专家一样，在整个人类历史上，人虽然给小猪、小牛和儿童提供了物质需求，却往往忽略它们的情感需求。于是，无论是畜牧业还是奶品业，都是以打破哺乳动物最根本的情感联结为基础的。农民让母猪和母牛不断怀胎，但小猪和小牛出生没多久就被迫与母亲分离，常常终其一生都未能吮吸母亲的乳头，也没能感受到她的亲吻和温暖的爱抚。哈里 · 哈洛对几百只猴子所做的事，现在畜牧业及奶品业每年还会在几十亿头动物身上上演。 24
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走出西藏：冰河世纪动物们的前世今生
热度 10 taodeng 2017-2-10 16:37
走出西藏：冰河世纪动物们的前世今生 （在格致论道 2016 年度大会的演讲） 大家下午好！非常高兴今天下午有机会在这里跟大家交流我们科研的进展。我来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，这个名字很长，我记得周杰伦有首歌，歌名叫做《一口气全念对》，我估计他的吐词，很难念对我们单位这个很长的名字。可是我为什么会到这个研究所来呢？因为我热爱大自然，非常热爱大自然，从小就热爱大自然。 “ 热爱大自然 ” ，在我们的书面语言里是这样讲的。我记得在我小的时候，我父母其实是另外一种说法，那就是说“你整天在外面野去吧！”也就是要到外面去，可是为什么要到外面去呢？ 在我们小的时候，没有电视，当然更没有网络了，我估计 “ 电视 ” 这个词，在六七十年代我都没有听说过。可是书还是有的，我的父母都是中学的老师，特别是我父亲是教外语的，家里有一些国外的书，当时主要是苏联的书。我记得有一本书，是讲一个小孩子到北极去，跟着考察船，相当于跟着去探险吧。当然，书当时是看不懂的，可是书里面有很多插图，比如说有北极熊、有北极狐、有海豹，当时觉得很有意思，拿个透明纸蒙住了把它画下来。真正说我们要到外面去，北极那是遥不可及，但是到县城的北郊，应该是可以去的吧，所以说总是想到外面去。到了后来，当我上中学的时候会骑自行车了，可能有更大的追求，也就是现在经常说的诗和远方。诗总要读一点吧，至少课本里会有的。那么远方对当时一个县城里的中学生来说，我的家在四川宜宾，所谓的远方，也就是十几公里到二十几公里以外。但是也非常高兴了，可以走到更远的地方去，到山的背面，看看有什么神奇的地方。 可是似乎心有不甘，确实想到真正的远方去，这样的机会实际上也得到了。在 1980 年我参加高考以后，要填志愿的时候，看到了北京大学的招生简章，其中有一幅图，是北大古生物专业的同学在大连的海滨进行海洋生物实习。哇！海滨，还有生物，这不就是我想要去的地方吗？想要做的事吗？所以说我就填了这个专业，非常幸运，我顺利被录取了。到了学校以后跟同学互相聊天，我才发现我是唯一的一个第一志愿学古生物专业的学生。为什么呢？在那个年代，大家说的是 “ 学好数理化，走遍天下都不怕 ” 。但是学了古生物专业，其实怕不怕我不知道，但是真的能走遍天下。 1982 年在大连海滨进行海洋生物实习 比如说我们在大学的每个夏天，都可以到野外去实习，从南到北，从东到西，我们国家的很多地方都去过了。而真正工作了，到了我现在这个研究所，我们可以在世界各地，比如说这张照片上，我在美国的西部和国外的同行一起进行科学考察。可是，对向往大自然，或者大家通常说的，喜欢户外的人来说，还有一个地方更有吸引力。哪怕走遍世界各地，我们最想到西藏去，到高原去，到世界的屋脊去。去干什么呢？当然不用说，对大家来讲，这是一个感受伟大的大自然的地方，也有很特别的文化。可是对我来讲，我有我的专业工作。那么这一片冰天雪地，跟我的专业工作有什么关系呢？ 在美国西部考察新生代沉积盆地 大家马上就会 想到《冰河世纪》，好莱坞的大片，拍了一集又一集。《冰河世纪》的这些动物，它们就生活在冰天雪地的环境里。不过，其实我第一次去西藏的时候，还没有那么清楚的目的。我们是研究古生物的，是希望研究生物的进化过程以及地球的变迁，青藏高原的沧桑变化，我们需要找到青藏高原隆升过程的证据。为什么我们第一下没有想到冰河世纪的动物呢？比如说这张图上有很多很典型的冰河世纪的动物，猛犸象、剑齿虎、野马、大角鹿，还有角落上的这个叫披毛犀的动物。因为关于这些动物的演化实际上以前有过理论，现在我们认为这个理论可能只一种猜想。 冰期动物群复原图（ Mauricio Antón ） 比如说刚才讲到这个披毛犀，我们可以在博物馆里面看见披毛犀的化石骨架，这个是很容易。但是冰河世纪的动物它有特别的地方，大家可能经常听说在西伯利亚的冻土里找到了冰冻的动物，就是死亡的动物的尸体，上万年的有猛犸象，也有披毛犀，也有洞狮等其他一些冰期的动物。还有很特别的沥青湖，冰河世纪时有几个地点。比如说这张图上可以看得见，在波兰的一个沥青湖里面的化石，它不仅仅是骨骼，它整个的动物都冰冻了，沥青把它的水分抽干了以后变成一个木乃伊。这个很重要，为什么呢？因为它的皮肤、它的肌肉、它的毛发都保留下来了，所以说我们知道这个动物叫做披毛犀。 冰河世纪是在距今一万年前消失了，全球变暖了，就像今天我们变得越来越暖，大家担心太暖了是吧？那么在一万年前的时候，这些冰河世纪的动物它们很多绝灭了，因为这个气候不适宜它了。但是我们的祖先，我们的古人类，在一万多、在几万年前跟它们相遇过，甚至把它们作为猎物。这张图上就是在法国南部的洞穴里面古人类画的画，从这张图上我们很清楚地看见这些动物是长着长毛的，所以说它适应寒冷的气候。 这些动物绝灭我们知道，它们是从哪儿起源的呢？科学家也在想这个问题。比如说从这张图上我们可以看得见，这个蓝色的地区是披毛犀在冰期的最后时间，我们在科学上把它叫做末次冰期，就是冰河世纪快结束的时候，它的分布地区。大家可以看见，它在靠近欧亚大陆北边，靠近北极圈的地方有非常广泛的分布，往南就变少了。所以说大家马上就会想到，因为北极圈很冷啊，在冰河世纪没开始的时候，这些动物可能是在北极圈起源的。随着冰河世纪到来，全球都变冷的时候，它们向南扩散了。 披毛犀晚更新世时期在欧亚大陆的分布范围 达尔文在 1859 年出版他的《物种起源》里面。用非常文学的一句话来描述了这样一个他认为的理论，就是冰期动物是在北极起源的。他说： “ 生命的水体，也沿着从北极低地到赤道高地这一条徐缓上升的线，把其携带的生命漂浮物留在了我们的高山之巅 ” 。为什么留在我们的高山之巅呢？因为全球变暖以后，海拔低的地方这些动物没有办法生存了。比如说我们今天在青藏高原上可以看见很多耐寒的动物，我们很熟悉的藏羚羊、藏野驴、牦牛、雪豹；还有一些可能不太熟悉的，比如说岩羊、藏原羚、盘羊，它们确实是在高原上。按照达尔文当时的想法，它们的祖先是从北极而来的。 这仅仅是想法吗？实际上有些证据。比如说牦牛，在末次冰期，也就是在冰河世纪快结束的时候，在几万年的时候，它的化石可以发现在贝加尔湖地区，很靠近北面的地方。这也是苏武牧羊的地方，北海就是贝加尔湖，那个地方到现在都是很冷的。藏野驴的化石呢？可以在阿拉斯加发现。所以说，看起来达尔文提出了这样的观点是正确的。不过达尔文完全正确吗？我们当然说进化论是完全正确的。可是呢，达尔文在 1859 年，几乎相当于 160 年前的时候，在那个时候很多的证据还是不太充分的。比如说进化论最重要的一个基石，遗传学在那个时候还没有被人认识到，而很多古生物的证据链还是缺乏的。 所以说，这其实也是达尔文伟大的地方，他根据这些蛛丝马迹推导出了非常正确的，我们说完全正确的进化论。但是他的有一些细节也有人怀疑，比如说我们说到的这个披毛犀。上面这个外国人，他是一个法国人，他二三十年代到中国来，他取了一个中国的名字叫德日进。他是一个古生物学家，但大家看他穿的衣服，他是一个传教士。这个很矛盾了，我不知道他在观察到的自然现象与他的信仰之间会不会有什么样的，对他的心灵上的矛盾的冲突，会不会觉得很痛苦，但是他是一个科学家，他尊重事实。 他在河北阳原县一个叫泥河湾的地方研究哺乳动物的化石，照片上这是一个犀牛的乳齿。所谓的乳齿我们大家都知道，我们人都是要换牙的，在我们换牙之前的，就是刚出生长出来的那一副牙齿就叫乳齿。既然这是个乳齿，说明这是个幼年的犀牛。虽然是幼年的犀牛，但是他发现这个犀牛确实是披毛犀，但是跟刚才我们展示的末次冰期的披毛犀他认为不一样。这不一样有什么特别的吗？因为这个披毛犀是在两百万年前，在冰河世纪早期的时候，他觉得这个披毛犀是原始的。按照达尔文的想法，这个原始的披毛犀它应该在更靠近北极的地方出现，而不是在西伯利亚南面，在我们的河北出现。但是德日进没有更多的材料，他仅仅只是提出了这个疑问。 真正的进展是在 2000 年的时候，我们在甘肃的临夏，我是四川人这个发音不准啊，甘肃的临夏回族自治州，而不是银川那个宁夏回族自治区，这个地方比河北更靠南了。我们在更老的地层里，在 250 万年这个冰河世纪刚开始的时间，发现了跟泥河湾，刚才说的河北一模一样的，包括上面有一列乳齿，跟它完全一样的。我们有完整的头骨，还有下颌骨，我们发现这个确实是跟后面的披毛犀，或者我们可以把它叫做最后披毛犀，是不一样的，它是更原始的。那么这就来问题了，我们哪儿再找它更早的祖先呢？照这个路线，我们是不是再往南去呢？ 可是刚才我们说了， 250 万年是冰河世纪刚开始的时候。在比 250 万年更早，在 500 多万年到 250 万年之间，我们在地质上把它叫做上新世，这个时候全球是一个温暖的时期，我们显然不能到更南的地方去找它。那么我们去哪里呢？上面一张照片就是临夏盆地，这是在初夏的时候拍的照片。大家看盆地里是绿色的，可是山上，远处的山上有雪，有雪峰，那么我们就知道高原它是高寒这样的环境。因此我们想，更早的化石会不会在高原上呢？于是我们要到西藏去。西藏那么大的面积，几百万平方公里，到哪里去找？我们必须要有线索，必须要有两个线索：第一，我们要寻找那一段时间的沉积物要存在；第二，要有化石的线索。比如说我要找鲨鱼的化石，我一定要在海洋的沉积物里面去找；我要找到披毛犀的化石，一定要在陆相，即陆地上的沉积物中去找。 甘肃临夏盆地景观 很有意思，我们得到一个证据，这是在青藏高原第一块被研究的脊椎动物化石，实际上也是中国第一块被研究的脊椎动物化石。这是一个英国人，他叫法尔康那，实际上他自己强调他是一个苏格兰人。他从青藏高原得到了化石，但并不是他自己采集的。他从几个到印度做贸易的商人、我们藏族的同胞他们身上戴的护身符中发现有两块竟然是化石，他也鉴定出来了，这就是犀牛的化石。但是他认为是跟今天印度生活的印度犀，即独角犀是一样的，这个事情就放到一边去了。但是对于我们来讲很重要，我们要去西藏，要去札达，他发现化石的这个地方。 札达可能大家没有听说过，阿里，阿里大家听得很多了，是吧？西藏的阿里，想来大家应该比较熟悉，孔繁森生前工作的地方。札达最有名的是一个古格王朝的废墟，但是我们不关心这个，因为这不是我主要研究的地方。我们在这个地方发掘，在几百万年前的地层里面，那些红点就是我们找到化石的地方，确实我们在这个地方找着了最早的披毛犀。 西藏札达盆地景观 非常有意思，那张照片是札达，大家要去的时候有个观景台，可以看见后面非常漂亮的雪山，叫做依比岗麦神山。这个神山正对下来，就是我们找到披毛犀化石的地方。我们在野外用石膏绷带，就像骨折了在医院里处理一样，这化石它是骨折了的，当然是在地层里保护着。我们把它采集回来，在实验室把它修复出来。根据修复出来的化石，我们为它恢复了一个长长的角。化石中这个角并不存在，已经腐烂掉了。我们最终把它恢复成生活时候的状况，它生活的时候是用它这个角在雪地里刮开积雪，来寻找到它要吃的食物，它的草。而它的角跟现在的犀牛最大的不同，它的角是扁的，而现在犀牛的角是圆锥状的，就是它们用途不一样。 这样的话我们就得到了我们的这个结论，披毛犀走出了西藏。在什么时候呢？在冰河世纪来临的时候，也就是在高原上是高寒的，可是在上新世几百万年前的时候，全球还是暖的时候，它只能待在高原上。在 250 万年的时候，它到达了甘肃的临夏盆地；在 200 万年的时候，它到达了河北的泥河湾；在 75 万年的时候，它到达了西伯利亚。那么大家说，你只是找到了一种冰河世纪的动物，其他这些动物，除了绝灭的以外，达尔文说有一部分留在高山，还有一部分在它祖先的地方。 披毛犀的起源和迁徙 留在高山的比如牦牛、雪豹，在它祖先的地方的北极狐、北极熊，它们也是在高原上起源的吗？我们确实找到了证据。我们在高原上找到了雪豹的祖先的化石，这是它的化石和它的复原。雪豹在高原上起源以后，它同样在冰河世纪来临的时候走出了西藏；它不仅走出了西藏，它的后代甚至到了非洲，到了美洲，因为雪豹的祖先实际上是所有现代大型猫科动物的共同祖先。 我们也在这高原上找到了北极狐的祖先的化石。在五百万年前，北极狐在高原上起源了；在冰河世纪来临的时候，它们扩散到更多的地区；当全球变暖的时候，它们只能待在北极。我们也找到盘羊，盘羊不仅扩散到了西伯利亚，它还越过白令海峡，到阿拉斯加有一个盘羊的种，在美国和加拿大交界的地方有一个叫加拿大盘羊的另外一个种，它们的祖先都是 546 万年前在高原上起源的。 我说了这么多，如果说高原是冰期动物起源的摇篮，它从来就是如此的吗？实际上并不如此。比如说我们研究了一个地区，它现在的海拔是 4700 米，完全是一片高山的草甸；但是在 1000 万年前，我们用它的花粉化石恢复的环境，它是在海拔 2500 米的这个高度，甚至有棕榈树在这个地方生长。我们也研究了里面的化石，在这个地方 1000 万年前是生活在森林里面的三趾马，跟刚才我们说的植被的背景是吻合的。 那么什么时候达到现在的高度呢？在 460 万年以前，我们在札达盆地找到的三趾马，我们分析了它的运动功能，能够证明它是在草原上生活的三趾马，已经不在森林里面了，而高原的植被是垂直分带的，草原在森林上限以上。我们经过科学的分析，重建了当时的植被，应该在 460 万年前的时候，垂直高度在 4000 米的地方，是森林和草原的分界线。而现在我们找到化石的地方就在 4000 米，因此我们说在上新世的时候，它达到了现在的高度，形成了一个冰雪的环境，所以说那些耐寒的动物在高原上起源了。 比如说，我们用一张图来重建这样一个过程：在 3000 万年前的时候，高原在 2000 多米的地方；到了 1500 万年的时候，高原隆升到 3000 米；到了 500 万年前，高原变成了现今的高度，形成一个冰雪的环境，就像今天一样，札达它的年平均温度是零度。这些高原上的动物有了耐寒的习性，到了冰河世纪在 250 万年来到的时候，它们走出了西藏。 青藏高原的古高度变化 还有一个很重要的意义在于，在 250 万年之前全球那些动物都是适应于温暖的、像今天这样气候的动物，而高海拔的寒冷的动物，它只能待在高原上。那个时候北极都比现在要温暖得多，可是到了冰河世纪来临的时候，这些高原上的动物获得了优势，我们可以把这个现象叫做动物的预适应。它们走出了西藏，替代掉了在低海拔原来的那一些喜欢温暖的动物。不仅如此，经过冰河世纪这个过滤的作用，这些从高原上来的动物，有的继续保持它原来的耐寒习性，可它有的后代可以发展出更多的适应性，比如说到非洲去，到南美去，形成了我们今天生物多样性的一个基础。 好，谢谢大家！
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猪獾的3分法及其对古生物研究
热度 3 Arctotherium 2017-1-23 10:20
图片来源： Arkive.org 猪獾是食肉目鼬科獾亚科的一种杂食性动物。獾亚科 Melinae 现在只包括狗獾 Meles 和猪獾 Arctonyx 这 2 个属（美洲獾，蜜獾，狼獾都不属于獾亚科），但在晚中新世和早上新世的时候多样性仍然很高，包括蜜齿獾 Melodon ，食肉獾 Ferinestrix ，副美洲獾 Parataxidea （这家伙和北美的美洲獾 Taxidea 其实没啥关系），副獾 Parameles 等，到早更新世的时候多样性就已经减少，只剩下狗獾 Meles 和猪獾 Arctonyx 这 2 个属了。 食肉獾 Ferinestrix ，一种偏食肉性的大型獾亚科成员（体型大于现生所有鼬科成员）。图片来源： Wolsan and Sotnikova, 2013 猪獾和猪类似有掘土行为，对庄稼有一定的危害，因此在中国长久以来被认为是害兽。鲁迅在《 少年闰土 》里描绘的闰土在月下瓜田里面打的猹就是猪獾。 图片来自网络（ ps ：这图的猪獾画成水獭了） 过去 猪獾 的分类一直比较乱，基本都被归在领猪獾 Arctonyx collaris 这个种。由于地处 东南亚 和中国，这个物种的研究不多。 2008 年美国国家 自然博物馆 的 KristoferM. Helgen 教授等人对美国，欧洲，东南亚诸多博物馆的 猪獾 头骨和毛发进行了研究，并梳理了之前的研究，将猪獾重新厘定为三种，并给出了新的俗名。 3 种猪獾的头部外貌，从上向下分别是 北猪獾 A. albogularis ， 大猪獾 A. collaris 和 苏门答腊猪獾 Arctonyx hoevenii ， 。 图片来源： Helgen et al., 2008 3 种猪獾的头骨，从左向右分别是 苏门答腊猪獾 Arctonyx hoevenii ， 大猪獾 A. collaris 和 北猪獾 A. albogularis 。 图片来源： Helgen et al., 2008 这三种分别是上图的 A 只生活在苏门答腊岛的 苏门答腊猪獾 Arctonyx hoevenii B 生活在 东南亚 ，在中国最南方也可能存在的 大猪獾 A. collaris C 我国的 猪獾 北猪獾 A. albogularis （这一学名在中国动物志中被记载为南方亚种 ~ 果然还是研究者站的位置不一样） 3 种猪獾的分布。图片来源： Helgen et al., 2008 文章从体型，骨骼特征，毛发，分布多个方面着手，论证了这 3 种猪獾的区别，感觉这种差距以及达到了欧洲狗獾和亚洲狗獾的差距了。但是东亚的 A. albogularis 和东南亚的 A. collaris 分布交界大概在中国和东南亚诸国的国界处，这 2 个地区没有明显的地理分隔，为什么会出现物种分化？ 北猪獾 A. albogularis 和 大猪獾 A. collaris 在体型上的明显区别是否可能是由于在这一区域采样样本较少而忽略了过渡类群？ 三种猪獾毛色体型对比 。图片来源： Helgen et al., 2008 大猪獾的体型 东南亚猪獾的体重资料极少，这在 Pocock 现生的印度缅甸锡兰动物志中就提到过这一资料的匮乏。不过东南亚猪獾的体重可以通过中国猪獾的体型按比例放大推测。陕西动物研究所的李贵辉老师等曾经测量了陕西的的 108 个个体，积累了大量原始资料。 图片来源： 李贵辉 et al., 1990 将年龄根据矢状嵴分成 4 组。 图片来源： 李贵辉 et al., 1990 雌性和雄性，可见差距很小，这可能显示猪獾的社会性不强。 3,4 组就算成年的了，雄性比雌性就重一点点。大概 3,4 组颅全长 134mm ，颅基长 130mm 左右，体重 7.8-9.3kg 。 4 组雄性平均已经有 9.3kg 了。样本都不少，并且成年个体的颅基长和教授给出的北猪獾颅基长完全一致，可以代表北猪獾的一般水平了。 图片来源： (Helgen et al.,2008) Kristofer M. Helgen 教授给出了三种猪獾的头骨测量，样本都不少。有了山西的北猪獾为依据，我们可以推测另外 2 种的体型了。 Kristofer M. Helgen 教授测得的北猪獾和山西的十分近似，但最大值大很多， 148.5mm ，按照平均放大就是平均的 1.5 倍，体重 11.7-14kg 。这大概就是北猪獾的极限了。 图片来源： 高耀亭 et al., 1987 中国动物志记载的猪獾个体大多不及李贵辉老师测量的体重，不过其中包含一个 12.5kg 的个体，但其头骨颅全长只有 135mm 。 大猪獾颅基长平均就有 160mm ，对应体重为北猪獾平均的 1.86 倍，体重 14.54-17.3kg ，最大的个体 172mm ，体重 18.06-21.54kg 。这一一来大猪獾的平均体重就超过了狼獾的平均体重，成为现生第三大鼬科动物（前两位是北太平洋的海獭和南美洲的巨獭）。 苏门答腊猪獾就很小了，平均颅基长 122mm ，对应体重 6.44-7.69kg 。 猪獾 3 分法对古生物研究的影响 中国古生物传统上把第四纪的猪獾化石都归 入 Arctonyx collaris ，并 称为南方猪獾。之所以叫南方猪獾是和北方的狗獾 Meles leucurus 区别，不过在晚更新世以后猪獾在华北地区也有分布。如果按照猪獾的 3 分法，那我们应该对中国第四纪猪獾的化石记录作出审视。 猪獾化石很少，大多为零散的牙齿。唯一包含较多头骨的化石点就是 中更新世盐井沟。 四川的猪獾头骨化石。 图片来源： Colbert et al., 1953 盐井沟的猪獾被命名为突吻猪獾 。最大的颅基长有 175mm ，其他 2 个为 150 和 154mm 。 总体和东南亚的大猪獾比较近似，但颧宽似乎要大一些。然而生物演化中，体型演化是很快的，因此四川的化石代表大猪獾曾经分布北到四川还是北猪獾的史前种群或是现代猪獾的共同祖先就不好说了。 要解决这个问题需要 2 方面的资料： 一个是 DNA 数据的支持。如果能确认在 DNA 上 3 个种是相互独立的，并且通过分子钟大致推断出几个种的分化时间，将对研究有很大的帮助。 一个是现生 3 种猪獾的头骨牙齿标本。由于猪獾的变异很大，因此需要从统计的角度对大量现生进行观察统计。 (Helgen et al., 2008) 以上 2 点也是研究第四纪哺乳动物演化需要的基本资料。可惜的是以上 2 点对于目前的我来说都不可实现。中国研究哺乳动物谱系地理的人很少，且大多集中在明星物种，对于其他动物鲜有关注，东南亚就更不用说了，猪獾的分子谱系地理的研究总觉得遥遥无期 … 对于第 2 点，我国没有收集哺乳动物骨骼标本的传统，在中国科学院动物研究所中，多数标本都是几十年前收集的，近 30 ， 40 年来增加的标本几乎没有，而且大多缺乏产地和生前的性别，年龄等信息。所有的标本都属于北猪獾，而没有别的种的标本。因此对于现生几个种的区别也无法获得（ KristoferM. Helgen 教授给出的区别比较依赖体型大小，而在形态上远不足以作为物种鉴定）。分子数据目前只能等动物研究的人来做，而现生种的标本，期望我能在未来的 1 年内到昆明动物研究所，希望那里会有东南亚猪獾的标本。 最后吐个槽：在中国的环境和标本条件下，确实很难满足培养一个合格的哺乳动物博物学工作者，太多的想法都因为没有资金和标本而无法实现 ~ 还是得去外面看一看。 参考文献 Colbert, E.H., Hoo ijer,D.A., Granger, W., 1953. Pleistocene mammals from the limestone fissures ofSzechwan, China. Am erican Museum of Natural History. Wolsan, M., Sotnikova, M., 2013. Systematics, evolution, andbiogeography of the Pliocene stem meline badger Ferinestrix (Carnivora:Mustelidae). Zoological Journal of the Linnean Society 167, 208-226. Helgen, K.M., LIM,N.T.L., Helgen, L.E., 2008. The hog‐badgeris not an edentate: systematics and evolution of the genu -s Arctonyx (Mammalia: Mustelidae). Zoological Journal of the LinneanSociety 154, 353-385. 李贵辉,郑生武,宋世英,1990. 猪獾种群年龄结构的研究.兽类学报,10-18. 高耀亭等,1987. 中国动物志，兽纲，第八卷，食肉目。科学出版社
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进化路上：人是不是世界上最残暴的动物？
热度 18 ecoliugy 2016-10-13 16:51
倭黑猩猩与人DNA99%相似，它性格温和但偶尔也表现出攻击性 前些日子，甘肃康乐县黄土高原之上，母亲杨改兰因 “ 低保被取消 ” 而把四子女用斧头劈死。此案震惊中国，触痛了所有 “ 盛世 ” 国人的神经细胞，让我等蝼蚁也是心痛不已。刚不久，云南会泽县一男子，又连杀 19 人。寥寥数语之中透露出惨绝人寰的不幸与悲凉。不禁令人思考，这些人怎么会这么残忍。 人作为社会性动物，文化与社会环境对人的残忍行为产生了很大的影响。人性之善恶，古代先贤们已经争论了几千年，未有定论。有人说性本善，有人认为性本恶。不同的文化背景和人群据此发展出了不同的习俗，价值观和社会制度。对于凶杀案，评论家费墨颇多。可谁也不信服谁，各有各的看法和观点。我们且不去说它，这里我们要探讨的是一个更加深刻的问题 -- 人性凶残的起源。 哺乳动物残暴性在系统树上的差异（越红越残暴） 今天恰好在《自然》上看到了一篇关于 “ 人类残暴性的起源和进化 ” 的文章，作者从动物系统进化的角度来讨论，上千种哺乳动物的残忍性进化，视角颇为独特。作者得出了一个结论，说人之残暴比所有动物的均数要高六倍之多，而且人之残暴源于我们的先祖，根植于灵长类动物之中，大概有 16 万 -20 万年的历史。这个研究的思考方式和结论着实让人耳目一新。换言之，抛开社会文化背景，从动物系统进化树上看，人其实也是最残忍的动物之一。 灵长类或者人是最残忍的动物，这样的结论是如何得来的呢？首先几位西班牙科学家整理 1024 种哺乳动物（隶属于 137 个科）中杀婴、同类残杀、种间杀戮，以及人类的战争，大屠杀，死刑等致死性暴力行为（ Lethal Violence ），一共 400 多万个死亡案例。搜索统计出每个动物的致死能力后，将其与哺乳动物的系统进化树比对，分析不同亲缘类群的动物之间的暴力关系。最后发现，在有的动物类群中，很少发生同类相残如鲸鱼、兔子和蝙蝠，而灵长类则常常发生攻击致死的现象。圆圈图中，颜色越深，越长表示动物的残暴程度越高，通过此图我们发现，灵长类动物系统树区一片大红色，都表现出了相当的血性和残暴。我们还可以看出，不同的灵长类动物（如黑猩猩和倭黑猩猩）的残暴程度也不尽相同。其它诸如老虎、狮子、熊、犀牛和大象等等残暴的动物则零零散散地分布在动物进化的系统树上。 那么，是什么让动物变得凶残了呢？我们常听说，说吃肉的比吃素的残暴。佛家也同样认为吃肉比较残忍，进而变成素食主义者。吃肉的真的比吃素的更残忍吗？本文的作者对这 1024 种哺乳动物的残忍性起源进行了探讨，很遗憾并未发现食性对动物的残暴程度有影响。 作者发现 ，决定哺乳动物残暴性的是社会性和领域性。社会性和领域性强的哺乳动物，致死性攻击比非领域性和独自生活的动物要强。 人的残暴性源自灵长类祖先，也深受文化影响（图为尧帝和陶寺遗址中一名受大辱的女人） 作者还探讨了人的残忍性起源和人类历史上不同时代的残暴性。人类的残暴性起源于灵长类老祖先，人类从 “ 猴祖 ” 那里继承和遗传了杀戮的残忍性。人之残忍与生俱来的。有趣的是这几位研究人员还对比了 600 多个不人群在不同的时代（史前时代、石器时代、青铜时代、铁器时代、中世纪和当代）之间的残暴程度，发现人的残忍性在不同的历史时代并非一成不变的，而是随着时代的社会政治制度变化有所变化的。如在史前时代，人类的残暴程度和系统树上的推断是一样的，人类的残暴性属于生物性。随着人类社会的发展，逐步进入石器时代，采集与狩猎生活模式大大加剧了杀戮，宗族间对部族首长的争夺成了暴力的主要原因之一，而之后社会逐步发展出了严苛的法律和监禁系统，较大限度地限制了人类的暴力行为。 人类现在的致死率不足 0.01% ，比哺乳动物系统进化的模型预测要低 200 多倍。 显然，文化的发展能够塑造人心，对人类的残忍性起到限制作用。否则，人类应该比现在要凶残得多。 参考文献： Gómez, José María, et al. The phylogeneticroots of human lethal violence. Nature (2016)
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中中新世暖期的哺乳动物们
热度 9 taodeng 2016-8-15 09:49
中中新世暖期的哺乳动物们 中国的新近纪沉积物中产有丰富的哺乳动物化石，它们不仅保留了生物进化的重要线索，同时也包含了反映其生态特征的关键信息，从而可以为同一时期气候环境的变化提供一份独立的记录。东亚的哺乳动物群在晚新生代期间经历了多次重大的转换，以甘肃临夏盆地的晚新生代哺乳动物群序列为例，这个序列涵盖了一系列重要的哺乳动物群转换事件：生活于疏林环境的巨犀动物群在 2300 万年之前的晚渐新世绝灭，随后长鼻类获得了分异度和个体数量上的大发展，至中中新世形成了适应于森林环境的铲齿象动物群；然而，自 1260 万年开始的严重干旱化事件使自北美迁徙而来的三趾马动物群取代了铲齿象动物群的地位，在开阔的草原环境中获得了绝对的优势，并一直延续到上新世末期；随着第四纪冰期的到来，新的一波迁徙浪潮以真马为代表并伴随着多样性的食肉动物再次从北美扩散而来，在 260 万年迅速替代了三趾马及其共生的其他哺乳动物，形成现代动物群的基础。 哺乳动物的起源和演化无不受其生活环境的调控和制约，因此化石物种及其组合的特点与变化是反映气候环境变化的重要标志之一，基于这一逻辑关系，哺乳动物化石所诠释的演化历史能够判别新近纪气候环境的重大变化。中国在新近纪的哺乳动物方面有着世界上得天独厚的条件，沉积盆地发育、化石地点众多、标本数量巨大，为这一时期的气候环境变化提供了非常好的证据记录。 中国中中新世通古尔期的哺乳动物群化石地点分布 1. 可可买登， 2. 哈拉玛盖， 3. 欧龙布鲁克， 4. 大庙， 5. 通古尔， 6. 推绕木， 7. 李二堡， 8. 泉头沟， 9. 丁家二沟， 10. 老沟， 11. 石那奴， 12. 曾家， 13. 九龙口， 14. 寇家村， 15. 冷水沟， 16. 二郎岗， 17. 小龙潭 在渐新世初期发生了全球降温和极地冰量的增长，这一过程一直持续到晚渐新世的变暖事件。此后，全球冰量保持在较低水平，大洋底层水温略有升高，此趋势在中中新世达到顶峰，全球冰量显著减少，大洋底 层水温度进一步上升，形成 1700~1500 万年期间的中中新世气候适宜期（ Middle Miocene climatic optimum, 简称 MMCO ）。中中新世的升温事件是全球性的，气温比今天高出 4~5°C ，甚至更高。此后，在晚中新世重新发生降温事件，南极冰盖再次形成。 δ 18 O 的平均值在晚中新世持续上升，直到早上新世。晚中新 世的降温过程也是全球性的，这个时期气候变冷和海退同时进行，海平面下降幅度达 40~50 米。 中中新世气候适宜期代表了地质历史时期与人类活动无关的一次强烈的增温事件，当时南极冰盖小于现代的规模，减小的幅度约 10%~25% ，据估计 MMCO 在地球上中纬度地区的温度比现在高 6°C 。然而， MMCO 增温的原因以及当时大气 CO 2 的水平和作用仍然存在极大争议，对中中新世古 CO 2 浓度的估计可能低至冰期的水平，也可能比现代高两倍，洋流循环和山脉隆升也被解释是这一事件的驱动力。 中新世是东亚哺乳动物向现代转变的一个重要时期，现代哺乳动物中大部分科在这一时期先后出现。早 中新世肉食目动物兴起，长鼻目由非洲迁入，奇蹄目进一步发展，偶蹄目明显分化。 中中新世长鼻类和偶蹄类的多样性显著增加，主要由古仓鼠类、安琪马（ Anchitherium ）、犀类、长鼻类、库班猪（ Kubanochoerus ）和皇冠鹿（ Stephanocemas ）等组成了 “ 铲齿象动物群 ” 。晚中新世哺乳动物进入了更高的演化阶段：啮齿目中的鼠形类占绝对优势，食肉目中的鼬科、鬣狗科和猫科开始繁盛，奇蹄目以三趾马（ Hipparion ）和大唇犀（ Chilotherium ）占优势，偶蹄目更加兴旺，组成了 “ 三趾马动物群 ” 。 中国新近纪的分期主要以陆生哺乳动物化石为划分依据，中中新世为通古尔期，生物标志以内蒙古自治区苏尼特左旗通古尔组的铲齿象动物群为典型代表。 由于 MMCO 增温事件的影响，中国中中新世南北方的动物群处于同一个哺乳动物地理区之内。 中国中中新世的哺乳动物群可以分为两个阶段：通古尔早期以宁夏同心的丁家二沟动物群为代表，还包括内蒙古苏尼特左旗的推饶木动物群、新疆准噶尔盆地北缘的哈拉玛盖动物群、青海民和的李二堡动物群、甘肃兰州盆地的泉头沟动物群、甘肃广河的石那奴动物群和曾家动物群、陕西蓝田的冷水沟动物群、河北磁县的九龙口动物群、湖北房县的二郎岗动物群；通古尔晚期以内蒙古苏尼特左旗的默尔根动物群为代表，还包括新疆准噶尔盆地北缘的可可买登动物群、青海柴达木盆地的欧龙布鲁克动物群、甘肃临夏盆地的老沟动物群、陕西蓝田的寇家村动物群、内蒙古四子王旗的大庙动物群、云南开远的小龙潭动物群。 内蒙古通古尔台地 过去对通古尔期哺乳动物群生态环境的研究侧重于以食虫类、啮齿类、兔形类为代表的小哺乳动物化石。例如，在内蒙古的通古尔动物群中含有大量适应于草原生活的小哺乳动物，如刺猬类、跳鼠类、鼠兔类和部分具有较高齿冠、嵴形齿脊的仓鼠类，指示当时通古尔地区可能具有开阔的草原自然景观。然而， 在通古尔动物群中多种河狸（ Monosaulax 、 Anchitherium 、 Hystricops ）与软体动物及鱼类的并存，要求有较丰富的水源、湖泽。食虫类的属种在通古尔动物群中占有相当大的比例，意味着作为这些动物食料的昆虫和果实也相当丰富，有茂密草地，有为这些动物提供栖息的下层林丛。从上述结论看，中中新世中国北方的自然环境似乎与晚中新世的温带干旱、半干旱以草原或森林草原为主的生态类型差别不大。 然而，中国中中新世和晚中新世的动物群组成明显不同，也很少有中中新世哺乳动物群的成员在种级甚至属级水平上跨越中、晚中新世界线延续下来。结合气候环境背景在中、晚中新世的显著变化，尤其是中中新世 MMCO 的增温和晚中新世南极冰盖扩张的降温，中中新世应该有不同于晚中新世的陆地生态系统。实际上，哺乳动物群的气候环境背景在中、晚中新世的变化已经被注意到，中中新世铲齿象动物群反映了相当暖湿的气候环境，可能与全球 1500 万年时的气候变暖有关，而晚中新世三趾马动物群以及三趾马红土在华北和西北的广泛出露，表明了这一时期的环境发生了一次较明显的变化，气候变得干热。 在准噶尔盆地北缘，早中新世风成堆积的索索泉组之上是中中新世 河湖相 的 哈拉玛盖组和可可买登组堆积期 ，年龄为 1680~1350 万年。 哈拉玛盖组沉积的通古尔早期具有大、小哺乳动物空前繁荣并伴有鳄鱼生存的暖湿生态环境 ， 还有上猿（ Pliopithecus ）出现 ， 指示 MMCO 的森林环境；可可买登组沉积的通古尔晚期所含化石动物群组成种类明显减少 ， 以偶蹄类为主 ， 齿冠较哈拉玛盖组中者增高 ， 反映环境变干 ， 但上猿和长鼻类的继续存在表明气候仍维持了一定的温暖和潮湿程度 。到晚中新世的 顶山盐池组气候再次干冷 ， 发生第二次风成堆积 。 在临夏盆地的中中新世哺乳动物群中，大型动物的属种数量比之前的早中新世动物群有明显增加，显示其体重分布的群落线（ cenogram ）具有低缓的斜率，没有显著的中断。群落线依据动物群中食草动物不同种类体重的自然对数值绘制，对大量现生哺乳动物群群落线的研究，证明体重的分布样式与环境紧密相关：连续的体重分布，即不缺乏某一体重范围的动物，指示茂密的森林环境，而缺失中等体重（ 0.5~8 公斤）动物是开阔草原环境的特征；具有丰富大型动物（体重大于 8 公斤）而使群落线的斜率变得低缓是湿润气候的体现，相反，大型动物较少而使斜率变得高陡反映干旱的条件。根据体重群落线判断，临夏盆地的中中新世哺乳动物代表了茂密和湿润的森林环境，明显不同于晚中新世开阔和干旱的草原环境。 临夏盆地老沟中中新世化石地点 中国中中新世的哺乳动物群几乎都产自河湖相沉积中，尤其以河流相的 砂岩为主，与晚中新世的三趾马动物群主要产于红粘土堆积中的情况截然不同。由于中中新世哺乳动物群主要为森林型动物，因此保存为化石的机会明显少于红粘土堆积，但仍然有足够的化石记录来描绘它们在 MMCO 期间的行为。 显然，中国中中新世的哺乳动物群对 MMCO 的升温事件有敏感的响应，我们逐一来看北方地区动物群中主要成员所表现出的对温暖湿润环境的适应性状。 中国晚新生代代表性哺乳动物化石属的地层分布 铲齿象：铲齿象是中中新世动物群中最丰富的类型，尤其以葛氏铲齿象（ Platybelodon grangeri ）的个体数量最多。铲齿象的形态特征与其生活环境密切相关，以其宽阔和扁平的下门齿为最突出之处，一直以来被推断取食沼泽地带的水生或半水生植物，显示其靠近河流或沼泽地的生活环境。最近也有研究认为铲齿象用其下门齿从树上刮下树皮或切割、刮取植物。铲齿象臼齿和下门齿的微磨痕分析被利用来判断其食性，检验上述判断是否准确。结果显示， 铲齿象成年个体的臼齿与现生食叶有蹄类具有相同的微磨痕特征，尤其相似于现生的森林象 （ Loxodonta cyclotis ），而与生活于相对更开阔环境的非洲象（ Loxodonta africana ） 和亚洲象（ Elephas maximus ）差别较大，由此证明铲齿象是一种森林环境中生活的动物。 在长鼻的帮助下，伸长的下颌联合部和铲形的下门齿可以帮助铲齿象收割水草，向后倾斜的下颌支和下颌联合部上粗壮的横嵴可以确保下颌在力学上的稳定性。此外，多齿嵴、高齿冠的臼齿，带有许多小的釉质锥体和厚实的白垩质，可以帮助铲齿象咀嚼含有小的沉积颗粒的食物。因此，铲齿象很够很好地适应温暖潮湿的环境，在中中新世晚期广泛分布于东亚。然而，在中中新世结束时，铲齿象在欧亚大陆绝灭了，可能归因于环境变化和与 “ 真正 ” 的象类的竞争。 铲齿象（李荣山绘） 上猿：在新疆准噶尔盆地北缘铁尔斯哈巴合中中新世哈拉玛盖组的底部第二砂层中发现了毕氏上猿（ Pliopithecusbii ）的 4 枚牙齿，与其共生的哈拉玛盖动物群的时代为中中新世早期 , 与欧洲新近纪陆生哺乳动物分期的 MN6 相当，是在中国最早出现的上猿。产自宁夏同心丁家二沟动物群的占祥上猿（ Pliopithecus zhanxiangi ） ，其时代为中中新世晚期，相当于 MN7 。上猿化石也发现于甘肃和政的老沟地点和内蒙古四子王旗的大庙地点，其时代都为中中新世。 上猿的化石在欧洲发现于西班牙、法国、瑞士、德国、奥地利、斯洛伐克、波兰的中新世地层中。上猿在法国、德国和瑞士地点的出现时间最早，为 MN5 ，在欧洲延续到晚中新世早期（ MN9 ）。 上猿的体型中等，四肢细长，其大小 和形态与现代的长臂猿相似，它们可能有亲缘关系，尽管也许不是直接的祖裔关系。但也有的研究者认为上猿和长臂猿外形上的相似可能是趋同进化的结果，因为它们具有相同的生活环境和生活方式。 与无尾的长臂猿不同，上猿有一条短尾，只有部分的立体视觉。上猿修长的四肢和手脚有能力像长臂猿一样用其前臂在树上从一个枝杈向另一个枝杈悬吊移动，因此 主要营在树木上的生活 。 对其牙齿微磨痕的分析也显示上猿 以柔软的树枝和嫩叶为食 ，因此是典型的森林动物。 河狸： 河狸是中中新世动物群中的特征性动物，在中国北方的多个地点都有发现，如内蒙古通古尔和新疆哈拉玛盖的通古尔近兽鼠（ Anchitheriomys tungurensis ）、通古尔和青海柴达木的通古尔单沟河狸（ Monosaulax tungurensis ）和豪狸（ Hystricops ）。通古尔近兽鼠向西分布到哈萨克斯坦斋桑盆地的中中新世地层中，因此这种河狸的分布从东亚一直延伸到中亚。 河狸的门齿锋利，咬肌尤为发达。现代的河狸（ Castor fiber ） 用其门齿咬断大树来构筑堤坝， 一棵直径 40 厘米的树只需 2 小时就能咬断。 河狸的堤坝围成封闭的池塘，它们就在池塘建造居住的巢穴。 河狸喜食多种植物的嫩枝、树皮、树根，也食水生植物，杨、柳的幼嫩枝叶及树皮，因此河狸生活在邻近丰富水体的森林环境中。 睡鼠： 在中国北方不少中中新世哺乳动物群中都有睡鼠化石发现，如内蒙古通古尔动物群中有小林睡鼠（ Microdyromys ）和中新睡鼠（ Miodyromys ）、大庙动物群有小林睡鼠，宁夏丁家二沟动物群有原睡鼠（ Prodyromys ），甘肃泉头沟动物群有小林睡鼠，新疆哈拉玛盖动物群有小林睡鼠和中新睡鼠。 根据臼齿的形态和构造，睡鼠的臼齿被分成 6 组，不同的臼齿类型指示不同的食性和生态位。小林睡鼠属于杂食的森林动物，而中新睡鼠则是地栖的类型。 睡鼠科的现生种类生活 于阔叶林、针阔混交林和山地沟谷灌丛，它们在夜间和晨昏活动，有很强的攀缘能力，善于在树枝上奔跑，并在枝杈间营巢。其食物有果实、种子、嫩枝的皮和芽、草本植物的茎叶以及部分昆虫，有时也吃小鸟的卵。从上述特点可以看出，睡鼠是典型的森林动物。 安琪马： 在中国中中新世哺乳动物中，安琪马（ Anchitherium ）发现于内蒙古通古尔地区、江苏南京方山、湖北房县地区、甘肃临夏盆地、新疆准噶尔盆地北缘等地。 动物的取食行为和运动方式是其系统演化和生存策略的表现，马类颊齿和四肢的进化最能反映其对自然环境的适应过程，因此它们的化石具有很好的环境 指示标志意义。 安琪马的体重据估计在 200 公斤到 400 公斤之间，在临夏盆地发现的安琪马的体重为 255 公斤。其腿短，每肢有三趾，颊齿为低冠脊形齿，结构简单，无白垩质覆盖，以嫩枝叶为食，生活于森林或森林边缘（图 2 ）。它们可能有相当大的领地范围，食物具有季节性变化，包括果实和树叶。 有蹄类的吻部构造和门齿形态与其食物的类型有关，取食树叶的有蹄类吻部很窄，门齿呈弧形排列，从中央到外侧逐步减小，而取食草本植物的有蹄类吻部更宽，所有门齿的尺寸接近，排列的弧形减弱，甚至呈直线型。安琪马具有窄的吻部和尺寸依次减小并排列成弧形的门齿，这是其以树叶为食的又一项证据。安琪马三趾型的脚部与原始的马类，如始祖马一样存在趾垫，相同于现代生活于森林中的貘类，具有较低的运动速度；而在进步的草原生活的马类，如三趾马和真马中，趾垫完全与蹄愈合在一起，成为高速奔跑的重要条件。因此，脚部结构是安琪马生活于森林环境的重要证据。 安琪马（ Michael Long 绘） 爪兽： 中国北方中中新世的爪兽化石产自的内蒙古通古尔地区的默尔根动物群（ Chalicotherium breviorstris ）、 河北磁县的九龙口动物群（ Ch. hebeiense ），甘肃临夏盆地的老沟动物群（ Chalicotherium sp. ）。 爪兽是地史时期出现过的最为奇特的哺乳动物门类之一，它们肢骨的末端不是有蹄动物常具有的蹄，而是大型且中间开裂的爪。其特化的蹄骨并没有显示出挖掘的适应，而是具有抓握的能力，由于这一特殊的骨骼结构，该类群被认为是典型的食叶动物。因而，爪兽常被作为湿润森林环境的指示物种。 爪兽的牙齿低冠、颊齿列较短，说明其适应于质软的食物。同位素的分析显示中新世的爪兽主要生活于森林中，少数时间会到开阔地带饮水和进食。从牙尖形态和微痕分析来看，这一时期的爪兽以果实或树叶为主要食物，夹杂少量较为耐磨的树枝。目前的各种证据都支持 Chalicotherium 等爪兽动物为典型的林栖者。 库班猪： 库班猪（ Kubanochoerus ）发现于宁夏同心（ K. lantienensis ）、内蒙古通古尔（ Kubanochoerus sp. ）、陕西蓝田寇家村（ K. lantienensis 、 K. gigas ）、甘肃和政老沟（ K. gigas ）和兰州泉头沟（ K. gigas ）、青海民和李二堡（ K. minheensis ）等地的中中新世地层中。库班猪的体型巨大，其体重可以达到近 1000 公斤（ K. gigas ）。 库班猪最显著的 特征 就是在雄性的眼眶上方存在一个巨大的角，这种角可能用于种内搏斗，表明在库班猪中存在一种罕见的领地情况。库班猪的争斗模式可能类似于现代非洲的巨林猪（ Hylochoerus ）。巨林猪在争斗时经常彼此猛烈地撞击前额，并且拥有相应增厚的额骨。 巨林猪生活于林间空地，库班猪的生态环境应与其接近 。 库班猪（ Mauricio Antón 绘） 利齿猪： 包括发现于内蒙古通古尔和甘肃和政的蒙古利齿猪（ Listridon mongoliensis ）、湖北房县的粗壮利齿猪（ L. robustus ）以及发现于陕西蓝田和宁夏同心的中间丘利齿猪（ Bunolistriodon intermedius ），它们是一类体型中到大型的中中新世猪科动物，如蒙古利齿猪的体重可达 163 公斤。 利齿猪以具脊形齿为特征，它偏离了早中新世猪类普遍的杂食食性，而倾向于一种完全食叶的食性。利齿猪分布于整个欧亚大陆，从中国穿越希腊 - 伊朗生物大区和中欧再到伊比利亚半岛。利齿猪最典型的性状就是其门齿的特殊形态，这些门齿宽而短，可能有利于切割植物，非常适应摄食硬叶类常绿树林地的坚韧植被。根据对利齿猪牙齿微磨痕的分析显示，其食物中含有非常少的矿物成分，这意味着从非特化猪类的典型拱掘行为向特化为摄食坚韧植被的变化，生存于温暖气候环境中的常绿阔叶林下层灌木丛内。 古麟： 在中国北方内蒙古中部和甘肃临夏盆地的中中新世动物群中发现有通古尔古麟（ Palaeotragus tungurensis ），它是长颈鹿科的动物，其身材与现代的霍加狓（ Okapia johnstoni ）类似。现代的霍加狓分布在非洲中部刚果的雨林地带，其舌头长（约 30 厘米）而灵活，用于卷取树上的嫩叶，因此霍加狓与现代的长颈鹿（ Giraffa camelopardalis ）一样，都是典型的食叶者。 古麟虽然是长颈鹿科的原始类型，但其体型仍然比其他偶蹄类更大，站立时的肩高达到接近 2 米的程度，使其很容易够得着高树的树叶。古麟的牙齿是低冠的，颊齿的釉质与所有的长颈鹿一样，褶皱出复杂的纹样，以增强牙齿在咀嚼枝叶食物时的研磨能力。其圆形的吻部也说明其具有食叶或食叶与食草的混合食性。
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保加利亚访问记
热度 6 taodeng 2016-6-12 16:49
保加利亚访问记 我与保加利亚自然历史博物馆的馆长尼科莱 · 斯帕索夫（ Nikolai Spassov ）教授是多年的老朋友了，我们都研究新近纪的大型哺乳动物化石，所以不仅每每在国际会议中见面，也经常通过电子邮件交流讨论相关的学术问题。 2013 年在伊斯坦布尔再次相遇时，我邀请尼科莱来中国考察甘肃和政的晚新生代哺乳动物化石，结果很快成行。就在他的这次访问期间，我们讨论了合作研究的意愿。 2014 年尼科莱在中国和保加利亚两国科学院的交流计划支持下又一次前来中国，与我们开展了实质性的共同研究。保加利亚的晚中新世三趾马动物群与中国的和政以及山西保德和榆社等地的情况非常相似，拥有大量哺乳动物化石标本，是我们进行对比研究不可或缺的重要材料。于是， 2015 年 10 月，我和博士生李雨、李刈昆一行三人，在尼科莱的邀请下，对保加利亚进行了一次富有成效的学术访问。 我们于 10 月 20 日到达索菲亚，尼科莱已在机场等候，很高兴在这里见到他。索菲亚的机场很小，离城也很近，进城的道路旁不时闪过洋葱头穹顶的东正教教堂，还有反抗奥斯曼帝国的纪念碑。尼科莱已经给我们定好了旅店，离博物馆步行 10 分钟。这里是索菲亚的市中心，街道很古老，建筑具有巴尔干半岛的特点。我们下午休息一下， 4 点钟出去走走，但下起雨来，没走多远。晚上在餐厅与店员交流起来比较费劲，当地人不太会讲英语。 第二天去昨晚说好时间吃早点的餐厅，却没有开门，也许他们没有听懂我们的要求。索菲亚很安静， 8 点钟在街上还见不到什么人。博物馆 10 点才上班，我们 9 点半出发前往。路上经过著名的涅夫斯基大教堂，旁边的圣索菲亚教堂外墙下有纪念无名战士的长明火。 涅夫斯基大教堂 来到博物馆，尼科莱的秘书带我们去参观。博物馆不大，但自然历史的内容依旧齐全，包括动物、植物、矿物、化石等等。动物剥制标本做得很好，而昆虫是博物馆的特色展品，馆徽的图案就是一只具有长长触角的天牛。化石所占的面积不多，一方面是受空间的限制，另一方面是阿塞诺夫格勒（ Asenovgrad ）有专门收藏展出哺乳动物化石的分馆。随后，尼科莱跟我们讨论了这次访问的计划：先在索菲亚博物馆用两天时间观察标本，然后去野外地点，最后到阿塞诺夫格勒对化石藏品开展对比研究。 保加利亚自然历史博物馆展出的剥制标本 我们到半地下的库房观察标本，初看起来很杂乱，但标本的管理却非常有序，所有要看的化石都可以从记录清楚的名单上选取。他们的化石地点不少，材料也很丰富。我观察犀牛和三趾马化石，李刈昆看羚羊标本，李雨和尼科莱在楼上办公室讨论猫科材料，大家各自忙碌。 次日，专门研究三趾马的拉汀卡 · 赫里斯托娃（ Latinka Hristova ）来给我介绍博物馆的藏品和她的一些研究成果，这样我看起标本来就比较有针对性。地中海地区的三趾马有很多种，今天主要观察了三种三趾马的化石。也有一个在中国材料研究中遇到的相同问题，就是头骨容易鉴定，但要将头后骨骼归入某个种就比较困难，因为没有头与头后骨骼连接的骨架发现。不过，也看出一个问题，就是种的分布比较局限，这里的三趾马与东亚完全是不同的种，其实都可以划分在共同的亚属里。种的判断也可以有不同的标准，作为马这类快速奔跑的动物来说，泛欧亚大陆的同种分布应该是可能的。 这些年尼科莱领导的小组做了不少工作，发表的文章相当多。本地区有丰富的灵长类化石，这也是受到重视的一个原因。我就看到一个猴类头骨没怎么修理就放在标本柜里。他们人手不够，也说明灵长类确实比较多，要不早就修理出来了。 天气很冷，又一直下着雨，似乎今年地中海的冬季气候特点提前到秋天了。研究长鼻类化石的乔治·马尔科夫（ Georgi Markov ）中午来陪我们去外面的快餐厅吃饭，他会下中国象棋。傍晚下班后李刈昆跟他对战三局，乔治赢了最后一局。晚上我们乘地铁去大学的俱乐部打乒乓球，李雨是专业水平，横扫索菲亚的大学生对手是可以预料的。 按照计划， 10 月 23 日我们出发去保加利亚的野外化石地点。 10 点半尼科莱准时来接，开了一辆宽敞的箱式越野车，由博物馆的动物学家亚森· 伊格纳托夫（ Assen Ignatov ）驾驶。天正下着雨，我们先去博物馆短暂停留，乔治来道别，然后上路了。行驶在城中心较窄的街道上，两旁都是古典的老建筑；渐渐到边缘地带，有了现代的楼房，但没有摩天大厦。整个城市都是很安静的样子，路上车也不多。 索菲亚背靠着的群山全是茂密的森林覆盖，这个季节已经一片彩色，秋意正浓。车到郊外，山脚下散落着别墅或者村镇。我们在一个加油站稍歇，这时候雨停了，一道彩虹横跨天际，路旁的灌木结满了累累的红色果实。一路向南，都是在森林的陪伴之下，那些金黄色的树木特别明目。高速公路是新建的，可以看见两旁优良的新生代剖面。我们穿过村镇和森林，到达幽谷中的里拉修道院。这里依然是中世纪的拜占庭风格，修道院静卧在山溪旁。溪水被引入到修道院里，游人直接饮用，也许信徒们也相信有 “ 神水 ” 的功效吧。 群山环抱下的里拉修道院 下午抵达靠近希腊边境，属于保加利亚马其顿地区的哈吉迪莫沃（ Hadjidimovo ）。尼科莱也有十多年没来了，我们查勘了几处露头，最后询问牧羊人，终于在一座水库旁找到 1 号地点。在这里曾采集到最多的标本，现在也能很随意地发现化石。我就找到了三趾马的颊齿和第三蹠骨，尼科莱说是最好的纪念品。晚上来到一家干净朴素的乡村旅店，已有上百年的历史，叫波波夫客栈。晚餐大家围坐在壁炉旁，品尝着典型的马其顿食物，聆听着悠扬的马其顿民歌，聊到很晚还不肯解散。 暮色中的哈吉迪莫沃化石地点 24 日早上起来，天边才刚刚露出晨曦，我们到村里朴素的教堂转了一圈。很快，看见阳光最先照在皮林（ Pirin ） 山的顶峰，山顶是裸露的岩石，覆盖了少量积雪，但随着太阳升高，雪融化消失了。近处的戈采代尔切夫（ Gotse Delchev ）小镇也慢慢醒来，炊烟袅袅地弥散开。旅店主人准备了典型的马其顿风味早餐，很好吃的卷饼，然后我们喝了用各种野生植物配在一起调制的“茶”。 晨曦倾泻在皮林山顶 出发了，汽车逐渐爬上刚才眺望的皮林山，这里是国家公园，也是世界自然遗产。山上不仅树木茂盛，还有巴尔干特有的高大的波斯尼亚松（ Pinus heldreichii ）。在山顶可以看见半山腰被快速移动的云烟笼罩，秋天的树叶色彩缤纷，红、黄、绿杂陈，仿佛是在仙境之中。下山途中开始出现晚中新世的陆相沉积，是比较粗的河流相碎屑岩，中间夹有很多砾石，地层水平，厚度巨大，是进行生物地层研究的理想地点。 亚森在拍摄山谷中流动的云烟 下山后进入盆地，到达卡利曼茨（ Kalimantsi ），很老旧的村庄，但依然干净整齐。植被茂盛，树木长得很快，尼科莱他们原来发掘的地点都被新生的植物覆盖了。我们依然到达了原来的位置，能看见发掘的痕迹。尼科莱在村里有一个老朋友，我们去他家坐了一会儿。他自己酿葡萄酒，品尝了一点，味道不错。我们就在村边的小饭馆午餐，真巧，顾客里还有一个老人会说几句中国话。饭馆里装饰着各种野生动物的头部剥制标本，有野猪、狐狸、鹿等，还有整只的鹰。 卡利曼茨的路牌 乡村饭馆的装饰 下午开车走了好长时间，路上见到压死的蛇，亚森对巴尔干半岛的物种很熟悉，告诉我们是毒蛇。最后到达萧条的哥尔纳苏西察（ Gorna Sushitsa ），剖面更好，露头的厚度有 200 多米。村里已经很少有人住了，以前的村长和一些老人在教堂外台阶上坐着聊天晒太阳。我们找了几次路，终于下到谷底，化石非常丰富，又采到三趾马。这里也有中猴（ Mesopithecus ）的化石发现，所以很重要，将来可以在古地磁工作支持下，成为欧洲晚中新世晚期动物群的典型地点。 巴尔干山野的秋色 远眺哥尔纳苏西察的村庄和剖面 回到驻地已经很晚了，这是距桑丹斯基（ Sandanski ） 20 多公里的一个小镇。晚上去饭馆，尼科莱的另外一个年轻人朋友的全家也来相聚。饭馆里有人喝醉了，不断来找我们说话，但说的是保加利亚语，虽然双方无法交流，但知道他们是很质朴的村民。 保加利亚的夏令时在 10 月 25 日，即 10 月的最后一个星期日结束。我事先已了解清楚，手机上的时间也会自动更改。虽然昨晚提醒了，但两个学生还是没搞明白，连尼科莱也忘了这件事早早起来。由于是星期天，小镇上没有店铺开门，我们找不到地方吃早餐。但今天是选举日，居民们都涌到街头，有咖啡馆可以坐坐。我们也就喝了一杯咖啡出发，重新翻越皮林山往回走，一路风光依旧迷人。到达戈采代尔切夫，终于发现一家面包店开着，于是我们坐下来解决了早餐问题。连小小面包店都有自己的 WiFi ，保加利亚的免费网络覆盖据说是全世界最高的。 继续向东北方向行驶，道路在罗多彼（ Rhodopes ）山区穿越。到处郁郁葱葱，森林覆盖率非常高，没有树木之处也是草地，看不到裸露的地方。这一带是穆斯林聚居区，村镇里都能见到清真寺高耸的尖塔。有一条窄轨铁路与公路伴行，穿山过谷，不过看来已经废弃，一路上没有见到有火车通过，但铁路保持完整。 挺拔俊秀的欧洲冷杉 在翻越最高的山口时，亚森停下车来拍摄原始的欧洲冷杉（ Abies alba ）林，每一株都纤细挺拔，高耸入云，非常漂亮而壮观。下山以后，是宽阔的山间谷地，两旁是丘陵。到达多尔科沃（ Dorkovo ），这是我们的参观地点，尼科莱多年前在此发掘，现在建成一个博物馆。多尔科沃小镇上教堂与清真寺并存，化石博物馆就在镇边，是一座全木结构的圆桶形建筑。主要的陈列是一头等比复原的奥韦涅互棱齿象（ Anancus arvernensis ），做得非常好，既有严格的科学性，又有艺术的观赏性，很值得其他博物馆借鉴。这个地点也有不少灵长类的化石，还有鸟类的材料，大厅里回荡着模拟的鸟兽呼唤和鸣叫。 多尔科沃别具特色的博物馆 傍晚到达普罗夫迪夫南面的阿塞洛夫格勒，拉汀卡已从索菲亚赶过来等着我们。晚上旅店的餐厅里一直播放的是希腊的流行歌曲，这里从 6000 年前已与希腊文化紧密联系，实际上是希腊文化圈的一部分。餐厅就是一个酒吧，电视上在播体育节目，但关掉解说，而放着很大声的音乐，以至于我们聊天都有些费劲，但本地人好像并不觉得。我们一直聊了很久，伴随着循环播放的歌曲，后面几天下来，都已经会哼这些调调了。 从 10 月 26 日开始，我们就在阿塞诺夫格勒工作，对比研究丰富的三趾马动物群化石，主要来自我们考察过的几个地点。我们首先参观了博物馆，规模不大，位于城内的小山顶，它就是索菲亚的国家自然历史博物馆的分馆。博物馆的大厅中是一具恐象的骨骼模型，化石发掘自阿塞洛夫格勒附近，原标本保存在索菲亚大学。一楼的侧厅是多尔科沃的化石陈列，二楼是哈吉迪莫沃和卡利曼茨的化石展览，后两个地点丰富的三趾马动物群化石也收藏在二楼的库房里。展出做得质朴而专业，吸引着人们前来参观，一天之内有好几队学生团体。哺乳动物的头骨化石相当多，骨架也有不少组装起来，包括中猴、豪猪、鬣狗、后猫、三趾马、羚羊等。 顶天立地的恐象骨架 珍贵的中猴化石 我们各自为阵，开始观察标本。跟在索菲亚一样，我和李刈昆在库房工作，李雨和尼科莱在办公室讨论食肉类，而亚森则给我们提供各种服务。拉汀卡其实是专门来帮我做三趾马工作的，真感谢她特意跑一趟。几天里我把三趾马的任务完成了，当然，只是在有限时间内的安排。实际上，标本非常丰富，看是看不完的，还没有做测量。这里的好处是同一地点的化石都收集在一个博物馆里，不像希腊萨摩斯（ Samos ）和匹克米（ Pikermi ）、中国保德和榆社的材料分散在世界各地，和政的标本也保存在国内甚至国外的不同地方。阿塞诺夫格勒收藏化石的地点层位信息清楚，可以进行很好的研究工作。 矮脚古三趾马 最后一天我的全部时间都在对比犀牛标本。由于化石很沉重，所以有的时候没有从展柜中取出来，就在陈列厅里进行观察拍照，结果站了整整一天。犀牛的标本不算太多，远少于三趾马，现在才真切感受到为什么在欧洲称为三趾马动物群。不过还是很奇怪，个体数量不应该差这么远啊。看完后进一步觉得犀牛的分类确实比较难，如果没有头骨，只有单个的牙齿，甚至是齿列，将近一百年前林斯顿（ Torsten Ringstrm ）就说过，这很难鉴定。 羚羊化石骨架 中午去饭馆时在街边的停车场遇见了阿塞诺夫格勒的市长，他正在争取下一届任期，到处都是他的竞选海报。他在中学时代跟随其生物老师、博物馆创建人科瓦切夫（ Dimitar Kovachev ）参加过化石发掘，因此对博物馆很支持，所以尼科莱与他也非常熟悉。 结束了在阿塞诺夫格勒的工作， 10 月 29 日返回索菲亚之前还有一些时间，我们还能参观附近的古迹和野外化石地点，也可以到博物馆做交谈和告别，与大家合影留念。早上遇见了热闹的集市，马路上都是摆摊的，很有在中国赶集的味道。实际上，也真跟中国有关，卖的商品几乎都是中国生产的。 在 阿塞诺夫格勒博物馆前合影 我们去城市旁边的阿森要塞，阿塞诺夫格勒就因其而得名。车从盘山公路开上去，到了白色大理石裸露的地方，堡垒就构筑在上面。要塞已经废弃，但还有一座拜占庭教堂巍然屹立。这个山口从罗马时代起就是控制通往爱琴海要道的咽喉，千百年来宗教和民族一直在进行争夺。 扼守咽喉通道的阿森要塞 奇尔潘（ Chirpan ）的阿兹玛卡（ Azmaka ）发现了欧洲最晚古猿的一枚牙齿。我们穿过田野，来到这个地点，四周是肥沃的黑土地。尼科莱领导的发掘痕迹清晰可见，现场还有很多完整或不完整的化石暴露，继续发掘肯定会有更大的收获。中午就在奇尔潘稍作停留，很安静的小镇。接下来的时间就是在高速公路上赶路了，回到索菲亚时正是交通的晚高峰，在保加利亚这些日子还一直没有遇见这样的堵车。 阿兹玛卡古猿化石地点 10 月 30 日中午的航班，所以上午有时间去逛一逛街景。自然博物馆就在市中心，附近是政府的主要办公楼。这里也是古代的城市中心，从地下通道里可以看见发掘保留的城墙。 14 世纪的 圣佩多卡 地下教堂就在这个区域，但我们去得早，还没有开门。不远处是奥斯曼时期的班亚巴什清真寺，跟在伊斯坦布尔看见的样式相似。我们也在旁边的喷泉公园里坐了一会儿，和暖的阳光照着，有轨电车从容地驶过。 中国人对保加利亚的了解，季米特洛夫是一个重要的纽带，但东欧剧变之后他的陵墓已经被拆除，当地人似乎也不愿意提起。离得近的历史反而容易被刻意忽视，罗马时代的遗迹却都被认真地修复。 最后回到博物馆，跟大家一一告别。尼科莱非常热情，一定要送我们去机场，还是亚森驾车。机场不远，很快就到了。他们等我们一直办好所有的手续，进了安检才告别回去。整个 11 天的行程，尼科莱全程陪同，我们衷心感谢他的热情接待。
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哺乳动物演化与青藏高原隆升
热度 9 taodeng 2016-4-1 10:09
哺乳动物演化与青藏高原隆升 气候有其自然的演变规律，这个规律必然对地球上的生物，包括从新生代开始繁盛的哺乳动物产生影响。哺乳动物的起源和演化无不受其生活环境的调控和制约，化石物种及其组合的特点与变化又是了解和再现其生活地区的气候与各种环境因子的最好依据。因此，哺乳动物是反映气候环境变化的重要标志之一，基于这一逻辑关系，哺乳动物化石所诠释的演化历史能够判别新近纪气候环境的重大变化。另一方面，主要归功于高分辨率深海氧同位素曲线的建立，新生代全球气候的复杂变化正得到越来越多的认识，其细节也变得越来越清晰，但包括哺乳动物在内的陆地生态系统的响应则还需要深入的了解，相关的陆相沉积物尚待进行更细致的工作，并且要建立精确的年代框架，以利于哺乳动物地理分布和区系格局形成过程的同时性对比。 动物的演化和区系的分异与动物本身的进化机制、古地理及气候环境等综合因素密切相关。中国现代的自然地理和环境格局，很可能与哺乳动物多样性的状况相似，在青藏高原显著隆升的新近纪时期已基本形成。在陆地生态系统的分化过程中，全球气候的变化显然也对哺乳动物的地理分布和区系格局产生了影响，使一些类群的分布界限随着气温的变化而改变，这种变化在古北界和东洋界的过渡地带上反映尤为明显，具体表现在其范围的扩大或缩小。因此，新生代晚期哺乳动物地理区系的研究重点是青藏高原的新近纪寒冷适应性动物，同时与中国不同地理分区内新近纪哺乳动物群的生态特点进行对比，将能够阐明东部季风影响范围内华南地区、华中过渡带和华北地区哺乳动物的适应性特点，从动物群演替的稳定性以及动物群组成和属种更迭的速率等角度反演东亚地区哺乳动物的生活环境，从而建立哺乳动物地理区系格局与青藏高原隆升驱动的气候环境变化之间的相关性。 现代全球动物地理区系划分 中国在晚新生代的哺乳动物方面有着世界上得天独厚的条件，沉积盆地发育、化石地点众多、标本数量巨大、生态类型丰富，南北跨越热带、亚热带和温带，东部为季风森林区，西部为干冷疏林草原和荒漠。中国新近纪哺乳动物化石的分布相当广泛，从青藏高原的札达盆地到蒙古高原的中部地区，从甘肃临夏盆地的红粘土堆积到山西榆社盆地的河湖相砂岩，从昆仑山口的高寒地带到云南元谋的干热河谷，都在陆相沉积中发现了非常富集的哺乳动物化石埋藏，具有其他国家不可替代的研究资源优势。如欧洲新近纪的哺乳动物化石地点分散、地层不连续，因此时代和环境背景都很难准确判断。 中国新近纪哺乳动物群的时代和地理分布（据Qiu et al., 2013） 根据中国的丰富化石材料，已经建立起新近纪的哺乳动物区系概念模式，识别出哺乳动物在欧亚大陆内部以及与北美之间的迁徙事件，发现了冰期动物群在青藏高原的起源以及随后的扩散路线。作为生物进化事件与气候环境演变关系研究的基础，精细的年代地层框架的建立至关重要。正是由于中国新近纪哺乳动物化石的富集，以其作为主要划分依据的时代分期已经建立，这一框架不仅成为中国的标准，也在国际上被接受作为代表亚洲地区的方案。中国在新近纪哺乳动物地理区系与气候环境背景关系的研究方面，不仅有优异的化石和剖面条件，而且在研究手段上与国际同行既不相伯仲又有密切合作，利用釉质稳定同位素、牙齿微磨痕、物种多样性、冠高指数、体重群落线、运动功能分析、多元多变量统计等方法开展了卓有成效的工作。 中国新近纪哺乳动物地理区系（据 Qiu and Li, 2005 ） 然而，关于中国新近纪哺乳动物地理分布和区系格局的特征及其对气候环境变化的响应尚未形成有规模的研究，近年来在中国报道的重要新近纪哺乳动物化石只利用了化石宝库中的部分材料，还有不少关键的生物进化事件和气候环境过程有待更多的哺乳动物化石来证实，以便深入地了解并发现其内外因素之间的紧密关联。如哺乳动物地理区系演化的驱动机制以及洲际间哺乳动物交流的气候环境背景等都是广受关注的重要课题。新近纪大量珍贵哺乳动物化石材料的新发现所引发的更多涉及过去全球变化的关键科学问题亟待回答，包括：第四纪之前冰期动物群在何种气候环境条件和地质构造背景下起源？为什么现代青藏高原具有大量独特性哺乳动物？现代哺乳动物地理区系的格局在什么时间和什么环境下定型？ 由于有丰富的哺乳动物化石地点和连续的地层剖面，中国东部的新近纪动物地理区系特征较为清晰，而在西部地区，尤其是青藏高原，我们的了解尚处于相当薄弱的状态。近年来的研究表明，全球环境演化历程中许多重大事件与亚洲有关，其中青藏高原的隆升被认为是全球晚新生代气候变化的重要因素，对现代东亚季风环境的形成演化和西风环流的行为有着重要的影响。在青藏高原隆升的驱动下，东亚古季风逐渐加强，亚洲内陆逐渐变冷、变干，中国北方出现了富含哺乳动物化石的风成红粘土堆积。植被的光合作用类型在中新世末期从 C 3 循环转变为 C 4 循环，中国西北受青藏高原的隆起而延缓了这个过程，而中国东部和南部的新近纪地层中则清晰地记录了 C 4 植物的扩散。 哺乳动物群的组成和特征以及青藏高原周边地区的巨厚砾石堆积表明，青藏高原在新近纪持续抬升。 最近在西藏札达盆地发现了已知最原始的披毛犀、雪豹和北极狐，从而推翻了冰期动物起源于北极圈的假说，证明青藏高原才是它们最初的演化中心。 雪豹在青藏高原的起源及豹亚科的全球扩散（据 Tseng et al., 2014 ） 青藏高原的新近纪哺乳动物群具有特殊的意义，因为在随之而来的第四纪冰期中这些寒冷适应性动物获得了优势地位，由此成为现代动物地理区系和多样性的基础。 鉴于札达盆地的重要性，它成为探索中国新近纪哺乳动物地理变迁和现代哺乳动物多样性格局形成的关键地区。 在地质构造上，札达盆地位于拉萨地块与喜马拉雅构造带接触部位 。 盆地东西长约 140 公里，南北最大宽度为 50 公里，盆地内的新生代地层近水平产出，超覆于盆地基岩侏罗 — 白垩系变质砂岩之上。地层出露厚度在盆地南缘达到最大，约 800 米左右，下部为快速堆积的含砾砂岩夹薄层泥岩，中部为砂岩与泥岩、泥灰岩互层，上部为巨厚砾岩与薄层泥灰岩、泥岩互层。象泉河从盆地穿过，切开了重重地层，形成大面积的露头和优良的剖面，成为研究青藏高原新生代沉积的有利地点。近年来已在札达盆地发现了 200 多个化石地点和数以千计的脊椎动物化石标本，已鉴定出的动物化石共计 33 种，包括裸裂尻（裂腹鱼类）、鸵鸟（蛋片）和 31 种哺乳动物，证实札达盆地是目前青藏高原上脊椎动物化石多样性最高的晚新生代盆地。 西藏札达盆地的新近纪哺乳动物化石地点和层位（据 Wang et al., 2013 ） 冰期动物群曾被假定是随第四纪冰盖扩张进化而来，即这些动物被推断可能起源于高纬度的北极圈地区，但此说一直没有可信的证据。来自西藏的化石材料证明，冰期动物群的一些成员在 370 万年 前的上新世中期已在青藏高原上演化发展。冬季严寒的高海拔青藏高原使冰期动物群形成对严寒气候的预适应，在第四纪成功地扩展到欧亚大陆北部的干冷草原地带。 札达动物群的其他成员以及在青藏高原其他地点发现的哺乳动物化石已经显示，独特的青藏动物群可以追溯到晚中新世时期。岩羊的祖先也出现在札达盆地，在随后的冰期里扩散到亚洲北部，与披毛犀的演化历史非常相似。此外，分子生物学家已经建立起牦牛和盘羊在青藏高原或周边山地的祖先类型与其北美的冰期动物亲戚，如美洲野牛和加拿大盘羊之间在系统发育上的联系。牦牛、藏野驴、藏羚羊和北极狐也都具有青藏高原起源的线索和向北扩散的路径，藏野驴甚至远及阿拉斯加。 在札达发现的豹类化石代表了 世界上已知最古老的大猫（即包括狮、虎、豹在内的豹亚科），由此不仅揭示了雪豹，而且揭示了整个豹类以及其他豹亚科动物的青藏高原起源。适应寒冷气候的第四纪冰期动物群的起源，原来一直在上新世至早更新世的极地苔原和干冷草原上寻找。显然，在青藏高原上发现更多的哺乳动物化石，将提供进一步的证据来证明全北界的冰期动物群在上新世青藏高原的寒冷环境中渡过了适应进化的最初阶段 ，并可能将多数 现代青藏高原哺乳动物的历史追溯到新近纪的本地起源，在哺乳动物演化发展与气候环境背景和青藏高原隆升的关系上取得更大的突破 。 披毛犀在青藏高原的起源及其在第四纪“走出西藏”的扩散过程（据 Deng et al., 2011 ） 不仅在青藏高原起源的动物通过扩散影响新近纪的动物地理格局，中国其他地区的动物多样性特点也受到青藏高原隆升的强烈影响。中新世是我国哺乳动物向现代转变的一个重要时期，现生哺乳动物中大部分科在这一时期先后出现。晚中新世是我国哺乳动物在地史上多样性最高的时期，种类和数量都相当丰富，华北和西北的三趾马动物群与现代非洲草原上的哺乳动物一样繁盛。中新世哺乳动物在我国的分布出现了明显的南北分异，这种分异尤以小哺乳动物更为显著。中新世北方动物群反映了温带草原环境，与现代古北界相似；南方动物群则指示了热带 — 亚热带森林环境，具有现代东洋界的特色；其间有一个明显的动物分布过渡区，这一地区混杂了南方和北方的动物类型。我国中新世的哺乳动物分布也发生了东西分化，东部主要由喜暖湿的成员组成，西部主要由耐寒、耐旱的草原型动物组成。中新世中期的 “ 铲齿象动物群 ” 反映了相当暖湿的气候环境，可能与全球 1500 万年 时的气候变暖有关；晚期 “ 三趾马动物群 ” 以及 “ 三趾马红土 ” 在华北和西北的广泛出露，表明了这一时期的环境又发生了一次较明显的变化，气候变得干热。青藏高原在晚中新世的隆升高度显然已对季风产生了较大的影响，因而出现了土状堆积的大面积扩展，导致我国动、植物的分布产生如此明显的分异，形成与现代古北界和东洋界十分接近的动物区系。随着青藏高原隆起而被抬升了的蒙新高原区，这时的高度也已使东南和西南季风对其的影响变得很弱，气候处于半干旱甚至干旱状态，出现了只适于耐旱动物生存的环境，而使东部和南部喜暖湿动物无法扩散到这一地区。 铲齿象动物群的生活环境（李荣山绘） 中国的上新世哺乳动物群继承了晚中新世 “ 三趾马动物群 ” 的面貌，但在演化上只发生科、属级的替换。南方的哺乳动物群分化比晚中新世时更为清晰，繁衍了喜湿热的森林型动物。北方的哺乳动物群主要由适应草原生活的成员组成，指示了典型的古北区自然环境，如三趾马、骆驼、羚羊、跳鼠、沙鼠、原鼢鼠、平鼠和鼠兔等。与晚中新世相比，啮齿类动物不仅在种类和数量上明显增加，而且齿冠也高，适应取食硬草的能力得到加强。上新世时青藏高原北侧和西侧的中亚和中国西北变得非常干燥，草原化和荒漠化比中新世更为明显，而高原的东部和南部的变化却很小。 三趾马动物群的生活环境（李荣山绘） 中国新近纪的哺乳动物地理区系研究已有很好的工作基础，以哺乳动物化石为标准，已经建立起由中新世的谢家期、山旺期、通古尔期、灞河期和保德期，上新世的高庄期和麻则沟期组成的地质时代分期框架，并得到精细的古地磁定年数据支持，部分地区的哺乳动物群性质已得到深刻认识。青藏高原隆升驱动的气候环境变化及其对哺乳动物地理区系的影响也在某些方面得到了解，已经发现青藏高原是第四纪冰期动物群和现代高山动物群的起源中心。这些成果已经突破了资料积累的瓶颈，提高到原创性的理论层面，不仅在科学界引起极大关注，也为公众认识哺乳动物多样性的深刻内涵普及了重要知识。 北极狐的起源中心和现代分布地区（据 Wang et al., 2014 ） 开展相关研究工作已有一系列的方法和手段可以采用或借鉴。 在哺乳动物地理演变的研究中，系统发育分析至关重要，而利用包含形态和遗传特征数据集的“全证据（ total evidence ）”方法重建祖裔关系使结果变得更为精确。用来构建生命演化树的数据有两种主要的类型：一种是表型数据，也就是可观察的解剖和行为特征；另一种是 DNA 所编码的基因数据。随着学科交叉的日益密切，构建强有力的系统树需要整合两种类型的数据，因为无论是基因数据还是表型数据，单一采用任何一种都会遗漏另外一类有效信息。另一方面，尽管在有关物种关系的研究中， DNA 序列数据起到非常重要的作用，但是表型数据在直接构建树的过程中起到主要的作用。这些表型数据包括了保存在化石中的特征，而化石中保存 DNA 通常是不可能的。因此，只有把所有的证据都结合起来才能对过去的事件做出信息量最大的重建。 基于表型和分子证据重建的豹亚科系统发育关系（据 Tseng et al., 2014 ） 青藏高原的形成使得来自印度洋和太平洋的季风都难以直接影响到亚洲大陆的中心部位，必然导致这一地区荒漠化和我国自然环境产生分异。由于高原隆升，蒙新地区气候已变得干旱，植被趋于草原化，使那些适应草原和耐旱型动物得以繁衍。哺乳动物颊齿冠高指数的增长与干旱度和生态环境的开阔程度有关，其与降雨量之间的关系来源于对现生动物食物性质与牙齿磨蚀程度之间的观察。增加的植物纤维、累积的硅质、额外的沙尘、降低的营养物质都增强了牙齿的磨蚀。所以根据高冠指数可以推测植被的条件，由此与古水汽条件相联系，进而可以推测降雨量。 在古温度恢复方面，食草动物和水体的稳定同位素分析是可以利用的有效手段。高冠食草动物牙齿釉质的稳定碳同位素比值与其取食的草本植物相关联，能够指示生活环境中植被的 C 3 或 C 4 植物类型，经过地质时期大气二氧化碳碳同位素比值变化的校正，即可以通过植被类型定性地得到相关的古温度范围，再通过骨骼化石的氧同位素温度代用指标以及碳酸盐二元同位素温度计得到定量化的古温度数值。 吉隆盆地哺乳动物群生态复原（李荣山绘）及食性分析（据 Wang et al., 2006 ） 在新近纪全球气候变化的背景下，东亚地区因青藏高原的强烈隆升而造成生态环境的多元化格局，因此，精细的哺乳动物适应性研究分析至关重要。在哺乳动物群内部，迁徙性较强的大型哺乳动物可以反映广泛区域的气候特征；小型动物克服分布阻限的能力相对比大、中型动物弱，在长期的演化和替代过程中更易受周围环境的制约，其分类阶元的亲缘关系与自然环境的相关性更为明显。这样，低级类元的动物群体的地理分布范围必然相对狭窄。所以，小哺乳动物对气候环境变化的反映比大型哺乳动物更为敏感，因而研究小哺乳动物能更精确地反映地区性的气候环境特征。 构成陆地生态系统重要成分的哺乳动物所记录的各种变化不但能为从地形和沉积物所得出的自然环境变化提供极有价值的补充 ，还能用来以较高的精度和可靠性重建古气候的波动情况。陆地生态系统在新近纪发生了剧烈的变化，森林植被为草本植被所代替，随即导致了动物群的分异和演化，森林动物大量消失，哺乳动物从铲齿象动物群突变为三趾马动物群，造成喜暖动物群的分布范围向现代的亚热带和热带地区迁徙，而干旱和湿润作用的叠加还引起哺乳动物地理区系在东西方向的差异和变化。 根据植物光合作用类型与食草哺乳动物骨骼形成上的联系，利用哺乳动物化石牙齿釉质的碳、氧稳定同位素组成已经重建了青藏高原不同新近纪盆地的古环境和古高度，为检验构造、气候和生物演变之间的联系提供了一个独特的窗口。 剖析新近纪气候频繁波动的历程中哺乳动物地理区系的变化模式，判断动物群的起源、辐射、迁徙、消亡和绝灭的具体细节，这些研究方向近年来倍受古生物学家和古气候学家以及更广泛的同行学者共同关注，同时也是发展最快的自然科学前缘领域之一，在这些方向上取得的成果还将为预测和应对未来的全球变化提供极其重要的过去全球变化的记录和信息，因此具有回应社会迫切需求的功能。 札达三趾马在高山草甸上飞驰而过（陈瑜绘） 新近纪青藏高原的隆起对东亚地区哺乳动物的演化具有直接而深远的影响。由于高原的逐渐隆升，南亚夏季风和北亚冬季风的强化，我国西北部的气候越来越干旱，青藏地区越来越高寒，自新近纪以来所造成的恶劣生态环境已使青藏高原成为许多哺乳动物不可逾越的障碍。然而，在新近纪青藏高原的极端环境下仍然有丰富化石所反映的繁盛哺乳动物生存，研究它们的适应辐射机制，不仅能够提供独特生态系统的结构特点，还能为第四纪的冰期动物群以及青藏高原和北极的现代耐寒动物找到起源的原始地域和演化的详细脉络。
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《史前哺乳动物》序言
热度 4 taodeng 2015-12-10 08:31
《史前哺乳动物》序言 当今世界，人类的足迹早已遍布全球，无论是七大洲的土地上还是四大洋的波涛中，人类活动的痕迹随处可见——人类俨然已成为地球的主宰，站在了生物链的顶端。然而从生物学的角度追本溯源，人类不过是真兽类的一员，在哺乳动物的浩瀚大军中，也仅仅占据了一个词条的位置而已，且比绝大多数成员出现得要晚。 虽然哺乳动物仅占地球上所有现生物种的 0.4% ，但其活动对整个世界的影响不容小觑。而它们同样也是经历了漫长的演化期，才一步一步发展成如今这般的模样。 早在三叠纪晚期，就在名叫“恐龙”的爬行动物刚刚登上进化舞台的同时，一群毫不起眼的小动物也偷偷地从兽孔目兽齿类爬行动物的行列当中分化出来，踏上了自己独特的进化之路。不过这群小动物挑选的时机实在不能算好，在从侏罗纪直到白垩纪末期这上亿年的漫长岁月中，每一个白天和黑夜里的每一分钟，对它们都是一场严酷的生存考验。在遍布大陆的恐龙的威胁之下，哺乳动物的祖先们只能依靠小心翼翼的行动和敏捷的身手来躲避随时可能出现的捕食者。 这样担惊受怕的日子一直持续到白垩纪末的物种大灭绝时期。那些无法适应环境异常改变的庞然大物们陆续消失于世，而哺乳动物们则凭借着顽强的生存力和优异的适应力度过了那场浩劫，在接下来的新生代中顺势崛起，并终于大放异彩。对于史前哺乳动物来说，恐龙灭绝之后的世界已经变成了它们的舞台。尽管也有几类爬行动物和两栖动物从大灭绝事件里逃出生天，但那时的世界已是哺乳动物和鸟类的天下。 在古生物学科中，对史前哺乳动物的研究主要依赖于骨骼和牙齿，因为在正常环境下，通常只有这两个部位能够得到保存——所幸这些极少的存留依然能提供可观的信息。骨骼的形态可以反映出动物的种类，以及它们所属的科目分类，我们可以从中确定该动物的大小、运动方式、死亡时的年龄甚至性别等等。而牙齿会为我们提供该动物在饮食方面的信息，研究它们的食物有助于理解这些动物的生活方式，如从其菜谱中得知它们是栖息于森林还是草原。而书中所有关于这些史前哺乳动物的信息，也几乎都是从这些方面得来的。 本书在 100 多项介绍里，详细展示出史前哺乳动物的很多信息。除了对某个物种的简介之外，还包括对其最重要特征的总结。书中对史前哺乳动物的介绍大多数都是以种为基础，也有一些是以属为基础的，比如南美有袋类。在对每一种动物的介绍中也都附有复原图像、小知识、体型对比和时间标尺，有时候还会提供其他相关插图，以及显示化石发现地的地图。 对古生物的新发现永远层出不穷，曾经我们对远古的世界一无所知，但现在我们终于有机会可以一窥从前。每一个新的发现都带领着我们追溯地球的历史、生命的历史、人类的历史。本书所载正是一份关于哺乳动物的生命长卷，现在我们终于可以翻开这份长卷，细细品读。
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亲代投入之物种差异
热度 1 smallland 2015-9-25 16:18
从生物进化的角度解释，亲代投入与先期投入有关。投入太多的一方，成本太高，不能轻易放弃。从低等动物到高等动物，比如昆虫，鱼类，两爬，鸟类，兽类，这个原则应该是一致的。然而，亲代投入还受若干因素的影响，比如，雄性是否能确定自己的血缘关系paternity，比如环境，比如物种生活史特征，等等，均有决定性作用。下面是拷贝的一个数据： 哺乳动物：90%雌性负责；10%双方负责；完全只有雄性负责的，没有 鸟类：8%雌性负责；90%双方负责；2%雄性负责 鱼类：30%雌性负责；20%双方负责；50%雄性负责 这三类中，哺乳动物，毫无疑问，雌性的先期投入是最高的；鱼类，是最低的。在paternity确定性方面，鱼类应该是最高的，因为雄性可以守住很小一块地盘，确定是自己的sperm；这方面，鸟类和兽类的雄性就没这个条件，adultery是常有的。 按说，雌鸟产一枚卵也不是很廉价，但双亲育雏很普遍。显然，仅仅是产卵的先期投入不足以解释。这部分与其行为特征有关，雄性常常要花大量的时间求偶，要花大量的精力筑巢，这些，都是投入。 另外，鸟类的生活方式（飞行）也是决定性因素。小鸟出窝前，总是比较危险，双方共同努力，加快速度，尽快让后代飞起来。
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化石宝库 2008-11-04 08:11
热度 1 taodeng 2014-2-7 23:51
甘肃 和政 博物馆 临夏盆地处于青藏高原与黄土高原交汇地带，发育并出露距今约3000万年以来的新生代陆相沉积，其中富含哺乳动物化石。它是我国，也是世界上晚新生代哺乳动物化石最丰富的地区。已发现大量的哺乳动物化石，包括晚渐新世巨犀动物群、中中新世铲齿象动物群、晚中新世三趾马动物群和早更新世真马动物群，尤以三趾马动物群最为繁盛。 一号馆 二号馆 铲齿象头骨序列 铲齿象骨架 陆龟 犀牛头骨 壁画 萨摩麟骨架 三趾马动物群埋藏 回廊 库房一角 和政羊雕塑
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古兽凶猛 2008-10-28 08:08
taodeng 2014-2-7 23:49
甘肃 和政 广场 给史前动物做雕塑是一件很有意思的事。我们首先在岩石中找到这些动物的骨骼化石，在修复鉴定后把它们装配成骨架。接下来研究每一块骨头上曾经附着肌肉的痕迹，从而恢复肌肉的位置和形态。然后根据动物的生存环境推测其皮肤的类型和毛发的特征。一个个栩栩如生的绝灭动物就这样复原出来了，再让艺术家重新用岩石雕刻出它们。 群兽 剑齿虎 巨鬣狗 库班猪 铲齿象 萨摩麟 三趾马 巨颏虎攻击埃氏马 剑齿虎争斗 大唇犀与额鼻角犀 羚鼷鹿与奇角犀 巨翼齿兽与巨犀
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乌普萨拉冬旅 2007-01-15 08:53
热度 1 taodeng 2014-1-25 22:51
乌普萨拉冬旅 早就知道北欧冬季的夜晚相当漫长，但当飞机在下午两点多钟降落在斯德哥尔摩的阿兰达国际机场时，还是没有想到天已经完全黑下来。这是12月初的时候，从机场到城里的路上完全是一片夜晚的景象，路灯照得通明，但路两旁的森林却模糊在黑暗中了。实际上，瑞典是一个极其受太阳影响的国家，在隆冬里整个国家都被黑暗笼罩，根本没有白昼；但在盛夏时太阳则永不落下，在极北地区可以欣赏到两个月的午夜阳光，甚至可以在夜晚打高尔夫球。 我此行的主要目的是到乌普萨拉大学去观察拉氏藏品中采自保德等地的犀牛化石。乌普萨拉是斯德哥尔摩北面的一个城市，驱车不到一个小时就能到达。高速火车的连接使两地之间的交通更加便捷，许多人都是住在一地而在另一地上班，路上花不了一个小时。到瑞典的第一个晚上我就住在斯德哥尔摩，第二天早上出发去乌普萨拉。火车很快驶出首都，上午十点天还不怎么亮，但北欧广袤的原野已清楚地展现在眼前。茂密的针叶树林还能依稀看到绿色，而其他灌木和乔木的枝条上都结满了白色而耀眼的雾凇，林间大片的耕地覆盖着薄薄的积雪，一座座色彩缤纷的木屋点缀在清冷的冬景中，给原野增添了欢快的暖意。火车分秒不差地准点到达乌普萨拉，一座小巧玲珑但设施完备的小站迎接着旅客的到来。 乌普萨拉是瑞典的古都，也是异教徒的最后堡垒，即欧洲最晚被基督教征服的地方。乌普萨拉是瑞典国王举行加冕典礼的圣地，也是瑞典唯一的大主教驻地，城市还保留有1287年始建的用红砖砌成的哥特式大教堂、12世纪建成的圣三位一体教堂以及16世纪建筑的城堡。瑞典一些早期的国王，包括古斯塔夫·瓦萨就安葬在乌普萨拉，依然宏伟壮丽的乌普萨拉城堡就是从瓦萨时期延续至今的典型砖砌堡垒。乌普萨拉教堂位于乌普萨拉城中心，竣工于1435年，据说教堂的设计师是参与法国巴黎圣母院建造工作的建筑家波尼优尔。这是一座红色的雄伟建筑物，两座高耸入云的尖塔，远远就可以看见。教堂内部金碧辉煌，以文物丰富闻名，门楼上的大风琴，风管有碗口粗。这里是瑞典国王古斯塔夫一世、著名的瑞典植物分类学家林奈和科学家韦登堡等名人的墓地。教堂的小山顶上有一座古老的宫殿和两尊古炮，在这里可以俯瞰乌普萨拉古都的全景。 一条小河静静地穿过乌普萨拉城区，虽然已是隆冬，但河水并未完全结冰，河水有些发红，这是由于它流过红色岩系的缘故，一群群绒鸭和天鹅怡然自得地在河面上嬉戏游弋。绒鸭小而矮壮，它们曾经因为其绒毛是睡袋和羽绒衣的绝好材料而被捕猎，现在已经受到很好的保护。乌普萨拉的面积不大，城市由许多古老建筑和少量的新建筑组成，这里是一个大学区，乌普萨拉大学占据了城市最重要的部分。离开城市的商业区走向高地，经过北欧最高的教堂和历史悠久的古堡，就看见乌普萨拉大学各具风格的一幢幢建筑散落在花园和树林之中。冬日里不屈的草地还未完全枯黄，甚至还有灌木开着纷繁的小白花。我去乌普萨拉大学的路上要经过一棵树叶已经掉光的林檎，但火红的累累硕果仍然挂满树梢，赫然地明亮着严寒和劲风中的植物园。 创建于1477年的乌普萨拉大学包括7个学院和150个系，每年开设约40种初级学位课程及1100多门专业课程。乌普萨拉大学是瑞典及整个斯堪的纳维亚半岛最早的大学。在500多年的漫长历史中，乌普萨拉大学经历了多次改革，发展至今已成为现代化的世界著名高等学府之一和欧洲最大的大学之一。乌普萨拉大学的进化博物馆中收藏和展出了采自中国的重要脊椎动物化石。上个世纪20年代安特生和师丹斯基等人在中国保德等地的古生物考察是由瑞典人拉格留斯提供财政资助的，所以在考察中采集的化石标本被称作“拉氏藏品”，这批珍贵的化石标本现在已成为进化博物馆古生物部的镇馆之宝。 乌普萨拉的历史上有许多名人。对生物学家和古生物学家而言，乌普萨拉最了不起的名人就是天才的植物学家林奈，他所开创的生物分类体系至今仍是所有生物学研究的基础。林奈在乌普萨拉的故居就位于市中心，现在已经被改建为林奈博物馆，他的故居旁边是他自己的植物园，现在里面种有1600多种不同的植物。 卡尔·林奈出生于1707年，逝世于1778年，作为一个自然学者，他奠定了现代生物学分类命名的基础。一开始林奈的父母打算让他像他的父亲和外公一样做教士，但他对此不感兴趣，他对植物学感兴趣，他在这方面的知识引起了当地一个医生的注意。这位医生将林奈送到瑞典的另一所著名的大学隆德大学，但一年后林奈转入乌普萨拉大学学习。在这段时间里林奈发现花的花粉囊和雌蕊可以作为植物分类的基础，他将此发现写成一篇短文。1732年乌普萨拉科学院资助林奈去拉普兰考察，那时欧洲人对拉普兰还一无所知，而林奈在1737年将他对拉普兰植物世界的考察写成一本书发表。 此后林奈开始了他对欧洲大陆的科学访问，在荷兰时他第一次将他的分类学手稿《自然系统》提供给同行阅读。1738年林奈回到故乡，在母校乌普萨拉大学任教并著书立说，直到1778年去世。从1741年起，林奈担任植物学教授，潜心研究动植物分类学。在此后的20余年里，林奈共发表了180多种科学论著，特别是1753年发表的《植物种志》一书，是他历时七年的心血结晶，在这部著作中共收集了5938种植物，用他新创立的“双名命名法”对植物进行统一命名。 林奈的最大功绩是把前人的全部动植物知识系统化，摒弃了人为的按时间顺序的分类法，选择了自然分类方法。他创造性地提出双名命名法，包括了8800多个种，可以说达到了“无所不包”的程度，被人们称为万有分类法，这一伟大成就使林奈成为18世纪最杰出的科学家之一。18世纪生物学的进步是和林奈紧紧相连的，瑞典政府为纪念这位杰出的科学家，先后建立了林奈博物馆和林奈植物园等，并于1917年成立了瑞典林奈学会。 不仅是林奈，还有其他一些著名的科学家也是乌普萨拉人。例如，创立了摄氏温标的瑞典物理学家、天文学家摄耳修斯1701年生于乌普萨拉，他的父亲是乌普萨拉大学的天文学教授。摄耳修斯也在乌普萨拉大学学习和研究天文学、物理学和数学，取得了超群的成绩，1730年被任命为天文学教授。1744年摄耳修斯逝世于乌普萨拉，年仅43岁。还有，因创立电离学说而获1903年诺贝尔化学奖的瑞典物理化学家阿伦尼乌斯1859年生于乌普萨拉，17岁时入乌普萨拉大学主修化学，1878年毕业后留校，1901年当选为瑞典皇家科学院院士。 作为一个古生物工作者，自然对每个地方的地质地貌和人文历史也有着浓厚的兴趣。瑞典的现代地貌主要是由大陆冰川形成的，从地质上看，随着第四纪冰期的结束，冰雪融化后的北欧大地在一万年前逐渐显露出来。冰川切割出深谷，并造就了无数的冰川湖，岩石、砂砾、沙子和粘土的山脊在冰川退却后被沉积下来。当气候环境开始变得适合人类生存后，石器时代的狩猎者就沿着融化的冰川北上。在瑞典已经发现了一些工具和营地遗址，证明原始人从狩猎者过渡到食物采集者和农业生产者的漫长过程。从史前时期开始，斯堪的纳维亚人的祖先就已经学会利用海洋、湖泊和河流穿越茂密的森林进行航海活动了。维京人就生活在1000多年前的北欧，即今天的挪威、丹麦和瑞典。当时欧洲人更多将维京人称为北方来客，维京是他们的自称，在北欧的语言中，这个词语包含着两重意思：首先是旅行，然后是掠夺。维京人远航的足迹遍及整个欧洲，南临红海，西到北美，东至巴格达。 乌普萨拉曾是维京人，即北欧海盗的重要活动地区。现在在乌普萨拉大学的主楼前就伫立着许多在这一地区收集来的维京石碑，上面刻着他们的独特文字和龙纹符号。维京人最早的故事、历史、诗歌并没有写成文字，而是通过口头的传唱代代流传。直到公元1100年左右，居住在冰岛的维京人有了自己独特的文字，记录在兽皮上，或者木块、兽骨和石头上。这种文字由几条简单的曲线构成，最早有26个字母，后来渐渐演变成16个。基督教之前的斯堪的纳维亚艺术活跃在北欧的公元800年至1050年，维京石碑显示了维京艺术的显著风格和典型内容。石碑的边沿装饰着呈几何形蜿蜒的图案，许多石碑上的场景描绘了战争中的英雄人物、武士及其武器和战马，石碑的底部总是绘有海盗船。维京人还用花式字体装饰木制品和贵金属物品，并带有动物图形， 在瑞典，不仅是乌普萨拉的进化博物馆中收藏着采自中国的古生物标本，坐落于斯德哥尔摩的国家自然历史博物馆的古生物藏品中也包括采自中国的大量植物化石，任何一个古生物工作者都不会错过观察的良机。因此，在对乌普萨拉的访问期间，我也常常到斯德哥尔摩来参观。 斯德哥尔摩位于波罗的海北端的瑞典东海岸，是一个有许多水道和绿地的美丽城市，散布在20多个岛上以及相邻的大陆上，依靠水道和桥梁将它们连接起来。在斯德哥尔摩市内的水域里还能钓到大麻哈鱼，就在王宫和议会大厦之间的湍急水道旁，有许多人正在放长线钓大鱼，他们的最高理想就是钓到大麻哈鱼了，议会广场前的牌子上还记录了钓到的最大的大麻哈鱼。斯德哥尔摩市中心最过瘾、最容易去的钓鱼地点就是连接梅拉伦湖和波罗的海的斯特勒门运河，除了大麻哈鱼，海鳟也能在这里钓到，这都得益于瑞典能让水域保持粼粼清波的环保计划。 在斯德哥尔摩众多的岛屿中，于高登岛上的风景即使是在严寒的冬天仍然美不胜收。从城区跨过大桥就来到岛上，这里有许多值得一看的博物馆，最有名的当然是瓦萨号博物馆和北欧博物馆了，还有充满生气的动物园。但我更愿意回到自然的怀抱，花了3个小时的时间步行环绕小岛一周。冬天的水面已经结了薄薄的冰层，在寒风的吹拂下哗哗作响，野鸭、天鹅、鹈鹕和海鸥似乎也不怕严寒，在这隆冬还未南飞，仍然在冰冷的水面上嬉戏。芦苇已成金黄色，让人想起“蒹葭苍苍、白露为霜”的贴切。环岛的沙路上漫游的、跑步的、溜狗的、骑马的、观鸟的、钓鱼的，络绎不绝，怡然自乐。岛上的森林依然苍郁，岛外之岛远望过去更是宛若青黛，而岛间的海水湛蓝，片片轻盈的白帆在往来游弋。阳光灿烂地照着，使人感觉不到一丝冬日的萧条。 确实，在北欧的冬日虽然严寒而昏暗，但依然是充满快乐的。我记得一天我正在乌普萨拉的博物馆中工作，馆长急促地来告诉我，大学里的圣露西亚日庆典就要开始了，千万不要错过。原来，圣露西亚日也叫灯节，北欧国家在每年的12月13日都会庆祝这个节日，因为最早时这一天曾被错误地认为是黑夜最长的日子，实际上冬至是白昼最短的一天。我匆匆赶到学校的主楼，穿着白袍、戴着插满蜡烛的王冠的露西亚姑娘正缓缓从楼梯上走下，她的身后是同样穿白袍、手拿小星星的女孩，她们唱起了优美的《桑塔露西亚》，随后，全场的人都一起同声唱和，真是一派其乐融融的景象。这也正是我在乌普萨拉冬日之旅的心情写照：快乐而充满意义。
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健康的蝙蝠能携带狂犬病毒吗？（系列之二）
热度 7 yanjx45 2013-11-28 11:07
蝙蝠狂犬病毒的维持、传播和演化 （系列之二） (The maintenance, transmission, and evolution of 　lyssaviruses　in Bats) 二、　蝙蝠的免疫生物学和病毒携带状态假说 （Bat immunobiology and the carrier state hypothesis） 蝙蝠的基本免疫生物学状态，特别是其与狂犬病毒传播的关联，目前还知之甚少。随着最近在蝙蝠中发现多种人畜共患的病原体，现在有相当多的研究正集中在蝙蝠生态学及与病原体的相互作用。在这种新的宿主－病原体相互作用领域，早期的研究主要集中在蝙蝠基因组学研究，希望从中找到免疫调节因子的指征，并与其他已有充分研究的实验动物模型中所获得的明确结果进行比较。 在多年前就已提出 在蝙蝠中可能存在狂犬病毒的携带状态 这个概念。这个假说认为，蝙蝠在某种程度上能够支持狂犬病毒在其体内某个尚未确定的组织中增殖，但仍然能在很长一段时间不表现出临床症状，并能感染同一栖息地内的同一种蝙蝠。但是， 几乎没有实验证据能支持这一假说 。而且，相当肯定的是，在免疫功能降低期间， 蝙蝠可能最终死于狂犬病 ；狂犬病毒的潜伏期相当长，可能说明狂犬病毒与其他典型的急性RNA病毒感染相比，其免疫状态会随时间的推移而有更多样化的表现。 显然，目前对蝙蝠的基本免疫学特性及感染后的免疫应答仍知之甚少。多种蝙蝠的生命周期都与众多的生态因子有着内在的联系，这些因子决定蝙蝠生物学的关键阶段，如休眠和/或迟钝状态、迁移的需要、交配及随后的后代出生时间。环境的作用，包括温度、湿度、食物供应、寄生虫负荷，以及其他蝙蝠病原体的感染，都可能影响暴露于狂犬病毒后的结果。例如，通过实验证明了迟钝状态的影响，迟钝状态本身的持续时间会延长狂犬病的平均潜伏期。蝙蝠物种内的生物多样性意味着这些因素和要求在不同的蝙蝠物种间差别更大；如此说来， 有理由推断经历了一个潜伏阶段后，可能存在病毒的携带状态和/或病毒再激活的可能，但没有任何证据来支持这种说法。 然而，对大量此类因素的影响力的知识都还很欠缺，所以 病毒在健康蝙蝠内维持的机制仍属未知 。一个有趣的假设是：环境的改变可能会影响蝙蝠对病毒的抵抗力、传播，甚至可以通过溢出事件而感染其他哺乳动物群体。在终端宿主（如人群）中发现有更长的潜伏期。也有实例表明，抓获的蝙蝠当时看起来健康，在囚禁过程中发病，偶尔会表现出较长的潜伏期。这可能反映了潜伏期是可变动的，也可能是宿主－病原体关系的反映，其中免疫状态可能是对抗病毒主动复制必不可少的；但是， 这些结果也可能与暴露的途径、所接受的病毒剂量、复制的起始位点，以及其他未知因素有关。 因此， 为了更深入地理解这些独特的哺乳动物宿主与病原体的关系，继续研究蝙蝠的基础免疫生物学是很有必要的。 参考文献： C. Jackson: Advances in virus research---research advances in rabies, Elsevier, 2011.
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地球上到底有多少种病毒？
热度 4 yanjx45 2013-9-23 11:57
最新研究表明，地球上至少有32万种感染哺乳动物的病毒。 在行星地球上，到底有多少种不同的病毒？在二十年前，斯蒂芬·莫尔斯（Stephen Morse）假设在5万种 脊椎动物 中，每种动物会携带大约 20种 不同的病毒，根据这个假设，他推断大约共有 100万种 脊椎动物病毒。 最新研究 （参见 http://mbio.asm.org/content/4/5/e00598-13 ） 表明， 至少有32万种感染哺乳动物的病毒。 为了研究在哺乳动物中病毒的多样性，收集了来自印度飞狐（狐蝠属）的尿液、粪便、喉部拭子、鸟窝尿液的1,897份样本， 通过聚合酶链反应（PCR）分析了病毒序列。之所以选择这种蝙蝠进行研究，是因为已知它是引起人兽共患病的尼帕（ Nipah ） 病毒的宿主。用PCR检测来自9个不同病毒科的病毒，最终获得了7个病毒科中的985个病毒序列。其中包括11种副黏病毒(包括尼帕病毒和10种新病毒)、14种腺病毒（13种新型病毒）、8种新型星状病毒、4种不同的冠状病毒、3种新型的多瘤病毒、2种博卡病毒和一些新型疱疹病毒。 接下来用统计学方法进行评估，印度狐蝠可能是 58种 不同病毒的宿主，这其中已被确认的病毒有 55 种。如果在已知的 5,486 种 哺乳动物 中， 每种动物携带 58 种病毒 ，将会大约有 32万 种可感染哺乳动物的未知病毒存在。 这个结果是仅以9种病毒科进行研究的保守估计值 。此外，PCR方法所检测到的病毒只能是与我们已知的病毒类似，进一步进行更准确的DNA测序,可能会有更多的发现。 让我们把之前的分析扩展到额外的物种上 —— 尽管这样做可能是不正确的 —— 若我们假设已知的 62,305 种 脊椎动物 每种携带58种病毒，那么，未知病毒的数量将上升至 3,613,690 ——比莫尔斯博士所估计数量（100万种）的三倍还多。如果考虑脊椎动物、无脊椎动物、植物、苔藓、蘑菇和褐藻目前已知总共有 1,740,330 个物种（大约174万），病毒种类会上升至 100,939,140 （即大于1亿），这个数量中还不包括细菌、古生菌和其他单细胞生物中的病毒。如果再考虑到有10 31 种病毒粒子（主要是噬菌体）存在于海洋中，其数量还会大幅度提高。 根据研究狐蝠属病毒的花费（ 120万 美元），要想发现所有 哺乳动物 （5千多种）的病毒，将需要 64 亿美元，或者花费 14亿 美元来发现其中的85%。花这么多的钱是值得的，因为所获得的信息将促进对病毒多样性、起源和进化进行史无前例的研究。这些花费纯粹是为了人类健康，这些花费只相当于很多人兽共患疾病大流行所造成损失的一小部分。然而，现在还不确定是不是了解了所有可能感染人类的病毒就能增强我们预防疾病的能力。“此项目本身不会预防新的人兽共患病病毒的出现”。我们知道狐蝠携带尼帕病毒已经有一段时间了，但每年该流行病的暴发仍持续发生。显然，这样的信息在应对人兽共患病暴发中是有用的，但目前还无法想象在了解了地球上的所有病毒后，这些研究结果会以何种方式对人类健康产生影响。 补充说明 ：该项研究中有一个简化的假设：在蝙蝠中能获得相应PCR产物即表明该病毒已在该动物体内进行复制。　　 而在讨论冠状病毒 MERS-CoV 时，证明一种病毒在已知的宿主中存在，需要分离出感染性病毒；如果得不到感染性病毒，则需要从多个宿主中分离得到病毒全基因组序列，并检测到抗病毒的抗体。显然这些方法不能用于上述旨在估计未知病毒数量的研究。 （据　 http://www.virology.ws/2013/09/06/how-many-viruses-on-earth/ ，季雅琦译　严家新校）
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亞洲第一 ！ 台灣修法通過禁止海洋哺乳類活體及產製品進出口
热度 1 jiangjinsong 2013-1-13 10:27
亞洲第一 ！ 台灣修法通過禁止海洋哺乳類活體及產製品進出口
亞洲第一 ！ 海豹悠游！ 台灣修法通過禁止海洋哺乳類活體及產製品進出口以具體行動保護野生動物 2013.01.08 　　立法院第八屆第二會期第十六次院會於今日（2013年1月8日）三讀通過野生動物保育法第24條修正案！讓台灣繼歐盟、美國…後，成為亞洲第一個立法禁止海洋哺乳類活體及產製品進出口的“國家”！數以萬計面臨人類殘暴獵殺及暖化效應造成海冰流失雙重危機的海豹，將得以減少被殺戮數量！ 　　多年來倡議禁止海豹、海狗油販售，努力推動立法的台灣動物社會研究會感謝台灣民眾及全體立法委員、農委會林務局的支持（特別感謝提案委員林淑芬、李昆澤、蔡其昌、田秋堇、陳亭妃、蕭美琴、許添財、陳歐珀，經濟委員會前及本會期召委高志鵬、蘇震清委員，李慶華及所有審查委員…）、中原大學服務學習課程「山盟海Seal」小組成員、福爾摩莎動物權利小組…，協助法案順利通過，以具體行動保護野生動物！ 　　由於加拿大、挪威等國商業獵殺海豹過於殘忍，歐盟早於2009年以壓倒性票數下令禁止其會員國在市場內進行任何海豹產製品交易，美國也早在1972年即通過「海洋哺乳類動物保護法」，禁止任何海洋哺乳類動物及其產製品輸入。如今台灣立法跟進，成為亞州第一，非常值得肯定！ 　　此法案公佈施行後，海洋哺乳類野生動物活體及產製品，非經中央主管機關同意，不得輸入或輸出。除以產地國原住民族傳統領域內住民因生存所需獵捕者為限。因此未來欲輸入海洋哺乳類野生動物活體及產製品者，須提出前項證明文件。目前市面上現存海豹油產製品，廠商必須全部下架，若要持續販售庫存品，需向中央主管機關申請，並經同意後始得販售。 　　台灣動物社會研究會呼籲民眾，市面上宣稱有各項保健功效甚至號稱療效的海豹油，實際上並無醫學根據，廠商宣稱「海豹油」含有珍貴的Omega-3不飽和脂肪酸及DHA與EPA，但完全不提海豹油脂中含有汞與多氯聯苯（PCB），長期服用對人體腦部、神經、器官可能造成的危害，更別提殘酷獵殺野生海豹的產製真相。民眾若需要攝取DHA與EPA，亞麻籽、胡桃、毛豆、小麥胚芽等，都可以提供安全的Omega-3不飽和脂肪酸，根本不需花大錢去買殘酷血腥的海豹油產品。民眾切勿相信廠商廣告促銷，囤積購買！ 　　台灣此一立法，將有助亞洲其他國家跟進推動！！！ ◆相關連結： 讓牠們悠游！請拒用海豹、海狗產製品（2010/04/13） http://visitor.benchmarkemail.com/c/l?u=1ED7C88e=25AB7Bc=2E572t=1l=8A4EA3email=VVtM%2BJFJgVSxQPlQUGEA%2BJy%2FtP2dvTjD 揭發市售海豹、海狗產製品，涉及違法進口CITES保育類野生動物產製品及廣告不實，保育主管機關應立刻查緝取締並嚴禁販售　 http://visitor.benchmarkemail.com/c/l?u=1ED7C89e=25AB7Bc=2E572t=1l=8A4EA3email=VVtM%2BJFJgVSxQPlQUGEA%2BJy%2FtP2dvTjD （2010/04/20） 海豹生存面臨人類獵殺及海冰流失雙重危機！保育團體呼籲公告禁止海豹產製品進出口 http://visitor.benchmarkemail.com/c/l?u=1ED7C87e=25AB7Bc=2E572t=1l=8A4EA3email=VVtM%2BJFJgVSxQPlQUGEA%2BJy%2FtP2dvTjD （2010/12/03） 發行團體：社團法人台灣動物社會研究會 Environment AnimalSociety of Taiwan（EAST） 電話：02-22369735~6 傳真：02-22369734　　 E-Mail：eastfree@east.org.tw　　 Website：http://www.east.org.tw/ 歡迎贊助：促進人與動物、環境的和諧互動，改善動物福利 劃撥帳號：19461051　戶名：社團法人台灣動物社會研究會　　 蔣科學按：許多人誤以為動物保護是西方人的專利，甚至有人批評動物保護是盲目崇洋的結果，這是非常荒謬的。其實中國古代具有非常深厚的護生傳統，歷史上曾經遙遙領先於西方，可惜我們近幾百年來文化衰落，優秀的傳統沒有很好地繼承，而西方卻發力進步了。現在台灣的動物保護立法在亞洲是領先的，在全世界也不算太差，可見我們華夏民族是可以在護生方面做出比其他民族更出色的表現的。我們現在做得不好，應該好好反省，認真努力！ 另外，動物保護法案不斷修訂的事實，也糾正了某些人認為動物保護只能提出符合現有法律主張的錯誤。對於某些法律尚不支持，但是有動物倫理學充分理由的主張，應該長期不斷宣傳，說服廣大民眾理解、支持，直至最後形成法律，變成全民必須遵守的強制性的規範。所以，有人說動物保護是個人理念和行為的觀點，也是不正確的。 兩岸統一要做的事實在太多。目前大陸動物保護的法律遠遠落後於台灣，這些文化和法律上的差異都是統一的障礙。我們爲什麽不可以多向對岸學習一點，這不僅可以減少動物的苦難，減輕大陸社會中的暴戾之氣，也可以為兩岸統一減少障礙啊！ 抵制海豹产品，反对野蛮屠杀小海豹的无耻行为！
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原来穿山甲不是爬行动物----本博主首次认错
热度 13 yanjx45 2012-8-8 11:47
本博主对网友超过 6500 条留言以及大约 2000 条评论中的大部分都作了回复。本博客对网友的回复数量可能是科学网的博客中最多的。 本博主创造了科学网的一项新纪录？ 在这数千条回复中，难免有笔误或表述不当的，但基本观点的错误或明显的基本知识的错误似还未发现 ( 或还未得到本博主承认 ) 。 不过，本博主最近不得不首次明确承认一个错误：在 回复 中将属于 哺乳动物 的 穿山甲 误认为是 爬行动物 。 可能将穿山甲误认为是爬行动物的非专业人士还有一些。现将相关 留言 和 回复 转述如下，希望能有助于纠正这种流行较广的误解： 留言 yzga 2012-7-30 …… 抗体检测为 20IU ，有效保护期可持续多久？ 博主回复 (2012-7-31 07:26) ： 抗体检测为 20IU, 有效保护期至少可持续 1 年。 留言 yzga 谢谢严老师的回答，还有今天发生一件事再向老师请教。 我是一个市政管理人员，今天上午配合本地林业公安查获了一起走私穿山甲案件，缴获从境外走私的穿山甲 30 多只，我在车厢里搬运穿山甲时，发现穿山甲的嘴里流出好多粘稠的涎液，并顺着纸箱不断滴到地上，搬完后我们在路边休息等候其它同事，这时我感觉脚背上的脚癣很痒（最近因为长脚癣，所以一直光脚穿拖鞋），就用两个脚互相摩擦止痒，并用脚甲挠脚癣，挠得很辣痛，出了一些血，过了 30 来分钟后，我发现脚趾很黏，仔细一看，才发现搬运穿山甲时有很多涎液滴在我脚癣上，脚癣是因为接触涎液过敏才痒的，我就用自来水冲了一下脚，然后用双氧水消毒，消毒时感觉很辣，应该有好几个地方都挠破皮了，现有些疑问想再请教老师一下。 1 、脚癣上沾有较多穿山甲嘴里的涎液，又在有涎液的情况下挠破出血多处，（而且因脚上多个地方长癣，有些地方消毒不到也不彻底，）这种情况下算不算特别严重的暴露？ 2 、我在 47 天前到贵所检测抗体为 20IU ，因前几天刚被狗爪抓伤过，会不会使抗体下降很多，我现在体内的抗体对今天上午此次暴露还有保护作用吗，要不要再加强 2 针，如果不打能确保一定安全吗？ 3 、在您的博文里找不到答案，穿山甲易感狂犬病毒吗？我在网上看到豹、豺是穿山甲的天敌，也常有穿山甲被流浪狗攻击的情况。 4 、穿山甲是从境外走私进来的，会不会带有 1 型以外的病毒，比如 MOKV 之类的？这几年在市政部门收治很多流浪狗，也打了很多针，真的不想再打了，但又有些担心，请严老师提供宝贵意见。再次感谢。 博主回复 (2012-8-1 06:32) ：爬行动物与狂犬病无关，你不必担心。 留言 yzga ( 2012-8-3 00:02) 严老师，您可能弄错了，穿山甲不是爬行动物，是温血哺乳动物，如果是爬行动物我就不担心了。这几年因收治流浪狗，打了很多疫苗，已经属于严重滥用疫苗了，我知道如果去疾控中心咨询，肯定会叫我打针。因为今年 4 月份刚打过 3 针加强， 6 月 13 日又在贵所检测到 20IU 的抗体，但现在离检测已经 48 天了，而且几天前刚被狗爪抓伤过，有些担心抗体会因中和作用快速下降，所以我对是否再打加强针一直犹豫不决，老师您曾说过 " ：特别严重的暴露是指头部、面部或手部多处同时被动物咬伤 " ，我是在穿山甲嘴里的很多涎液掉在我脚癣上，在涎液很多的情况下挠破脚癣多处出血，这种的情况下是否属于特别严重的暴露，还需要再次加强吗，不加强一定会安全吗？严老师，我碰到的动物和暴露情况都比较特殊，在您的博文里和网上都找不到答案，恳请老师再指导一下。暴露已经 3 天了我一直没打针，就想听听老师意见后再决定，但心里很纠结，再重复发帖一次，请老师原谅， 博主回复 ( 2012-8-6 13:11) ： 谢谢你指出我的一个动物分类上的错误： “ 穿山甲不是爬行动物，是温血哺乳动物 ” 。 但穿山甲与老鼠和兔相似，虽然也属于哺乳动物，可以感染狂犬病毒，但它们通常不是狂犬病的传染源。在实验室可以对它们成功进行人工感染，但在自然界它们通常没有机会受到感染，不携带狂犬病毒，不会传播狂犬病 ( 可参看我关于老鼠和兔的相关博文 ) 。 能传播狂犬病毒的哺乳动物实际上主要只限于其中属于 食肉目 和 翼手目 ( 蝙蝠 ) 的动物，狂犬病毒可以在这些动物中维持病毒的存在。其他哺乳动物只在非常偶然的情况下被这些动物咬伤后才有可能得狂犬病，但通常没有机会再传染给其他动物并在本物种内维持病毒的存在。 现有文献中从未报导过穿山甲得狂犬病，更没有它引发狂犬病的病例。所以你完全不用担心。 而且你的疫苗已打得太多了，检测抗体的数值也很高，你对真正的疯动物咬伤也有足够的免疫力。
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文献阅读3：片段化导致大种子植物散布危机
mengchanghe 2012-3-1 09:45
Cramer et al 2007 (2).pdf 这篇文章讲述的是在Manaus样地，对比两种不同大小的植物，在连续的森林和片段化生境中的传播质量（远近）和数量（比例），得出的结果很明显：在片段化生境中大种子由于没有大型动物传播，传播效率变低；而小种子植物无影响。说明确实生境片段化对植物更新，以及群落功能有较大的影响。 然而，本文应该是存在一系列问题的： 1. 只用两种植物，不大能说明问题。 2. 样本量太少。 3. 中间有引用 timo 的文献说，片段化生境比连续森林的大动物6倍之多，是不是反了？ 4. 大种子不等于大果实，而哺乳动物是主要先传播果实的。 5. 一年数据不够，同年他们发在Biotropica上的文章表明第一个物种做了3年试验，第二年其实没有明显差别的。可见，是不是故意选取了一年的数据？ 综上，本文觉得这个文章还是拒掉的好。
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[转载]信息素Pheromones a myth in mammals
okxy 2010-12-5 16:20
Pheromones a myth in mammals 哺乳动物有信息素吗？一本新书说没有，或者说没有那么一种生物分子会引起同类的某种反应。化学感知的特性与昆虫不同？ December 2nd, 2010 in Biology / Plants Animals Something just didnt smell right to Richard Doty. It was 1976 when the director of the Smell and Taste Center at Penns School of Medicine first started raising a stink about the existence of pheromones. When his latest book, The Great Pheromone Myth, was released earlier this year, it reignited the debate over the science of these supposed smells. Even the definition of the word is controversial. Generally defined as a biological chemical that induces a well-defined response in the same animal , the concept of pheromone s in mammals has been around since the late 1950s. The term has lingered in both scientific circles and pop culture since then. Weve all heard tales of how pheromones cause sparks to fly between people who almost subconsciously follow their noses even before their hearts toward a potential sweetheart. Theres only one problem: According to Doty, mammals ( in contrast to insects【as an example see this new paper 】 ), do not have pheromones. The pheromone term seems to have mainly attracted perfume manufacturers and people looking for the fountain of youth, Doty says. Its just not the way things are. It would be like saying a particular color is why we choose a mate. Thats just not how relationships are formed. The fallacy of the pheromone is not a position Doty has carved out only recently. He has spent decades researching the chemical senses (smell and taste) from both basic and clinical perspectives. We looked at the literature relative to the set of criteria that would distinguish a pheromone from a chemical, says Doty, a professor in the School of Medicines Department of Otorhinolaryngology. In reality, almost everything you could show that almost all the situations of changed behavior were learned. Animals are very good at learning the meaning of chemicals. Doty objects to the idea that a single chemical emitted by one mammal can induce a behavioral change in another of the same species, and therefore little or no more scientific study about the cause and effect of the relationship is needed. Its an oversimplification of how chemicals work in the environment and how animals are affected by them, he says. People have oversimplified the nature of the olfactory system. Its the brain that interprets what meaning is . Conditioning plays a very significant role in all aspects of human and mammal behavior. Though it deals with a testy topic, Dotys book generally has been received well. The Great Pheromone Myth is a lovely mural of important developmental questions and phenomena, reads a recent review in Developmental Psychobiology. The book is also an excellent guide to a field of inquiry, a conceptual framework and an admirable product of scholarship. It offers much to professionals and advanced students in a wide range of sensory, behavioral, ecological, physiological and even clinical fields. Those whove criticized Dotys book range from the militantly pro-pheromone, many of whom Doty says have stated they will not read it, to those who say the whole argument is a tussle over semantics. Its erroneous to infer that all these mammalian behaviors are determined in an invariant way by a single response to a single chemical, Doty says. Its not just semantics , its the whole conceptualization. Doty has spent countless hours throughout his career working to debunk myths surrounding pheromones. This book may be his crowning achievement, yet the concept seems to never dissipate. People want to exist, he says. Its part of our need as humans to have belief in the unknown . We have the need to believe that certain things are happening beyond our senses. Provided by Pennsylvania State University Pheromones a myth in mammals. December 2nd, Commentsby: JVKohl Disclaimer: I have a commercial interest in all this; as does Dr. Doty. Each of us has presented and published on our topics. Dr. Doty has redefined the term pheromone so that not only can they not exist in mammals, they cannot exist in nature. He also fails to account for the obvious effects on physiology and behavior that have been attributed to pheromones since before they were first defined. Is there an alternative stimulus that is linked to olfactory/pheromonal cause and effect (e.g., on hormones)? The terms he uses as qualifiers are largely inappropriate (e.g., innate / unlearned / invariant ) even when used in discussions of insect responses. In my opinion, he has either a careless disregard for molecular biology, or no knowledge of molecular biology (e.g., epigenetics), because he misrepresents facts to make it appear his position bears consideration. Some people will think his book offers current information on research in olfaction and pheromones. He is, after all, an authority, and perhaps he should be considered seriously -- if only because he is so completely wrong. His book attests to the fact that some authorities may not be familiar with their topic (or minimally, aspects that are critical to their topic's discussion), and that some may deliberately misrepresent what is known. Addressing the journalist's comments: I am not militantly pro-pheromone, and I have read and reviewed his book when it first became available. Addressing the quote from Dr. Doty: An oversimplification of howchemicals work in our environment and how they affect our behavior is: We see the food we like, and we eat it. Yet, many people might initially think that the visual appeal of the food is primarily responsible for eliciting our response, sans conditioning. The same oversimplification applies to mate choice, which in all species that sexually reproduce, including mammals, is a function of pheromones that condition our response to visual input. Is there sufficient experiential evidence for this accurate conceptualization of the facts? Try to eat something that doesn't smell right, or mate with someone whose odor is unappealing. Animals don't do this. If you've evolved into a non-mammalian species that does not respond to pheromones, please write a book about it so that we can compare what you say to what Dr. Doty would like us to believe about mammalian pheromones. Here's a link to a paper linking pheromones to neuroendocrinology and ethology (e.g., in mammals including humans). http://www.nel.edu/22_5/NEL220501R01_Review.htm Here's a link to my lengthy review of his book that details the problems he incorporated.: http://pheromones.com/the-great-pheromone-myth-opinionreview And here's a link to the author's copy of my book chapter in The Handbook of the Evolution of Human Sexuality; http://www2.hu-berlin.de/sexology/BIB/kohl.htm James V. Kohl www.pheromones.com
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哺乳动物毛发起源之谜?
liuhuan0216 2010-9-28 15:24
《哺乳动物毛发起源之谜》 已发表文章 Bergman， 刘欢 毛发是哺乳动物决定性的一个特征，所有哺乳动物身上都有毛发，即便是很多一眼看上去无毛的哺乳动物，包括大象、河马、犀牛、鲸鱼、海豚和其他鲸目动物也部分覆盖着很细的短毛发。毛发拥有许多功能，包括保温、第二性征、吸引配偶、保护皮肤、反射和吸收阳光等。? 毛发结构 ? 毛发的结构非常复杂，特别是在表皮起点处，动物毛发由蛋白质结构组成，由大量的氨基酸高度紧密有序地排列连接在一起。毛发生长在真皮层中位于毛轴根源部包围的毛囊内，毛囊由一个表皮和真皮根鞘组成，周围伴有一个或多个可以分泌皮脂的皮脂腺。这些皮脂有润滑组织和调节水分的功能，对毛发和皮肤都有利。? 一个被称为束毛肌的小型平滑肌从表皮连接于毛发的基轴，低温时肌肉收缩，因而产生鸡皮疙瘩，以帮助身体隔热。此外，肌肉活动可以通过它来产生热量。在正常皮肤里，位于毛根部的根鞘存在于所有的表皮底层中。如果表皮和皮肤浅层部分的真皮被损坏，只能损坏部分毛囊。? 每个毛干内层的细胞称为髓质或髓，含有柔软的角蛋白和萎缩干燥的上皮细胞结构。另外一层被称为皮质层，这是半透明的厚厚的一层，其中包含硬型角蛋白细胞，占头发的大部分。皮质层含有分散色素细胞产生的黑色素，使毛发产生颜色。毛干并非我们所感觉的那样光滑，毛干的表面布满了鳞片，不同种类的动物，其毛发上的鳞片也不同。? 毛发的类型 ? 从非常细且短、被称为汗毛的毛发到豪猪僵硬的管刺，毛发有很多种类型，但最常见的类型是柔软的。羊身上覆盖的那种毛发是哺乳动物中最常见的。常见的哺乳动物厚厚的体毛通常称为毛被。毛发长度和颜色由遗传基因决定，是物种的特性。然而，哺乳动物毛发的基本结构是不变的。哺乳动物毛发的另一个差异是，它可以直、曲或纠缠。直发横截面呈圆形或椭圆形，卷发横截面呈更扁的椭圆形。? 为什么产生毛发 ? 通常认为毛发的出现是为了保持体温，因为毛发是一个很好的热绝缘体。然而，这一结论纯粹是猜测。目前我们没有办法知道毛发出现在恒温动物出现之前还是之后，然后又以何种方式演变为毛发。? 大多数达尔文进化论者认为，人类在非洲进化时与其他灵长类动物一样，所有部位几乎完全覆盖着厚厚的毛发。因此，一个共同的看法是，现代人身体上的毛发是人类的祖先遗留下来的痕迹。 ? 毛发演化的证据 ? 达尔文进化论者普遍认为：毛发是从鳞片演化而来。一些哺乳动物的皮肤上同时存在着角质鳞片和毛发，但毛发和鳞片之间没有任何相似的形态结构。科学家一直无法确定毛发是何时演变的，也尚未发现有关毛发进化的任何证据，只知道它在很早的化石记录里就已经存在，而且与现今哺乳动物毛发的所有方面都相同。? 毛发能很好地得到保存，在某些情况下，甚至比骨头保存得更好。毛发由表皮的角质膜覆盖，因此能耐受部分化学药品的侵蚀，毛发的结构特点可以保持几千年，这就是为什么毛发在法医学中如此重要的原因之一。因此，毛发也是研究早期人类和人类进化过程的一个极为重要的工具。曾有人发现古代哺乳动物的毛发被完好地保存于琥珀中，其中一些最好的例子是来自波罗的海和多米尼加的琥珀。其中的毛发保存得非常好，甚至连属种都可以确定。此外，毛发还可以完好地保存于焦油坑或冰内。不同哺乳动物的毛发常常明显不同，没有任何证据表明 高级的哺乳动物比演变相对低级的哺乳动物的毛发更发达，它们之间只有简单的差别。此外，昆虫也有类似于毛发的结构，但与哺乳动物的毛发有很大区别，仅是有些类似而已。目前唯一的新达尔文主义的解释是趋同进化，但没有证据表明从昆虫到人类的进化过程中，毛发有过单独进化的历史。? 另一个问题是，需要更多的证据证明那些类似毛发的身体结构需要更长的进化时间。眼的结构则相反，达尔文进化论者认为眼的独立发展多达 34 次。科学家认为哺乳动物毛发的进化只有一次，之后即永不改变，它并不是羽毛或其他结构退化的产物。目前甚至没有任何关于毛发起源的证据。 部分学者的结论是：毛发在进化起源中是投机性的。一种观点认为，毛发开始出现是为了保持原始恒温哺乳动物的体温 。另一种观点则认为，毛发的微小突触能预测表皮和外界环境温度的变化，并具有触觉功能。躲避天敌可能是动物毛发起源及演化的动力。但是，我们至今仍然不知道毛发是什么时候第一次出现在原始哺乳动物或兽孔目爬行动物身上的； 促进毛发起源的进化动力是什么。 ? 毛发在人类进化中的丢失 ? 达尔文进化论者称哺乳动物毛发的演化主要是由于性选择，同时也是为了保护身体和避免阳光过度照射。在大约 3000 种现存的哺乳动物中，只有少数物种缺乏毛皮，但拥有毛发，如鲸、大象、人类、摩尔老鼠和海象等。达尔文认为性选择在灵长类进化中非常重要，并试图解释人类皮肤赤裸的原因。一些人试图延续这一推理，认为人类的祖先因性选择并不断演变而成为人类这一物种，进而失去了其大部分毛发。? 最新的理论是，人类失去毛发，是为了减少其身上的寄生虫。然而事实上，毛发可以防止多种昆虫（如蚊子和苍蝇）的叮咬，还可以防止皮肤晒伤和皮肤癌的发生。? 达尔文进化论者也承认，他们根本不知道人类为什么没有失去所有体毛，包括头部、阴部和辅助毛发。如果人类性选择的结果为无毛者，为什么今天人类的身体上仍然有相当数量的体毛？为什么体毛在男性或女性身上性状有所不同？如果性选择的发展造成男性拥有胡须，为什么妇女往往喜欢胡须清洁的男性？德斯蒙德莫里斯在他的畅销书《裸猿》中试图解释这个问题。莫里斯指出，所有灵长类动物都有毛发覆盖，唯一的例外是人类。事实上，人类有比黑猩猩更多的毛发，不同的是人类大多数毛发是几乎看不见的汗毛。
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[转载]2002年4月25日 我国发现世界最早有胎盘类哺乳动物化石
xupeiyang 2010-4-25 06:17
　 　2002年4月25日，国土资源部副部长寿嘉华在京宣布：我国辽宁省凌源市新发现的攀援始祖兽化石，最近被确认是世界最早的有胎盘类哺乳动物化石。这为真兽类（有胎盘）哺乳动物的起源和最早期演化提供了新的化石证据。 在国土资源部举行的新闻发布会上，寿嘉华介绍，这一新发现是中国地质科学院地质研究所和美国匹兹堡卡内基自然历史博物馆的科学家共同完成的。据估计，化石的地质年代至少早于1.3亿年。这个新的哺乳动物被研究人员命名为攀援始祖兽，意思是这个哺乳动物化石在真兽有胎盘类哺乳动物的演化系统上处于最原始的位置，并具有可以灵活攀援的肢骨特征。 据介绍，新发现的始祖兽骨架完整，保存精美。骨骼周围有哺乳动物皮毛精致的印痕及炭化的软组织痕迹。始祖兽身体长约14厘米，估计体重在200克至250克之间。始祖兽的牙齿具有真兽动物的许多最典型的定义性特征，牙齿特征表明它是食虫性动物。始祖兽的肩带、肢骨和四足有许多现代的善于攀援或树栖哺乳动物特有性状。这些特征表明，始祖兽是善于在崎岖地面攀爬和灌木树丛中活动的小型哺乳动物，生活在河湖岸边的矮小树丛中。 据项目首席科学家季强介绍，与新发现的始祖兽共生的其它哺乳动物还有张和兽、热河兽和爬哺兽。产出始祖兽的著名辽西热河生物群还有多种精美的长羽毛的恐龙和原始鸟类、两栖动物、爬行动物、鱼类及大量植物化石。1996年的中华龙鸟就是在这个地区发现的。 中美古生物学家对新发现始祖兽的研究及其在哺乳动物系统树上的定位，填充了最早的原始真兽类哺乳动物演化史上的重要空白，表明早白垩纪的真兽类哺乳动物的分化不但远远早于以前估测的年代，也超出了以前所知、有限的早期分化的幅度。它的发现，为研究有胎盘哺乳动物的分子演变速度和形态功能演化比较研究提供了重要依据。 （人民网资料）
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Mammals of North America，一个有意思的网站
热度 1 robbi 2010-3-23 07:45
偶然的机会，发现了这样的一个网站： 美国斯密森尼学会下面关于北美哺乳动物（Mammals of North America）的网页，链接如下： http://www.mnh.si.edu/mna/main.cfm 使用时，既可以按照北美地图来检索，也可以按物种的英文名或者拉丁名来查找，还提供很形象的按系统树来检索（而且是按最新的分类系统，相当专业）。 最好玩的部分在于，检索到种以后，可以在线生成一个关于该物种的PDF格式的field guide式的文件，还可以下载。直接打印出来，装订成册的话就是一本自己的野外手册了。超赞！ 斯密森尼学会作为世界上最大的私立科学研究机构，不仅仅只是因为老美有钱。我觉得植根于西方文化的那种悠久的博物学传统，是他们在自然科学领域处于领先地位一个很重要的深层次原因。不仅有传统，还有着丰富的资源予以支持。这个网站提供的这项免费服务，即是明证。不认识偶然见到的小动物？一时没那么多钱买现成的野外手册?这些都不是问题，点击这个链接，就能找到你想要的。 咱们什么时候能做到这一点呢？ 所谓科学，我觉得从根上来讲就是为了满足人类最纯粹的对所处世界的好奇心而诞生的。对周遭的自然界没有好奇，不去探究，更谈不上兴趣，又何来自然科学呢？ 革命尚未成功，同志还需努力啊！
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人类的旁支还是病理小脑人？
eminor 2009-5-7 11:26
董为：人类的旁支还是病理小脑人？ 今天英国的《自然》发表了1篇评论、2篇论文，分别从两个不同的角度肯定了2004年该刊报道的在印尼的弗洛勒斯(Flores)岛上发现的人类化石是人类的1个新种。 2004年《自然》发表了澳大利亚古人类学家布朗课题组的研究报告，声称在印尼的弗洛勒斯(Flores)岛上发现了人属的1个新种，证据是1件编号为LB1的女性头骨标本和一些头后骨骼。这件头骨标本和现代人相比非常小，脑容量仅约380毫升；头后骨骼显示其身高仅约1米。化石的年代测定为1.8万年左右。这一发现引起了轰动，而布朗课题组的研究结论却引起了轩然大波。随后美国的《科学》及《美国国家科学院院刊》等学术刊物先后发表了不少论文，争论新发现的化石是一种现代人的旁支还是现代人的一个病理变异的家族。认为新发现的标本是新种的学者又进一步争论新种是从能人还是从直立人衍生过来的问题，而否定是新种的学者引用了大量病理变异的小脑人病例为证据。 在今天发表的论文中，美国Stony Brook大学的Jungers课题组通过对弗洛勒斯人下肢骨的研究，声称弗洛勒斯人的脚与他们的大腿相比要大得多，与非洲的某些猿类相同。弗洛勒斯标本既显示有现代人的特征，又具备猿的特征，因此更可能是一种已经进入直立行走阶段的原始人类，而不是现代人的病理变异族群。一同发表的另1篇关于岛屿生活的河马小种脑容量研究的论文也从脑容量演化的原理上支持这一推论。 我国的裴文中院士在1965年曾经提出过这样的假说，哺乳动物在演化过程中体型不断增大，而经过顶峰期后体型开始变小，意味进入衰退阶段。最突出的例子是大熊猫的演化。 演化初期的大熊猫小种（左）、鼎盛期的大熊猫巴氏种（中）和衰退期的大熊猫现生种（右）头骨 河南省的赵路君今年29岁，因为疾病身高不足1米，头颅也比正常人小得多。 在古生物学中，由于化石的残缺，材料的稀少，在分类中大部分的种是形态种，而不是真正意义上的种（具备生殖隔离）。我们接受形态种是限于材料及为了研究的方便。在这个意义上，我同意弗洛勒斯人是新种的观点。但是要确认它是纯粹的种，还有待于分子古生物学上的证据。因为对于1.2万年的材料，DNA检测是可行的。
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第五届兽类学大会行迹之重庆
woodenson 2009-4-28 00:17
兽类学大会本来应该去年召开，但由于汶川地震，推迟到今年。终于等到，于是早早订了这个行程。这也是我的第一次川渝之旅。大会4月25号报到，26-28日学术交流，现在是28日凌晨，我这里在利用无线上网卡上网，传了几次照片，速度非常之慢，也只好分成两部分，行迹之一，先来看看24-25日在重庆，行迹之二，等会议结束之后再来看看南充以及会议的纪要。 我在月初就预定了机票，现在的机票真是便宜，南京往返重庆，加上机场建设费一共也不过950，而如果是火车，且不说票价也在四百多块，光时间久要33个小时。24日下午五点半，川航A320，南京至重庆，晚上七点半到，然后转乘机场大巴，再打车到预订好的朝天门大酒店，时间已是晚上九点之后。 朝天门大酒店坐落在嘉陵江与长江的交汇处，楼高29层，是观赏两江风景的最佳所在，呵呵，这也是当时网上预订这个宾馆的原因之一。房间在21层，简单安顿之后，我到26层，这里有专门为宾客设计的观景台。夜色下，江上游船穿梭，灯光闪烁。 拍过照片之后，下到楼下，吃些重庆的小吃，时间已经接近11点，回屋休息。是夜无话，第二日一早，天气阴沉，雾气昭昭。从窗口再看两江，倒似乎觉得无甚特别，只是滨江大道上的汽车看起来真是渺小。 中午退房，本想打车到汽车站，但苦于无法找到空闲的出租车，时间尚且充裕，于是干脆向重庆汽车站步行。重庆是座山城，道路高低不平，街道也甚为狭窄。朝天门附近，商家云集，人声熙攘，更给本已狭窄的街市添加了一份混乱。走在街头，似乎感觉不到这是一座直辖市，更像是一座没落的县城。街道两侧，虽然也能见到不少现代化的超市店面，但更多的却是破落的民国故居，给人感觉就是拥挤混乱。 步行了将近一个小时，终于从朝天门走到了重庆汽车站。这是比邻重庆火车站的一个长途车站。人说火车站、汽车站是一个城市最为嘈杂混乱的地方，确实如此。重庆本就人多，加之作为一个民工输出大市，火车站往来的人就更难以计数。最典型的莫过于担担的挑工，一条竹扁担，两条粗绳索，这就是他们的家当。短途的他们可以帮你从马路的这边挑到对面，收你五元，长途的可以从城南到城北，价格几十元。当然，混乱并不仅仅体现在赤膊的挑工，即便是售票的正式工人，也是如此。我本计划买票重庆至南充，偏偏没有找到售票的窗口，路边一个热心的伙计招呼，到他们卖轮渡的地方也可以买汽车票，于是跟从，80元。交完钱，他们告诉我，他们是代售，收14元的手续费，票价实际是66元。这个热心的伙计就在旁边一个貌似弄堂的店面里，瞬间买好了去南充的票，给我。呵呵，好高的代售手续费，骗我们外地人啊！后来才知，我这其实根本就没受骗，十几块的手续费，正常，很多本地人也常常不小心就上套，比如换给你假币，比如高价出租车等等。 坐上前往南充的汽车，我在想，重庆，就是刚刚发达起来的县城，到处都充斥着赚钱的经济思想，而这种小农式的赚钱方式，实在是不配直辖市的风范。我无意讽刺贬低重庆，但与东部的发达城市相比，这里的确还很落后，无论是思想，还是行为。
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