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PeerJ：首次发现家里也存在生物多样性: 热度 1 zhpd55 2016-1-21 09:56; PeerJ：首次发现家里也存在生物多样性诸平 Figure 5: Proportional diversity of arthropod orders across all rooms. Average morphospecies composition calculated across all room types. All photos by MAB. 据北卡州立大学（ North Carolina State University ） 2016 年 1 月 19 日提供的信息，北卡州立大学的研究人员与美国旧金山的加州科学院（ California Academy of Sciences, San Francisco ）、美国罗利的北卡自然科学博物馆（ North Carolina Museum of Natural Sciences, Raleigh ）、丹麦的哥本哈根大学（ University of Copenhagen ）的研究人员合作 , 首次研究发现，我们家里也存在巨大的生物多样性，尤其是节肢动物，至少在短期内有 500 多种不同种类的节肢动物 , 如昆虫、蜘蛛、螨和蜈蚣等。研究人员在一项被称为 “ 家园节肢动物（ Arthropods of Our Homes ） ” 的研究中， 2012 年 5 月至 10 月间，访问了美国北卡罗莱纳州州府罗利 30 英里之内的 50 户独立式住宅，进户入室，逐个房间进行检查，寻找和收集动物样本，不论是死是活，统统收集。在所有 50 户家庭里 , 研究人员发现并鉴定了总共不少于 579 种不同个物种的节肢动物，它们属于 304 种不同的种类（ 304 different families ）。平均而言 , 个别家庭发现的昆虫有 100 种左右，具体分布从 32 种到 211 种不等，但是也有家庭只有 24 到 128 种独特的昆虫。在家里收集到最常见的节肢动物的是苍蝇、蜘蛛、甲虫、蚂蚁和书虱。相关研究结果 2016 年 1 月 19 日已经在 PeerJ 杂志网站发表，更多信息请浏览原文—— Bertone M A, Leong M, Bayless K M, Malow T L F, Dunn R R, TrautweinM D. Arthropods of the great indoors: characterizing diversityinside urban and suburban homes . PeerJ , 20164: e1582. https://doi.org/10.7717/peerj.1582; 个人分类: 新观察|8648 次阅读|2 个评论

[转载]三眼蟹和双头龟：大自然的错误能告诉我们什么？: III2013 2014-8-24 15:15; 作者： Jennifer S. Holland 翻译： Alulull 什么东西有三只眼睛，两个鼻子，头上还顶着一个小木偶一样的触角？答案是一只奇葩的淡水蟹。这只“三眼蟹”在新西兰被人发现，它所属的物种学名叫做 Amarinus lacus tris ，近日《节肢动物结构与发育》（ Arthropod Structure Development ）期刊中的一篇文章对这个奇特的畸形个体进行了描述。一只畸形的淡水蟹 Amarinus lacustris 标本，发现于新西兰。图片来源： Stephen Moore, Gerhard Scholtz “三眼蟹”身上奇怪的多余部件和畸形的大脑，可能源自身体发育过程中的一错再错。这只甲壳纲动物具有连体双胞胎的特征（此处受牵连的部位是眼睛），外加一次失败的器官再生（正常螃蟹在眼睛受损以后会重新长出一只眼睛，但这只小怪兽却长出了一根触角）。大自然并不是完美主义者，它也总有出糗的时候。对于科学家们来说，这些怪异生物不单单是有趣的研究对象，理解个中成因，更是能为他们提供弥足珍贵的资料。 “自然发生的畸形告诉我们何为可能，”柏林洪堡大学的格哈德•舒尔茨（ Gerhard Scholtz ）如是说。他是本次奇葩螃蟹研究项目的领导人。 “研究畸形生物就好比从错误中获取知识。如果事情出了差错，而且你弄清了其中的原因和机制，那么你也就能理解正常发育过程的成因与机制了。” 那么，就让我们来看一些令人着迷的大自然出糗案例吧。奇特的变异有些基因变异不是好事，有时突变甚至能直取身家性命——也正因为这个原因，这些变异会随着进化从基因池中消失。但另外一些基因上的小变化存留了下来，因为它们或是无伤大雅，或是能带来某种竞争优势，提高生物生存的几率。基因并不是畸形“怪兽”产生的唯一原因。发育的过程不光受到基因操控，其中还有很多其他因素调控，这其中任何一个环节出错，都可能造成“怪胎”诞生。哪怕只是某个器官的发育时机稍微出了问题，也会带来一连串后果。环境同样会对发育造成干扰。举个例子，爬行动物卵孵化时的温度决定了动物的性别，而温度过高可能还会孵出双头怪。爱荷华大学的神经学家、《大自然的怪胎》（ Freaks of Nature ）一书的作者马克•布隆伯格（Mark Blumberg）告诉我们，畸形的成因往往不止一个，而是多种因素共同作用的结果。他解释说，许多动物身上正常的特征——比如大象的鼻子，雌性鬣狗增大的生殖器——在最开始都有可能是在进化过程中、因环境变化而产生的新鲜事物，环境的变化也对动物的发育过程造成了影响。他补充说：“现在有一些科学家认为，与其说基因变异导致了新特征的产生，不如说或许是新特征的产生带来了基因上的变化。”因此，新物种的诞生并非只有一个成因，而是环境、基因、发育过程和时间的合力之作。洪堡大学的舒尔茨（ Scholtz ）表示，变异能够帮助科学家们进行反向推理。“你观察到一个现象，接着开始尝试重建可能导致这一现象的机理和历史脉络——就像侦探利用血迹的模样来重现凶案现场一样。” 当然，现代科学家不再需要苦等大自然出错，他们能够在实验室里面摆弄细胞或是操纵基因，从而获得属于自己的变异生物。在研究中广泛使用的基因敲除小鼠就是一个很好的例子。独眼羊羔上世纪50年代，爱达荷州的羊倌震惊发现，自家绵羊产下了独眼羊羔——一只眼睛不偏不倚地长在脑门中央。这些羊羔的大脑同样发育不良。罪魁祸首是一种花：羊儿们在干旱期常吃的“玉米百合”（ Corn lily ，在此处指加州藜芦 Veratrum californicum ）。这种植物当中的一种化学物质阻碍了羊羔的胚胎发育。这种化学物质名叫环巴胺（ cycloppamine ），它是一种甾体生物碱成分，可以导致致命的胚胎发育异常。它会阻碍脊椎动物胚胎发育中的一个关键的信号通路，从而导致大脑无法正常地分叶，并导致单眼畸形。环巴胺制造了“独眼怪羊”，但它也为科学家们了解胚胎发育的机制做了不少贡献。不仅如此，由于同样的信号通路也与肿瘤的发生有关，环巴胺也表现出对抗肿瘤的潜力。白眼果蝇上世纪伊始，在分子生物学诞生之前，一种看起来并不那么怪异、但却比其他很多怪胎生物更为重要的“怪物”腾空出世：白眼果蝇。通过研究这种由一群红眼果蝇产下的白眼果蝇，进化生物学家暨胚胎学家托马斯•亨特•摩根（ Thomas Hunt Morgan ）参与发现了染色体在遗传中的重要作用。白眼果蝇的出现使得他可以方便地观察到性状遗传的规律，并提出伴性遗传的理论。连体双生子这些年，人们发现了自然界中许许多多的畸形现象，这其中双头生物尤其引人注目。有人在中国发现双头乌龟；有在南下加利福尼亚一个环礁湖中发现的连体灰鲸宝宝；以及一只双头小鲨鱼。 2006年在中国青岛惊现一只双头乌龟。乌龟主人在市场上发现了它，根据当时主人的报道，乌龟健康状况良好，并且比普通乌龟吃得更多。图片来源： ChinaFotoPress 根据舒尔茨所说，这些连体双生子的产生最有可能是因为胚胎的不完全分裂，如果分裂成功，就会诞生同卵双胞胎，而连体现象在很多动物中都有发生。大自然的小错误对于科学研究来说相当有用。而我们这些普通人则喜欢在朋友间传播怪物图片：白化病独眼鲨鱼，不来一发吗？（编辑：窗敲雨）拓展阅读人类迄今为止都发现过哪些种双头动物？为什么爬行动物是由温度决定自己的性别？编译来源 National Geographic, Three-Eyed Crab and More Freaks of Nature . 本文版权属于果壳网（ guokr.com ），转载请注明出处。; 个人分类: 科学与观点|2036 次阅读|0 个评论

世界现存最大的节肢动物：椰子蟹: 热度 17 xudabin98 2013-3-8 20:58; 椰子蟹（拉丁文学名：Birgus latro）是一种寄居蟹，体型硕大，体重最高可达6千克，是现存最大型的陆生节肢动物。椰子蟹的外壳坚硬，有两只强壮有力的巨螯，是爬树高手，尤其善于攀爬笔直的椰子树，因为它们可以用强壮的双螯剥开坚硬的椰子壳，以吃其中的椰子果肉而得名。椰子蟹生活于海边附近的热带树林中，平时在陆地上生活，繁殖季节回到海里，其幼体在海水中变态成长。椰子蟹分布在整个印度洋和西太平洋的海域，它们生活于海边附近的热带树林中，善于爬树，能爬到椰子树、棕榈、栲树等的树顶，离地面可达18米。喜食椰子或露兜树的果实，也经常吃动物尸体、腐肉或各种植物。甚至小于自己的同类，所以有“强盗蟹”的绰号。椰子蟹的成长非常缓慢，每蜕皮一次个体才会长大一些，通常是在秋冬季节进行蜕皮。幼蟹每年蜕皮约2～3次，随个体愈长愈大，蜕皮的次数就愈减愈少，成蟹蜕皮的频率仅每年一次。椰子蟹肉味鲜美，腹部脂肪多，营养丰富，尤其是它的八只足，味道像龙虾的尾巴一样，加之又独具椰香味。在食法上无论蒸、炖和煲汤等味道均很鲜美可口；而蟹膏蒸水蛋味道极佳；若用当归、红枣、圆肉配以炖汤，更被视为补身佳品。中国台湾南部一带，椰子蟹还被视作滋补的天然野味，如将腹里的膏黄调入米酒食用，更认为是强精妙品，故椰子蟹除被生物学家作研究对象外，也成为名贵海鲜佳肴而受到人们青睐，并很有开发价值。椰子蟹以其肉质鲜嫩而闻名于世，然而，由于人类对其疯狂的猎捕以及自然栖息环境被破坏，椰子蟹在其栖息地越来越难觅踪迹，已经成为面临绝迹的濒危动物。图文节选自网络; 16711 次阅读|23 个评论

【论文简介】广泛种植Bt棉减少杀虫剂的使用并促进生物防治效应: yegucheng 2012-6-15 17:30; 【按：这是中国农科院植保所吴孔明院士团队最近新发表在nature上的转基因评价论文摘要】在过去的十六年多以来，广泛种植转Bt抗虫棉控制住了几种重要的害虫，减少了杀虫剂的使用量。因为广谱杀虫剂杀死节肢动物害虫的同时也杀死了它们的天敌，而这些天敌对进行生物防治害虫是有益的，种植Bt棉减少杀虫剂的使用能够增强生物防治的效应。然而，这个假说没有经过长期的、大范围的检验。根据1990-2010年在华北6省36个种植抗虫棉点上的连续调查结果显示种植Bt棉的田块三种具有杂食性的节肢动物天敌（瓢虫、草蛉和蜘蛛）数量显著增加，而害虫蚜虫则显著减少，减少了杀虫剂的使用量。调查结果还显示这些天敌为Bt棉种植田块邻近地块中的作物（玉米、花生和大豆）提供了额外生物防治效应的证据。这个工作通过证实种植Bt棉能促进农田生物防治效应，扩大了通常评价Bt棉生态效应的范围。 Widespread adoption of Bt cotton and insecticide decrease promotes biocontrol services Over the past 16 years, vast plantings of transgenic cropsproducing insecticidal proteins from the bacterium Bacillusthuringiensis (Bt) have helped to control several major insectpests and reduce the need for insecticide sprays. Becausebroad-spectrum insecticides kill arthropod natural enemies thatprovide biological control of pests, the decrease in use of insecticidesprays associated with Bt crops could enhance biocontrol services.However, this hypothesis has not been tested in terms of long-termlandscape-level impacts. On the basis of data from 1990 to 2010at 36 sites in six provinces of northern China, we show here amarked increase in abundance of three types of generalist arthropodpredators (ladybirds, lacewings and spiders) and a decreased abundanceof aphid pests associated with widespread adoption of Btcotton and reduced insecticide sprays in this crop. We also foundevidence that the predators might provide additional biocontrolservices spilling over from Bt cotton fields onto neighbouring crops(maize, peanut and soybean). Our work extends results fromgeneral studies evaluating ecological effects of Bt crops bydemonstrating that such crops can promote biocontrol services inagricultural landscapes. http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11153.html; 3642 次阅读|0 个评论

谁在岩石上留下的“足迹”？: 热度 5 Carboniferous 2012-4-5 22:30; 岩石那么坚硬，会留下生物的“足迹”吗？肯定会有人回答道：会留下，是足迹化石！没错，地质历史时期的生物在松软的沉积物中由于生命活动会留下很多遗迹，这些遗迹被泥沙掩埋后并固结成岩，最终就会形成遗迹化石，足迹化石就是遗迹化石中的一类，大家最熟悉或最感兴趣的足迹化石可能就是恐龙足迹了，如下图，摄于中国地质大学逸夫博物馆。那么已经固结成岩的沉积物上会不会留下现生生物的“足迹”呢？下面就举一个我们在野外见到的现象，初步判断是现在生物在岩石上留下的“足迹”，欢迎各位专家参与讨论！以下照片均由北京化石爱好者 wxwxwx668899 拍摄，特此感谢！这一类型的遗迹曾被我国的古生物学者定为一种节肢动物的遗迹化石，并命名为棋盘山迹（Qipanshanichnus），最初发现于我国云南下寒武统的钙质页岩上，下图为定名的模式标本图片（引自罗惠麟等，1994）。最近几年，根据各地化石爱好者提供的信息，在我国安徽北部、河北唐山及北京等地都有发现。这些是北京发现的标本。从上面这几张图片也许分辨不出是遗迹化石还是现在生物的遗迹，再来看看这张图片（下图）野外照片，遗迹与岩层面垂直该类型的遗迹四种常见的保存形态，与岩层面的关系复杂多样这个保存在岩石的垂直面上（岩石为泥质灰岩，可以看到明显的岩石层理），而不是保存在岩层层面上的，这个说它是成岩之前形成的恐怕很难说通吧。在遗迹化石中有一类是垂直层面的，常俗称为潜穴，但是这种潜穴不仅垂直层面，还与岩层走向相互垂直（下图是一种垂直层面和岩层走向的遗迹化石）。而上述的遗迹仅与岩层层面垂直，与岩层走向却是一致的，这点也很难解释，另外，潜穴通常都有回填构造，上述的标本上也看不到。在野外我们见到不仅有这种形态的（与岩层层面垂直，与岩层走向一致），还有一些是岩石的所有暴露面上都有这种遗迹，与岩层层面各种相交关系的都有，这更难用遗迹化石来解释了。这样的话，就只剩下一种可能了，就是现生（或成岩后的）生物造成的遗迹，岩石这么坚硬（很多是保存在泥灰岩上的），是怎样造成的呢？从遗迹的形态来看，这种应是节肢动物的爬痕。泥灰岩在水较充足的情况下（土壤中水就足够了），其中的钙质成分会流失，最后在泥灰岩表面仅剩下泥质成分，泥质在长期水分充足的条件下硬度会大大降低，这时一些节肢动物沿着岩石与土壤的接触面爬行或钻洞时就会在岩石表面留下痕迹，当岩石再次暴露在外时，表面水分被蒸发，岩石又会变得坚硬，这些痕迹也就留在坚硬的石头上了。由于成岩后的各种地质构造运动，岩石层面可以与土壤面（或现在的水平面）任意角度相交，因此这种遗迹也就会与岩层层面有各种相交关系了。至于这种遗迹是具体什么时候形成的就难说了，可能是一万年前、可能是秦朝，也可能是解放前，但肯定是岩石成岩之后形成的。（个人推测，欢迎批评指正！）看来生物在坚硬的石头上留下遗迹并不是不可能，现在的植物根系可以穿透砂岩、泥岩，一些水边的岩石上甚至能够看到现生动物的钻孔，少林寺练功房的地板上会留下武僧的“脚窝”！只要条件允许，水可以把石滴穿，生物也可以在坚硬的岩石上留下“足迹”！; 个人分类: 科普短文|7664 次阅读|16 个评论

沉睡亿年的石头会说话: 热度 21 Majorite 2012-2-29 08:35; 沉睡亿年的石头会说话嵇少丞构造地质学科普系列之六 NAEA Art Night for Kids 宣传画最大的三叶虫长达720 mm。有首歌唱道: 有一个美丽的传说精美的石头会唱歌它能给勇敢者以智慧也能给勤奋者以收获只要你懂得它的珍贵呀啊山高那个路远也能获得嗨~~~~~~ 有一个美丽的传说精美的石头会唱歌它能给懦弱者以坚强也能给善良者以欢乐只要你把它埋在心中啊天长那个地久不会失落嗨~~~~~ 精美的石头会唱歌, 沉睡亿年的石头会说话。我们人类了解地球历史上已经绝灭了的动物，全是通过化石来认识它们的。但是，今天我们在岩石里所看到的化石的形状并不一定代表动物活着时候的样子，这就需要引起古生物研究者的注意。今天我给大家讲讲三叶虫化石的变形。三叶虫（Trilobite）是已灭绝的一类节肢动物，背壳纵分为三部分，故名三叶虫。距今5.6亿年前的寒武纪就已出现，5亿--4.3亿年前发展到高峰，至2.4亿年前的二迭纪完全灭绝，前后在地球上生存了3.2亿多年。最大的三叶虫长达72厘米，最小的只有2毫米。背壳纵分为三部分，因此名为三叶虫。由于三叶虫的背壳坚硬，所以容易被保存成为化石。图1. 三叶虫A：“有人说我个头细长，营养不良，太瘦。其实，我本来也是三围正常，标准体型，是成岩之后沿着中轴被拉长。都是岩石的构造变形惹的祸”。三叶虫B：“朋友劝我减肥，说我肥胖、营养过量。其实，我本来也是三围适中，标准体型，是成岩之后沿着中轴被挤压、缩短。都是岩石的构造变形惹的祸” 图2. 三叶虫： “有人说我先天畸形，左肋右肋相对脊椎似的中轴不对称。其实，我本来是对称的，是成岩后的剪切变形把我强扭成这样的，那是我的错，都是岩石的构造变形惹的祸。” “我也变形了”。变形后的三叶虫，活着的时候不是这个样子。 “我也不是当年的样子了”。变形后的三叶虫，千万不要以为原先它活着的时候就是这个样子被剪切的三叶虫化石。大家还记得张锋写的《化石吟》吗》(《科学24小时》1982年第2期) 最早的鱼儿怎么没下巴？　　最早的鸟儿怎么嘴长牙？　　最早登陆的鱼儿怎么没有腿？　　最早的树儿怎么不开花？　　逝去万载的世界可会重现？　　沉睡亿年的石头能否说话？　　长眠地下刚苏醒的化石啊，　　请向我一一讲述那奇幻的神话。　　你把我的思绪引向远古，　　描绘出一幅幅生物进化的图画；　　你否定了造物主的存在，　　冰冷的骸骨把平凡的真理回答。　　肉体虽早已腐朽化为乌有，　　生之灵火却悄然潜行在地下，　　黑色的躯壳裹藏着生命的信息，　　为历史留下一串珍贵的密码。　　时光在你脸上刻下道道皱纹，　　犹如把生命的档案细细描画，　　海枯，石烂，日转，星移…… 　　生命的航船从太古不息地向近代进发。　　复原的恐龙、猛犸仿佛在引颈长吼，　　重现的远古林木多么葱茏、幽雅，　　啊，你——令人叹服的大自然，　　高明的魔法师，卓越的雕刻家！　　逝去万载的世界又重现，　　沉睡亿年的石头说了话。　　长眠地下刚苏醒的化石啊，　　你讲的故事多么令人神往、惊讶！发现某一地层层位中含有丰富的化石，有人就说那个时候一定温度适宜、食物充足，最适合动物生存、繁殖、生长。那么，它们为什么会突然集体一起死亡呢？一定是发生了什么灾难性事件!设想无数年后，有个古生物家来到一个人类的墓地，发现许多人的化石，成群出现，是否会推论那个时候这里是最适宜人类居住的地方、原来他们的房子很小的？其实，墓地里尸体是人死后搬运到墓地去的。三叶虫被松散沉积物掩埋，但是沉积物往往含有20-40%的孔隙度，成岩过程中岩石受到压缩、压实，岩石及其中化石也就不可避免要发生变形。所以，古生物研究中也要考虑变形的因素。 1987年我在博士论文（法文）的目录前面特附一页中文，上书博文论文的中文题目以及引用一幅形容塑性变形的漫画，把瘦子和胖子分别看成由正常体型的人经过拉伸和挤压缩短形成。 ( 部分照片自网络收集，来源不详，仅供地质教学和科普之用,特此致谢图片的原作者); 个人分类: 地震与地球|7223 次阅读|23 个评论

特殊基因名称: liujd 2012-2-17 17:59; 个人分类: 进化分析|0 个评论

[转载]人蛾之间 Of moths and men: syfox 2011-12-28 14:18; 基本资料　　桦尺蠖学名 Biston betularia ，属动物界节肢动物门昆虫纲 (六足纲) 鳞翅目尺蠖蛾总科尺蠖蛾科(Geometridae)，因主要危害桦树，故名。成虫也称“桦尺蛾”。英文peppered moth，故也译作“椒花蛾”(刘祖洞《遗传学》高等教育出版社 1990)或“斑点蛾”。编辑本段工业黑化　　桦尺蠖在遗传学和进化生物学中有着重要的研究意义。　　在19世纪中叶之前人们见到的这种蛾，都是浅灰色的翅膀上散布着一些黑色斑点。　　1830年左右，英国完成了工业革命(Industrial Revolution)，变成了工业化国家，曼彻斯特 (Manchester)等工业城市的空气污染越来越严重。　　1848年，昆虫学家首次在曼彻斯特附近采集到了黑色翅膀的桦尺蠖标本。之后，人们采集到的黑蛾标本越来越多，而且都集中在空气污染严重的工业化地区。到1895年，曼彻斯特附近的黑蛾所占的比例激增到接近100％，而在非工业化地区，灰斑蛾仍然占绝对优势。　　看来，桦尺蛾翅膀颜色变黑与工业化导致的空气污染有关，那么这种“工业黑化”又是怎么进化来的呢？　　在19世纪末20世纪初，许多生物学家都相信拉马克主义：后天的环境因素会直接导致生物体产生可以遗传下去的变异。因此推测，桦尺蠖的黑化是在污染物的刺激下产生的。　　有一位昆虫学家用沾了煤烟成分的树叶喂养从非工业化区抓来的桦尺蠖幼虫，发现有的变成了黑蛾。这似乎验证了拉马克主义的假说。可惜，这个实验结果别人重复不出来，无法获得承认。　　另有一些生物学家相信达尔文提出的自然选择理论。根据这个当时还未被生物学界普遍接受的学说，黑蛾变异并不是被煤烟成分诱发的，而是随机产生的。　　随机的基因突变总能产生极少数黑蛾，在非工业化地区，这些黑蛾将很快被自然选择淘汰。但是在污染地区，黑化却有生存优势，因此迅速传播开去。　　在20世纪20年代，英国大生物学家荷尔登(John Burdon Sanderson Haldane, 1892.11.5-1964.12.1)计算出，这个自然选择过程要能发生，平均每一代黑蛾和灰斑蛾后代的生存比例必须是1.5:1。　　但是，黑化究竟有什么生存优势呢？不难设想，桦尺蠖翅膀起到了某种伪装作用。在非工业化地区的森林中，树干长满地衣和苔藓，长着灰色斑点的翅膀的桦尺蠖停在这种树干上，不容易被天敌(鸟类)发现，而黑色翅膀则容易被发现。　　在工业化地区，树干上的地衣和苔藓被黑色的煤烟取代了，情形恰好相反，灰斑蛾容易被天敌发现，而黑蛾不容易。所以，“工业黑化”现象可能是由于鸟类不容易发现、捕食停在覆盖着煤烟的树干上的黑蛾，而灰斑蛾更容易被捕食导致的。　　这个假说听上去很合理，但是再合理的假说在被检验之前也还是假说。这个假说在1896年就由塔特(James William Tutt, 1858-1911)提出了，但是直到20世纪50年代，才由英国生物学家凯特威尔(Henry Bernard Davis Kettlewell, 1907.12.24-1979.5.11)用实验对它进行了验证。　　他在一个种着树的鸟舍中释放了同等数目的灰斑蛾和黑蛾，然后放出鸟，观察、记录它们的捕食情况。结论是：蛾的翅膀的确起到了避免被捕食的伪装作用，在同一根树干上，显眼蛾被捕食的几率高出不显眼蛾达3倍。　　人为条件下的实验结果真的能反映自然生态吗？为了回应这个疑问，凯特威尔在工业污染严重的地区进行野外实验。他将大量的灰斑蛾和黑蛾做了标记，然后释放。由于雌蛾很少飞翔，他只用雄蛾做实验。　　一周后，他用汞汽灯和未交配的雌蛾作为诱饵捕捉雄蛾，连续持续了多个晚上。重新捕获的黑蛾的比例，大约是重新捕获的灰斑蛾的两倍，凯特威尔认为那些失踪的蛾是被鸟类捕食了，这表明在工业污染地区，黑蛾的生存机会是灰斑蛾的两倍。这个数字很接近30年前荷尔登的计算结果。　　但是，重新捕获的黑蛾的比例高于灰斑蛾，也可能是由于其他未知因素导致的，例如，黑蛾比灰斑蛾更容易被汞汽灯或雌蛾所吸引，灰斑蛾比黑蛾更爱迁移到外地，等等。　　几个月后，凯特威尔做了一个对照实验，排除了所有这些可能性。他改到未受污染的地区重复实验，结果与上一次恰恰相反，重新捕获的灰斑蛾的比例，大约是重新捕获的黑蛾的两倍，也就是说，在未受污染的地区，灰斑蛾的生存机会是黑蛾的两倍。　　两次实验结果合起来，雄辩地证明了影响桦尺蛾野外生存机会的因素，是其翅膀颜色的伪装能力。后来，有几个其他实验室重复、改进了凯特威尔实验，都得到了相似的结果。　　不过，凯特威尔实验并没有直接观察到鸟类在野外选择性地捕食黑蛾或灰斑蛾，而是间接的推论。　　剑桥大学遗传学教授麦克·马杰鲁斯(Michael Majerus, 1954-2009)用了7年时间弥补这一不足。7年来，他每天天不亮就起床，花上几个小时用望远镜观察、记录鸟类在他家的花园捕食桦尺蠖的情况。　　他观察到，由于剑桥没有被污染，黑蛾的确比灰斑蛾更容易被鸟类捕食。他的结论是：鸟类有选择的捕食是2001年到2007年间剑桥的黑蛾频率下降的一个主要因素。　　在众多生物学家的努力下，用科学方法(观察－假说－验证)，让这种不起眼的小蛾子清楚地证明了自然选择这一伟大学说的正确。　　美国作家朱迪斯·胡普(Judith Hooper)出版了《人蛾之间》一书，却对此提出了系统的质疑。在该书出版前夕，《纽约时报》于2002年6月18日刊登了一篇题为“进化论教学的常用例子可能不是教科书范例”的报道，介绍了《人蛾之间》一书的内容、神创论者的欢呼、生物学家的反驳，指出“神创论者高兴得太早”。　　但某反科学组织立即对《纽约时报》的报道进行了细心的加工，剔除生物学家的反驳内容，拼凑出一篇《教科书上的进化论例证遭质疑——灰斑蛾与黑蛾》的宣传文章在网上传播，声称“这个现代进化论最引以为荣的灰斑蛾和黑蛾的例子也是阴影重重”、“也许将来人们最莫明其妙的是这样一个漏洞百出的假说是如何登堂入室的了。” 　　《人蛾之间》一书集中攻击凯特威尔实验，怀疑凯特威尔为了讨好其脾气古怪的上司福特(E. B. Ford)而编造数据。事实上，这种怀疑是不能让人信服的，并没有证据表明凯特威尔造假。　　《人蛾之间》给人的印象是把凯特威尔实验当成了桦尺蠖自然选择的唯一证据，推翻了凯特威尔实验，就可以推翻对这一现象的解释。　　事实上，在凯特威尔之后，还有许多生物学家在研究这一现象。在1966年和1987年间，有八项野外研究重复、改进了凯特威尔实验，都得到了相同的结论，证明鸟类有选择的捕食是桦尺蠖发生进化的一个重要因素。后人的独立验证，是凯特威尔没有造假的一个有力佐证。　　《人蛾之间》怀疑凯特威尔造假的一个“证据”，是据说北美虽然也发生了工业革命，但是桦尺蠖并没有出现工业黑化。这也与事实不符。美国《遗传杂志》曾发表过一篇有关论文，表明在1959年，美国北方工业区( 密歇根州和宾夕法尼亚州 )的黑蛾比例超过90％，而同一时期南方农业区( 弗吉尼亚州 )却几乎不存在黑蛾，只有灰斑蛾。　　当然，如果把桦尺蠖工业黑化的原因全部归于鸟类捕食，可能是过于简单化的，还可能有迁移等因素。但是不管具体是由于什么机制导致的，桦尺蠖的确发生了进化，“工业黑化”现象的存在是无可置疑的。　　如果桦尺蛾的黑化是由于工业污染导致的，那么我们不难预测，如果工业污染得到了治理，黑蛾数量将会降低，而灰斑蛾将会重新占据优势——这正是我们所观察到的。从20世纪50年代起，英、美都通过反污染法案，工厂烟囱不再冒黑烟，树干上的煤烟消失了，其结果，便是灰斑蛾数量的回升，黑蛾数量的下降。例如在美国密歇根州和宾夕法尼亚州，黑蛾所占的比例在2001年已降到只有6％。　　桦尺蠖在这150年间，的确发生了两次进化，而自然选择即使不是导致其演化的唯一因素，也是主要因素。　　桦尺蠖的黑化仍然是自然选择在起作用的极好例子，教科书没有错。退一步说，即使自然选择不是桦尺蠖黑化的主要因素，也并不能因此否认桦尺蠖发生了进化这一事实：生物是否进化和生物如何进化是两个不同的问题。　　进化论是原教旨宗教和邪教的死敌。近年来，国外反进化论者出于传教的目的，不断地散布谣言，谎称最新研究推翻了进化论的成果。国内一些愚昧无知的文人，也与之遥相呼应。他们自己也知道，其论调在生物学专家眼中不值一驳，因此把黑手伸向了外行读者，中小学师生更是其拉拢对象。在面向中小学生的读物中，甚至也出现了这类谎言。　　广大读者，特别是初等教育工作者和青年学生，应具有鉴别能力，不要受其蒙骗。质疑观点　　有质疑者的观点认为：桦尺蠖根本不在树上呆着，教科书上的那张照片(该词条标题下的右图)是人刻意“造假”的，黑白桦尺蠖都是被人放到树上去的，要对种种号称“应验了进化论”的证据保持警惕，调查真相，而不要被迷惑。　　但根据科学界的惯例——“谁主张，谁举证”。那些反对者无法举出能够经得起推敲，被信服的例子证明教科书上的桦尺蠖是被人“别有用心”地放到树上的，同样，他们也没能举出可信服的实验事例，能够证明桦尺蠖的“工业黑化”不是鸟类捕食的结果。因此，学术界普遍仍认为桦尺蠖的进化验证了自然选择学说。; 个人分类: 学习|2254 次阅读|0 个评论

[转载]中国分类学急剧萎缩后继乏人成专家心病: 热度 1 ephedra 2011-11-30 13:56; 在江苏植物研究所的学术论坛上，一条帖子被频频转发：“读研敢于选择分类学专业的是‘猛士’，读完研敢于选择这个专业做职业的是‘勇士’，选择在科研圈内为分类学奋斗，固执不与科研圈内游戏规则妥协的人更是‘壮士’，然后死不悔改被淘汰的人遂成‘烈士’。” 这段略带调侃的文字，却被中国科学院植物研究所研究员王文采评价为“实在话”。他所在的植物所标本馆，存有超过200万个植物标本，由于科研人员和经费严重不足，其中至少有20%尚未经过鉴定和分类。同样的窘境也发生在动物分类学领域。中国科学院动物研究所前所长黄大卫教授告诉记者，相对于鼎盛时期的150余人组成的研究团队，现在研究人员数量已锐减了2/3。在动物界47个门的研究方向中，仅有节肢动物一门尚有充足的分类学研究人员。分类学，这门古希腊时期发轫，通过野外考察、研究生物体的自然特征对其进行收集、描述、命名和分类的古老学科，在中国正以惊人的速度急剧萎缩。 “分类学之于生物学研究的意义就像名字之于人一样。”王文采院士形容道，“连自己姓什么都不清楚，怎么做人。” 2010-8-4 11:08:32 上传下载附件 (35 KB) 北京国家动物博物馆章轲摄 2010-8-4 11:08:36 上传下载附件 (40.27 KB) 北京国家动物博物馆章轲摄退休了，退休十几年了，去世了一天，一个朋友致电给黄大卫，希望找位专家进行标本鉴定工作。 “我想找茧蜂科的专家。” “刚退休了。” “那姬蜂科的专家呢？” “退休十几年了。” “小蜂科呢？” “已经去世了。” 青黄不接几乎成了黄大卫等老一辈分类学家的心病。由于项目经费少、编制少等问题，不少研究生重修其他专业，还有人索性进入公司，或者报考公务员。 “要是没有国家自然科学基金委的支持，动物分类学可能已经完了。”黄大卫告诉记者，除了基金委每年为分类学领域设立的300万元资助基金，动物分类研究几乎很难申请到重大科研项目。相比动物分类学领域，植物分类学专家们似乎要风光一些。在今年年初举行的年度国家科技奖励大会上，由4代植物分类科学家历经半个世纪考察、编纂完成的《中国植物志》获得了国家自然科学一等奖，这一奖项在过去10年内曾7次空缺。但位列获奖人员第四的王文采却喜忧参半，因为植物分类学同样面临着后继乏人的尴尬。 2002年“五一”劳动节，他到西北植物所看标本，发现当年编纂《秦岭植物志》的那批人全都退休了。一个标本馆的退休教授告诉他，由于缺乏经费，如今连学术期刊都无法订阅。两年后，他又去江苏植物所考察，得知所里只剩下了一个40多岁的师侄，另一位70多岁的老先生帮忙收拾标本。 “新疆、青海、沈阳，好多地方都不行了。”王文采重重地叹了口气。中国的生物学研究始于上世纪初，其时重要的研究机构是秉志、胡先骕所领导的中国科学社生物研究所。当时政府对科学研究的拨款很少，但生物分类研究因符合“科学救国”的理念而被大力支持。当时一般大学教授月薪不过300元，而此研究教授则有600元之多，是令人羡艳的职位，这使得该学科在民国时期的自然科学中学术成就仅次于地质学。事实上，直到上世纪80年代末，分类学一直是很多中国植物学家研究的重点领域。从1959年开始，先后有312位植物分类学家共同投入了《中国植物志》的编写。如今，王文采常和四川大学的牡丹花专家方明渊教授通信。方明渊的父亲方文培曾历经40余年创建四川大学植物标本馆，被李约瑟爵士誉为“中国最杰出的植物学家”。每次收到方明渊的来信，王文采都会拿红色圆珠笔标注出重点，在最近的来信里，他在一段话下面重重地画了红道：“只是与生产有关的，园林、药材、林业方面的问题才来找我，最近又来了个搞旅游的。想到川西采标本，没钱了。” 是世界性通病，还是中国式顽疾以更广阔的视野观察，传统分类学的没落在世界范围内已经形成一种趋势。自20世纪70年代末开始，随着基因技术的逐渐成熟，通过DNA检测研究判定植物类群间亲缘关系的方法正逐渐取代通过形态进行分类的传统方式。英国皇家植物园自2006年一位裸子植物分类学家退休后，该岗位一直空缺至今；并且该植物园也没有人接替已于2007年退休的一位蕨类植物分类学家。但在王文采的眼中，国外情况与国内有很大不同，不能一概而论。 1990年他到瑞典进行短期考察，发现当地的科学家野外考察时几乎不再采集标本，只是拿着一个瑞典植物检索表进行对照。他们表示经过几百年的搜集，植物种类已几近完整，近年来只发现过罂粟科的一个新变种，后来还被论证为误判。自1753年林奈发表《植物种志》起，国外分类学经历了数百年的发展，以搜集发现为主的传统分类学鼎盛阶段已经过去，转向利用DNA技术分析几乎成为必然趋势。相比之下，我国的分类学在20世纪初才开始起步。 “我们的野外采集和分类描述还远未结束，就急着学外国人藏进屋子搞分子生物了！”王文采为记者举例，在植物所的标本馆里，杜鹃花的品种有20多种，而在英国爱丁堡大学的植物标本馆里，收藏了超过100种的中国杜鹃花。 “英国的植物志每30年就要重新修订一次，中国这么大，不能把传统分类学当做一锤子买卖！”他很激动。面对学科萎缩的困境，另一批科学家则将板子打在了急功近利的科技成果评价体系上。昆明植物研究所标本馆馆长彭华告诉记者，SCI评价标准主要以发表论文的影响因子和论文被引用的次数为依据，这也成为衡量中国科研人员的主要标准，进而直接和项目申请、职称晋升挂钩。而分类学属于最典型的积累性学科，长期野外的考察记载才能完成一篇论文。发表一个新的演化理论，也可能得在数十年后才得到重视和承认。因此分类学论文，很难发表在目前国内的重要刊物上。彭华介绍，往往就在同一个植物研究所里，从事植物化学研究的，做一个实验，很快可以写报告，一个研究组一年几十篇SCI；而自己所在的科室，一年不可能写到两位数。一个很明显的对比是，一位科研工作者，和一个老一代植物分类学家的儿子是同班同学，后者研究方向并非传统分类学，现在已经是博导了，而那位科研工作者由于投身传统分类学，长期野外实践，书写了不少，却很少能发SCI，至今还是副研究员。 “两个一比较，向哪儿发展才对路，年轻人心里都有数。”彭华说。面对一刀切的评价方式，黄大卫直言损失的将是国家利益。有农科院的教授常将农业生产中发现的病虫害送到动物所鉴定，结果不到几年时间，便从“什么都给鉴定”变成了“什么都鉴定不了”。 “大家都不是傻子，鉴定一个标本可能要花上一两个月的时间，都忙着搞论文呢！”黄大卫说。他已经将自己的主攻方向转向了生物进化。在研究所的分类学硕士圈子里，大家常把放弃读博或者改变研究方向的人称为进化树上的分支，“拥有稍微舒适一些的生态位”。当然，每届还是会有一些对传统分类学矢志不渝的“傻孩子”，有人便开玩笑说，所里分类学的老师“潦倒并快乐着”，只是为了每届出现的那么几个“知己”。《中国植物志》的编研，经过“九九八十一难”才完成自17世纪中叶一直到1949年，我国有近120万份标本被外国人搜集研究，由于植物命名有国际公认的优先权，中国植物的70%都是由外国人的名字命名。在王文采的记忆里，1949年的时候，能用来学习植物分类学的本土教材还只有两本，遇到鉴定不出的植物，便只能找当时唯一讲授植物分类学的先生林镕求教。在采访过程中，这位84岁的老人一直在说分类学“丢不得的”，因为它在半个世纪内的从无到有都是中国的植物分类学家们“拿命换的”。 20世纪初，钱崇澍、胡先骕、陈焕镛等第一代植物分类学家毅然从哈佛大学归国，跋山涉水收集标本，越是深山穷谷越要去，越是名山险川越要闯。 1938年，吴征镒和周家炽从横山采集归来，在长沙一座大楼上整理标本之际，遭到日寇的轰炸，人和标本一起从四楼飞下草坪。一次在西双版纳的考察过程中，王文采患上了恶性疟疾，高烧不退，最后昆明植物研究所的4个年轻人每人献了400毫升血，才救了王文采的命。《中国植物志》的第四任主编，吴征镒院士曾经感慨，《中国植物志》的编研经过“九九八十一难”才完成。王文采已经将分类学研究萎缩带来的种种恶果视为“第八十二难”，无法鉴定和认知标本，就会影响人类对生物多样性的识读；无法发现和鉴别新增的入侵物种，将对林业、农业产生重大隐患；在全球气候变暖的背景下，缺乏分类学的基础，将无法得知物种的分布和形态发生了什么样的变化。另一个值得注意的数据是，科学家迄今发现、描述和命名的物种仅占我们这个星球全部物种的6%——存在的3000万个物种中了解的不到200万个，而剩余的94%则在快速消失的生态系统中自生自灭。到2050年，仅仅因为气候变化，地球上一些地区有多达37%的物种将消失。为了阻止这一态势，美国科学基金会已经开展了“提高分类学专门技术合作”大规模项目计划，旨在帮助年轻的分类学家。据报道，我国的自然科学基金委也已经引入了两个为期4年的传统分类学资助项目，预计从2010年开始实施。这些举措在王文采看来有些不可理解：“时代变了，我那时候根本没考虑过钱的问题。” 上世纪90年代初，所里曾经给了王文采十几万元的项目资金。这个一辈子就攒了两万元的老头儿一度不知道“这么大的一笔钱”要花在哪里，便托给了一个学生保管。现在，这笔钱终于找到了用途，用于发表论文。一家国内的学术刊物已经明码标价，发现一个新种后要发表论文，得先交500元的版面费。（中国青年报）; 1593 次阅读|1 个评论

[转载]“行走的仙人掌”重写了节肢动物的演化史诗: pcabaqus 2011-3-3 18:51; 中国西北大学的研究人员及其国际合作研究者在2月24日出版的Nature杂志上报道了一种被称为“行走的仙人掌”的奇异的动物化石，从而发现了节肢动物演化的关键环节。化石标本发现于中国云南滇东地区，属于著名的澄江动物群的新成员。虫体长约6cm，躯干无披甲，两侧具有10对带刺的腿肢。化石显示这一属种在获得全副披甲的躯干之前就发展出了强壮坚硬的腿肢，提出了节肢动物从蝎子向黄蜂再到蝴蝶究竟是如何演化的基本问题。图：“行走的仙人掌”化石标本以及复原图大多数现代生物演化的根基都是源自于5亿多年前的寒武纪生命辐射事件，骨骼矿化生物首次得以大发展并形成众多化石。然而一直以来都没有找到连接节肢动物和其祖先类型的提示性化石。作者刘建妮及其合作者认为他们可能找到了这一环节，即很可能是节肢动物祖先的叶足动物：一类起源于早寒武世，与现代天鹅绒虫（velvet worms）或水熊类似的个体较小的海生动物。仙人掌滇氏虫（Diania cactiformis）的许多方面都表明它是一种典型的叶足动物，但同时它又具有节肢动物的特征，它的腿肢披甲暗示了它十分接近节肢化作用的基点。研究人员推测它是在海底食沉积物的，像现今某些蠕虫一样从泥沙中获取营养物质。披甲腿肢的另一种可能是像现生节肢动物一样，用来捕捉猎物的。也有一些古生物学者主张在节肢动物的演化中坚硬躯体的出现是早于坚硬腿肢的。但是刘建妮认为，这一新的化石标本结合现代生物学的证据，譬如种系发生分析（决定生物类群间演化的亲缘关系），可以令人信服地表明坚硬的腿肢出现得更早。; 个人分类: 科学发现|2187 次阅读|0 个评论

再上吊罗山(2): 李丕鹏 2008-9-22 09:40; 信手拈来几张非蛇蛙照片，传上来润润眼，让大家休息一下。吊罗山确实生物资源丰富，白天蝴蝶满天飞，虫子遍地蹦。夜间蛙鸣虫叫此起彼伏，已有点噪音的感觉了。不过对于我们来自现代文明城市的人来讲，那可是天籁之音。这次在吊罗山我们也有不少笑话，大白天迷路于原始森林差点出不来，每次蚂蟥只咬小周，且中招特具传奇色彩，看来当院士指日可待了。这座神山被小周认为是蚂蟥山，其实五指山的蚂蟥比吊罗山多多了。看看我那可怜的脚就知道了，同时被好几只大小不同的三种蚂蟥攻击着。信手拈来几张非蛇蛙照片（蝌蚪除外哦，哈哈），传上来润润眼，让大家休息一下。; 个人分类: 研究生教育|3846 次阅读|3 个评论

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