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男男生子,竟然也能实现了?| 自然小喇叭

猫吞 物种日历 2023-03-28

欢迎大家来到自然小喇叭栏目的第30期,在过去的半个月里,我们搜罗了以下值得关注的自然新闻和研究:


1)两个爸爸也能产生后代

2)神秘的“猫狐”,身份被揭开

3)咖啡可能正让鸟类走向灭绝

4)植物的诺亚方舟已搭载24亿种子

5)最长的恐龙脖子,是长颈鹿的6倍

6)化石看错角度,引起几十年的大乌龙

“男男生子”

最近,科学家发展了新技术,让两个雄性小鼠产下了后代


小鼠 | Rama / Wikimedia Commons


这听起来是不可能完成的事。雄性小鼠的性染色体是XY,而雌性是XX,两个来自雄性的生殖细胞是没法生成一个受精卵的——该怎样解决染色体的匹配问题呢?


科学家们先取了雄性小鼠尾巴上的皮肤细胞,对这些细胞进行编程,将它们变成诱导多能干细胞,然后从中选择了Y染色体缺失的干细胞,将其培育为XX多能干细胞,最终产生卵细胞。接下来,它们用另一只雄性小鼠的精子和这个“人工性转”的卵细胞结合,形成了正常的受精卵。最终,在630个胚胎中,有7个长成了小鼠幼崽,它们不仅成功存活了下来,而且能够正常繁殖


存活下来的7只小鼠其中的5只 | 参考资料[1]


这项研究开辟了生殖生物学的新道路。利用这项技术,在未来,我们有可能用雄性动物繁殖濒危的哺乳动物避免它们的灭绝;对人类来说,一些因为疾病而不能生育的人群,或者同性伴侣,也有希望利用这项技术拥有自己的孩子


不过,这项技术目前还在起步阶段。科学家还需要解决许多问题,比如,目前这个技术的成功率很低,只有大约1%的胚胎能够存活下来

神秘猫狐

生活在科西嘉岛上的神秘“猫狐”,最近在科学界终于有了身份!


法国科西嘉岛上的猫狐 | 参考资料[2]


猫狐被当地人称为“ghjattu volpe”,也就是猫狐的意思。几百年前,人们就知道它们的存在了。在牧羊人代代相传的神话中,它们是神出鬼没的恶霸,会在半夜偷袭羊圈。但一直没人记录下它们的庐山真面目,因此它们在科学上的真实身份也是一个谜团。


2006年,一只猫狐不小心被困在了鸡圈了,大家才得以见到它们的全貌。乍一看和普通橘猫没什么区别,但它们还是有独特之处的——它们体型更大,从头到尾大约90厘米,尾巴有环状花纹和黑色尖尖


猫狐:我长得像大橘,但我不是大橘!| 参考资料[2]


最近,研究者对猫狐进行了基因检测,终于揭开了它们的真面目。研究者用一种非常友好的方法捕获了猫狐——把鱼饵放在盒子里,猫狐们就自己进去了(没有猫猫可以拒绝盒子)。从这些猫狐和死去的猫狐标本身上取下的样本表明,猫狐既不属于家猫,也不属于欧洲野猫,它们属于一个独立的物种,基因上和亚非野猫更相似


戴着项圈回到野外的猫狐 | Martin Boone


被捕获的猫狐回到野外前,被戴上了用来追踪方位的电子项圈。研究者希望,对猫狐的研究,可以让大家了解这个神秘物种的存在,从而重视和保护它们

鸟类友好咖啡

每天拿起手边的咖啡时,我们可能想象不到,鸟类可能正因咖啡而面临生存困境


在哥斯达黎加,有50%的森林已经变成了咖啡种植园。咖啡种植园中缺少昆虫和其他无脊椎动物,整片整片的森林被咖啡种植园代替,对鸟类来说相当于食堂全都倒闭。最近,科学家研究了4种鸟类的饮食,发现它们在咖啡种植园中吃到的昆虫数量,只有在森林里的一半


实验中追踪的鸟类:银喉唐加拉雀 | Çağan H. Şekercioğlu


流动性强的鸟,还可以飞去残余的森林中觅食,找到足够的食物填饱肚子。而对流动性低的鸟类来说,这无异于灭顶之灾:例如实验中追踪的橙腹夜鸫,它们一生的活动范围也不过半公顷,摆在它们面前的只有两个选择——换个食谱,或者饿死


就算鸟类为了寻找食物,换个地方生活,也会带来新的问题——在新的领地,它们可能需要和其他鸟类竞争,新领地的昆虫也可能不够吃(昆虫:我也很惨)。


一生活动范围很小的橙腹夜鸫 | Nigel Voaden / Wikimedia Commons


为了保护鸟类,咖啡企业和政府可以鼓励种植鸟类友好的咖啡——“阴影咖啡”。阴影咖啡生长在树木遮蓬之下,这意味着树木可以得到最大程度的保留,鸟类的食物也能得到保障。目前埃塞俄比亚的阴影咖啡,可以说是世界上对鸟类最友好的咖啡。


但是,我们不能忘记的是,阴影咖啡并不能取代森林。对鸟类来说,森林永远是最适合它们的家园

植物诺亚方舟

这个月,位于英国的千年种子银行(the Millennium Seed Bank)迎来了一个里程碑——种子银行内储存的种子超过了24亿,来自大约4万种不同的野生植物


千年种子银行是目前世界上最大的野生植物种子储存设施,堪称植物的“诺亚方舟”。这里有着世界上最多样化的植物收藏,种子来自190个国家和地区


这些建筑就是千年种子银行的冰山一角,地下还有巨大的种子保存设施 | Wikipedia


种子从世界各地抵达千年种子银行后,工作人员会先对种子进行干燥和清洁,然后用X光检查有没有虫害、胚胎是否发育不良。经过再次干燥后,这时含水量大约只有3-6%的种子就会被密封起来,放入-20˚C的冷藏室,在这样的条件下它们可以存活超过100年。每过10年,种子就会被取出来进行发芽测试,确保它们的活力,如果发芽率过低,就需要及时更新种子。


种子保存库 | RBG Kew / Andrew McRobb


但还有8%-20%的开花植物的种子不耐受脱水,因此不能在干燥后保存。为了保留这些植物的种子,科学家们正在研究植物的超低温保存技术,也就是将植物保存在-196℃的液氮中。


千年种子银行不仅是给世界末日的一份保险,更是拯救濒危植物的重要资源。科学家估计,由于栖息地丧失和气候变化,现在全世界有五分之二的野生植物正面临灭绝的威胁,种子银行将会是这些物种恢复的希望。

最长恐龙脖子

最长的恐龙脖子可能有15.1米,比长颈鹿的6倍还长


中加马门溪龙的复原图,这怎么保持平衡啊 | Júlia d'Oliveira


最长脖子的主人是中加马门溪龙Mamenchisaurus sinocanadorum)。1987年,中国和加拿大的古生物学家在中国新疆发现了中加马门溪龙的化石,它是最大的马门溪龙体长约为35米体重超过60吨


脖子又大又长,不会把身子压垮吗?中加马门溪龙有18节颈椎骨,椎骨的CT扫描显示,空气占了椎骨体积的77%,这样一来,它的脖子可以又大又轻巧。为了保护这个长长的脖子,它的脖子上长有4米长的颈肋,提升了脖子的稳定性,不过也相应地降低了灵活性。


中加马门溪龙的化石 | Kabacchi / Wikimedia Commons


令人惊奇的并不只有脖子的长度,还有随之而来的生物学挑战——试想一下,每次呼吸和进食,气体或食物都要从口鼻长途奔袭15米才能到达身体;循环系统中,为了血液能够流通到大脑,心脏产生的力量要让血液克服重力,向上流15米。这些巨大而又神秘的古生物,以残存的骨骼,不断地挑战着人类的认知。

化石看倒了

古生物界出现了一桩长达50多年的大乌龙!人们一直把一种3亿年前的海葵化石当成了水母,原因是大家把化石摆倒了


这种“水母”化石叫做Essexella Asherae,从1971年开始被发现于美国伊利诺伊州的马宗溪(Mazon Creek)化石床,属于当地最常见的化石。几十年来,它们都是最著名的“水母”化石


Essexella Asherae化石和复原图 | 参考资料[6]


然而,古生物学家罗伊·普洛尼克(Roy Plotnick)最近在观察这些化石时,总觉得哪里不对劲——上半部分看起来并不像水母的伞状体,倒是很像海葵的肌肉腿;而且它没有现代水母伞状体下面的触角,只有膜状的“裙摆”。但是,如果把化石上下颠倒,一切都说得通了——“裙摆”其实是海葵桶形的身体,“伞状体”则是海葵用来钻入海底的肌肉组织。


一些现代海葵的例子 | Plotnick et al., 2023


罗伊和同事观察了几千个Essexella Asherae的化石,发现了更多证据:化石上的条纹和一些现代海葵的肌肉组织很相似;有些化石上的突起,长得很像现代海葵的触角。另外,附着在上面的螺类化石,也并不是现代水母寄生虫的祖先,而是以海葵尸体为食的食腐动物,不小心一起被埋葬了。


就因为拿反了化石,科学家们不仅错认了化石的身份,还把它们分到了另一个家族。现在Essexella Asherae终于被正了名,回到了海葵的分类之中。


参考文献

  1. https://www.nature.com/articles/s41586-023-05834-x

  2. https://phys.org/news/2023-03-mysterious-corsican-cat-fox-revealed-unique.html

  3. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2023.1086616/full

  4. https://phys.org/news/2023-03-noah-ark-major-milestone-species.html

  5. https://www.livescience.com/longest-dinosaur-neck-ever-stretched-further-than-a-school-bus-at-49-feet-long

  6. https://www.livescience.com/oops-this-300-million-year-old-blob-fossil-was-upside-down-its-not-a-jellyfish-after-all


作者:猫吞
编辑:麦麦

封面图来源:Júlia d'Oliveira(封面图与标题无关)


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