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植物的諾亞方舟,已搭載24億種子丨自然小喇叭

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歡迎大家來到自然小喇叭欄目的第30期,在過去的半個月里,我們搜羅了以下值得關注的自然新聞和研究:

1)兩個爸爸也能產(chǎn)生后代

2)神秘的“貓狐”,身份被揭開

3)咖啡可能正讓鳥類走向滅絕

4)植物的諾亞方舟已搭載24億種子

5)最長的恐龍脖子,是長頸鹿的6倍

6)化石看錯角度,引起幾十年的大烏龍

“男男生子”

最近,科學家發(fā)展了新技術,讓兩個雄性小鼠產(chǎn)下了后代!

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小鼠 | Rama / Wikimedia Commons

這聽起來是不可能完成的事。雄性小鼠的性染色體是XY,而雌性是XX,兩個來自雄性的生殖細胞是沒法生成一個受精卵的——該怎樣解決染色體的匹配問題呢?

科學家們先取了雄性小鼠尾巴上的皮膚細胞,對這些細胞進行編程,將它們變成誘導多能干細胞,然后從中選擇了Y染色體缺失的干細胞,將其培育為XX多能干細胞,最終產(chǎn)生卵細胞。接下來,它們用另一只雄性小鼠的精子和這個“人工性轉”的卵細胞結合,形成了正常的受精卵。最終,在630個胚胎中,有7個長成了小鼠幼崽,它們不僅成功存活了下來,而且能夠正常繁殖。

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存活下來的7只小鼠其中的5只 | 參考資料[1]

這項研究開辟了生殖生物學的新道路。利用這項技術,在未來,我們有可能用雄性動物繁殖瀕危的哺乳動物,避免它們的滅絕;對人類來說,一些因為疾病而不能生育的人群,或者同性伴侶,也有希望利用這項技術擁有自己的孩子

不過,這項技術目前還在起步階段??茖W家還需要解決許多問題,比如,目前這個技術的成功率很低,只有大約1%的胚胎能夠存活下來。

神秘貓狐

生活在科西嘉島上的神秘“貓狐”,最近在科學界終于有了身份!

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法國科西嘉島上的貓狐 | 參考資料[2]

貓狐被當?shù)厝朔Q為“ghjattu volpe”,也就是貓狐的意思。幾百年前,人們就知道它們的存在了。在牧羊人代代相傳的神話中,它們是神出鬼沒的惡霸,會在半夜偷襲羊圈。但一直沒人記錄下它們的廬山真面目,因此它們在科學上的真實身份也是一個謎團。

2006年,一只貓狐不小心被困在了雞圈了,大家才得以見到它們的全貌。乍一看和普通橘貓沒什么區(qū)別,但它們還是有獨特之處的——它們體型更大,從頭到尾大約90厘米,尾巴有環(huán)狀花紋和黑色尖尖。

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貓狐:我長得像大橘,但我不是大橘!| 參考資料[2]

最近,研究者對貓狐進行了基因檢測,終于揭開了它們的真面目。研究者用一種非常友好的方法捕獲了貓狐——把魚餌放在盒子里,貓狐們就自己進去了(沒有貓貓可以拒絕盒子)。從這些貓狐和死去的貓狐標本身上取下的樣本表明,貓狐既不屬于家貓,也不屬于歐洲野貓,它們屬于一個獨立的物種,基因上和亞非野貓更相似。

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戴著項圈回到野外的貓狐 | Martin Boone

被捕獲的貓狐回到野外前,被戴上了用來追蹤方位的電子項圈。研究者希望,對貓狐的研究,可以讓大家了解這個神秘物種的存在,從而重視和保護它們

鳥類友好咖啡

每天拿起手邊的咖啡時,我們可能想象不到,鳥類可能正因咖啡而面臨生存困境。

在哥斯達黎加,有50%的森林已經(jīng)變成了咖啡種植園??Х确N植園中缺少昆蟲和其他無脊椎動物,整片整片的森林被咖啡種植園代替,對鳥類來說相當于食堂全都倒閉。最近,科學家研究了4種鳥類的飲食,發(fā)現(xiàn)它們在咖啡種植園中吃到的昆蟲數(shù)量,只有在森林里的一半。

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實驗中追蹤的鳥類:銀喉唐加拉雀 | ?a?an H. ?ekercio?lu

流動性強的鳥,還可以飛去殘余的森林中覓食,找到足夠的食物填飽肚子。而對流動性低的鳥類來說,這無異于滅頂之災:例如實驗中追蹤的橙腹夜鶇,它們一生的活動范圍也不過半公頃,擺在它們面前的只有兩個選擇——換個食譜,或者餓死。

就算鳥類為了尋找食物,換個地方生活,也會帶來新的問題——在新的領地,它們可能需要和其他鳥類競爭,新領地的昆蟲也可能不夠吃(昆蟲:我也很慘)。

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一生活動范圍很小的橙腹夜鶇 | Nigel Voaden / Wikimedia Commons

為了保護鳥類,咖啡企業(yè)和政府可以鼓勵種植鳥類友好的咖啡——“陰影咖啡”。陰影咖啡生長在樹木遮蓬之下,這意味著樹木可以得到最大程度的保留,鳥類的食物也能得到保障。目前埃塞俄比亞的陰影咖啡,可以說是世界上對鳥類最友好的咖啡。

但是,我們不能忘記的是,陰影咖啡并不能取代森林。對鳥類來說,森林永遠是最適合它們的家園。

植物諾亞方舟

這個月,位于英國的千年種子銀行(the Millennium Seed Bank)迎來了一個里程碑——種子銀行內(nèi)儲存的種子超過了24億,來自大約4萬種不同的野生植物

千年種子銀行是目前世界上最大的野生植物種子儲存設施,堪稱植物的“諾亞方舟”。這里有著世界上最多樣化的植物收藏,種子來自190個國家和地區(qū)。

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這些建筑就是千年種子銀行的冰山一角,地下還有巨大的種子保存設施 | Wikipedia

種子從世界各地抵達千年種子銀行后,工作人員會先對種子進行干燥和清潔,然后用X光檢查有沒有蟲害、胚胎是否發(fā)育不良。經(jīng)過再次干燥后,這時含水量大約只有3-6%的種子就會被密封起來,放入-20?C的冷藏室,在這樣的條件下它們可以存活超過100年。每過10年,種子就會被取出來進行發(fā)芽測試,確保它們的活力,如果發(fā)芽率過低,就需要及時更新種子。

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種子保存庫 | RBG Kew / Andrew McRobb

但還有8%-20%的開花植物的種子不耐受脫水,因此不能在干燥后保存。為了保留這些植物的種子,科學家們正在研究植物的超低溫保存技術,也就是將植物保存在-196℃的液氮中。

千年種子銀行不僅是給世界末日的一份保險,更是拯救瀕危植物的重要資源??茖W家估計,由于棲息地喪失和氣候變化,現(xiàn)在全世界有五分之二的野生植物正面臨滅絕的威脅,種子銀行將會是這些物種恢復的希望。

最長恐龍脖子

最長的恐龍脖子可能有15.1米,比長頸鹿的6倍還長!

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中加馬門溪龍的復原圖,這怎么保持平衡啊 | Júlia d'Oliveira

最長脖子的主人是中加馬門溪龍(Mamenchisaurus sinocanadorum)。1987年,中國和加拿大的古生物學家在中國新疆發(fā)現(xiàn)了中加馬門溪龍的化石,它是最大的馬門溪龍,體長約為35米,體重超過60噸。

脖子又大又長,不會把身子壓垮嗎?中加馬門溪龍有18節(jié)頸椎骨,椎骨的CT掃描顯示,空氣占了椎骨體積的77%,這樣一來,它的脖子可以又大又輕巧。為了保護這個長長的脖子,它的脖子上長有4米長的頸肋,提升了脖子的穩(wěn)定性,不過也相應地降低了靈活性。

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中加馬門溪龍的化石 | Kabacchi / Wikimedia Commons

令人驚奇的并不只有脖子的長度,還有隨之而來的生物學挑戰(zhàn)——試想一下,每次呼吸和進食,氣體或食物都要從口鼻長途奔襲15米才能到達身體;循環(huán)系統(tǒng)中,為了血液能夠流通到大腦,心臟產(chǎn)生的力量要讓血液克服重力,向上流15米。這些巨大而又神秘的古生物,以殘存的骨骼,不斷地挑戰(zhàn)著人類的認知。

化石看倒了

古生物界出現(xiàn)了一樁長達50多年的大烏龍!人們一直把一種3億年前的??敵闪怂?,原因是大家把化石擺倒了!

這種“水母”化石叫做Essexella Asherae,從1971年開始被發(fā)現(xiàn)于美國伊利諾伊州的馬宗溪(Mazon Creek)化石床,屬于當?shù)刈畛R姷幕?。幾十年來,它們都是最著名?*“水母”化石**。

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Essexella Asherae化石和復原圖 | 參考資料[6]

然而,古生物學家羅伊·普洛尼克(Roy Plotnick)最近在觀察這些化石時,總覺得哪里不對勁——上半部分看起來并不像水母的傘狀體,倒是很像??募∪馔?/strong>;而且它沒有現(xiàn)代水母傘狀體下面的觸角,只有膜狀的“裙擺”。但是,如果把化石上下顛倒,一切都說得通了——“裙擺”其實是海葵桶形的身體,“傘狀體”則是??脕磴@入海底的肌肉組織。

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一些現(xiàn)代??睦?| Plotnick et al., 2023

羅伊和同事觀察了幾千個Essexella Asherae的化石,發(fā)現(xiàn)了更多證據(jù):化石上的條紋和一些現(xiàn)代??募∪饨M織很相似;有些化石上的突起,長得很像現(xiàn)代??挠|角。另外,附著在上面的螺類化石,也并不是現(xiàn)代水母寄生蟲的祖先,而是以??w為食的食腐動物,不小心一起被埋葬了。

就因為拿反了化石,科學家們不僅錯認了化石的身份,還把它們分到了另一個家族?,F(xiàn)在Essexella Asherae終于被正了名,回到了??姆诸?/strong>之中。

參考文獻

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

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

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

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

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

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

作者:貓吞

編輯:麥麥

本文來自物種日歷,歡迎轉發(fā)

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評論
演繹無限精彩
大學士級
千年種子銀行,以防環(huán)境變化或一旦發(fā)生毀滅性災難導致物種滅絕,確保人類食物的來源和多樣性??梢哉f為保護野生植物免于滅絕上了一道保險。
2023-04-02
傳承解惑
大學士級
千年種子銀行是目前世界上最大的野生植物種子儲存設施,堪稱植物的“諾亞方舟”,這里有著世界上最多樣化的植物收藏。
2023-04-02
坦 蕩 蕩
少師級
利用這項技術,在未來,我們有可能用雄性動物繁殖瀕危的哺乳動物,避免它們的滅絕;對人類來說,一些因為疾病而不能生育的人群,或者同性伴侶,也有希望利用這項技術擁有自己的孩子。
2023-04-02