美发现最古老飞行昆虫印记化石
新浪科技讯 北京时间4月9日消息,美国哈佛大学的研究人员发现了迄今为止最为古老的飞行昆虫身体印记化石,距今3亿年。这只飞行昆虫的身体印记保存在沙岩中。在《美国国家科学院院刊》上,哈佛大学比较动物学博物馆的理查德·克内克特及其同事报告了他们的研究发现。
大约3.12亿年前,一只蜉蝣降落在热带涝原的泥淖上。这片泥淖恰好拥有完美的密度,保留下蜉蝣的完整身体印记,其中包括体节和爪印。由于暴发洪水,这片泥淖淹没在淤泥下,最后随着时间的流逝硬化,成为岩石。此前最古老的飞行昆虫印记化石年代可追溯到2.8亿年前至2.85亿年前之间。
2008年,当时还是美国塔夫斯大学学生的克内克特在马萨诸塞州一个沿公路商业区后面树林的沼泽中发现了这块化石。当时,他正在寻找据信含有化石的岩层,一个露出地表的岩层引起了他的注意,最终发现了这块化石。克内克特说:“我拿起外缘上的一块岩石。由于长时间的风化侵蚀,岩石已经出现裂缝。我打开岩石,就像翻书一样,最后吃惊地发现昆虫印记。”
昆虫是软体动物,死后会以奇怪的方式裂开或者卷曲,因此很难发现完整保存昆虫身体特征的化石。昆虫翅膀是古生物学家最常发现的部位。此次发现的飞行昆虫身体印记化石具有非常重要的意义。华盛顿特区史密森尼学会的古昆虫学家康拉德·拉班德拉博士表示:“绝大多数昆虫化石都不拥有大量体表细节。这块完整保存身体印记的化石具有很高的研究价值。通过这种化石,你能够了解昆虫附肢的移动,了解腿部的移动范围,获得一些通常无法从身体化石获得的信息。”拉班德拉并没有参与此项研究。
证据显示化石中的印记是一只古蜉蝣留下的,它是现代蜉蝣的祖先。化石的发现将蜉蝣出现的时间进一步提前。研究小组成员、塔夫斯大学的雅各布·班纳和堪萨斯州大学的迈克尔·安格尔博士指出,这只古蜉蝣与其他飞行昆虫、不会飞的昆虫、两栖类动物、原始爬行动物以及包括一些与现代木贼属植物类似的古植物共同生活在热带地区。
拉班德拉表示,有关昆虫的最古老证据来自于年代可追溯到泥盆纪的昆虫身体部位化石,距今4.18亿年。克内克特指出,唯一一块比古蜉蝣化石更为久远的完整昆虫身体印记化石是一只不会飞的昆虫,由同一个研究小组在同一地区发现,也就是在发现古蜉蝣印记化石之后。研究小组至少在这一地区发现了1000块化石,其中包括足迹化石,足迹可能是一只原始爬行动物留下的。克内克特说:“我们发现了大量有趣的化石,古蜉蝣印记化石只是其中之一。” (孝文)
虱子让恐龙非常的愤怒(科学网-kexue.com 配图)
科学网(kexue.com)讯 提起史前霸主恐龙,更多的人联想到的是它那反复无常的脾气,一旦让它不满意,其他动物就可能遭受灭顶之灾。科学家们经过研究后发现,恐龙坏脾气的主因是它饱受虱子的骚扰。而根据最新的DNA研究发现,哺乳动物和鸟类早在恐龙灭绝前就开始广泛存在于地球上了。
科学家们通过最新的昆虫DNA研究后发现,虱子早在6500万年前就开始了自己的进化,而当时恐龙还统治者整个地球。这项新的研究还表明,哺乳动物和鸟类出现进化和多样化远比人类此前预料的早的多。
伊利诺伊大学的凯文-约翰逊(Kevin Johnson)博士说道:“在恐龙灭绝之前,鸟类和哺乳动物就开始了进化。这出乎了此前人类的预料。”约翰逊博士和他的研究小组是通过虱子的进化家谱得到的上述结论。
伦敦自然史博物馆的文森特-史密斯(Vincent Smith)博士说:“虱子就是活化石,他的进化改变了人们此前的观点,认为恐龙时代鸟类和哺乳动物都是非常少的。但是如今的DNA证据却说明,在恐龙灭绝之前,鸟类和哺乳动物已经迅速的填充了恐龙在海洋、陆地和天空中的生态位置。”
约翰逊博士说:“很多人说鸟类是恐龙(翼龙)的后裔,我想说的是原始鸟类继承的不是恐龙的羽毛,而是恐龙身上的虱子。”
(科学网-kexue.com 卡卡西)
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美国科学家在《柳叶刀·神经病学》杂志上表示,使用基因疗法治疗帕金森病首次在临床上取得成功。
帕金森病病患丘脑下核中一种化学物质γ-氨基丁酸(GABA)的浓度会减少。英国帝国理工学院的基因疗法专家尼克勒斯·马萨拉基斯领导的研究团队制造出了一种病毒,该病毒能使用一个基因来“感染”细胞,增加患者体内GABA的浓度。
研究人员将该病毒注入22名病患的大脑内;另外23名病人则接受“假手术”,让他们误认为自己注入了该病毒。研究人员通过对这些病人手术后6个月的运动功能记录后发现,接受基因疗法病人的运动能力提高了23.1%;接受“假手术”病人的运动能力提高了12.7%。
马萨拉基斯表示,得到的积极结果“非常令人鼓舞”,不过,接受基因疗法和未接受基因疗法病人的运动能力改进之间差别仅为10.4%,并不明显,还需要在更多病人身上测试该疗法的效果。
英国帕金森协会研发主管米歇尔·嘉德纳说:“这项研究表明,基因疗法可以治疗诸如帕金森病等神经疾病,但我们不知道其疗效可以持续多长时间,也不知道在人脑中注入病毒后是否会带来长期影响,所以,未来还需要更进一步的研究。”
基因疗法的安全性一直遭受质疑,1999年,美国一位名叫杰西·格尔辛基的18岁青年死于采用缺陷型腺病毒载体的基因治疗临床试验,成为全球首位由基因治疗导致丧生的患者。而进行本次实验的科学家表示,他们的过程非常安全。(刘霞)
可能代替暗能量的泡泡宇宙假说或被排除
利用哈勃太空望远镜,美国国家航空航天局(NASA)以迄今最精确参数重新计算了宇宙扩张率之后,排除了一种可能代替暗能量的泡泡宇宙假说。研究结果将发表在4月1日出版的《天体物理学杂志》上。
宇宙正显出以越来越大的速率在膨胀。一种暗能量理论认为,这是因为宇宙中充满了暗能量,通过与万有引力相反的方向对星系推动造成的;而另一种替代暗能量的泡泡宇宙假说认为,这种景象可能是个幻觉,如果我们生活在一种跨越80亿光年且包含着邻近星系的巨大泡泡中,且处于离泡泡中心较近位置,就会看到星系之间的距离在加速拉开。
泡泡爆裂
而现在,天文学家改进了对宇宙当前膨胀速度的测量,能够证明泡泡宇宙假说是错误的。该研究由太空望远镜科学研究院(STScl)的亚当·里斯和马里兰州约翰·霍普金斯大学共同领导,超新星Ho物态方程小组(SHOES)进行的这次测量,提高了哈勃常数的精确度,使其在观察暗能量变化时更为精确。研究小组将当前宇宙的膨胀率数值的不确定性降低到了3.3%,与上次在2009年时的测量相比,误差减少了30%。
哈勃常数是河外星系推行速度同距离的比值,可以表示宇宙膨胀率。他们算出的新值为73.8公里/秒·百万秒差距,这意味着一个星系距离地球每增加百万秒差距(3.26百万光年),它离我们而去的速度每秒就增加73.8公里。
暗能量是现代物理学关于宇宙的最神秘问题之一。对此,爱因斯坦曾构想出一种推动力,称为宇宙常数,以抵消万有引力的作用而保持宇宙稳定。到1929年天文学家爱德温·哈勃发现了宇宙在膨胀后,他也放弃了这种观点。此后直到1998年,两个研究小组发现了暗能量的观察证据,里斯领导的研究小组就是其中之一。
由于暗能量的令人费解,许多科学家开始构想其他的解释,其中就包括宇宙泡泡理论。该理论认为,低密度的泡泡会比围绕它的质量更大的宇宙泡泡扩张得更快。对于泡泡内部的观察者来说,就会显出好像是有一种暗能量的力量正在将整个宇宙推开。泡泡假说要求宇宙的扩张率比天文学家所计算的更慢,大约60公里/秒·秒差距到65公里/秒·秒差距。根据里斯小组报告,他们把哈勃常数值的不确定性降低到3.3%后,已经排除了所有关于更低数字的质疑。
合作研究人员德州农工大学卢卡斯·马克利解释说:“泡泡理论的最大挑战是,它要求我们必须生活在离泡泡中心很近的地方。自从我们知道有某种神秘的东西在给宇宙加速以来,虽然只发生了约百万分之一的变化,但却向我们指出更准确的方向。”
追踪暗能量
里斯对暗能量一直追踪研究了13年。他发现的遥远Ia型超新星比预期的更加昏暗,这意味着它们比预期的更加遥远,从而发现了暗能量的存在。他认为,造成这一现象的唯一原因是,宇宙的扩张在过去某个时候被加速了。
在此发现之前,天文学家们普遍认为,由于星系间万有引力的吸引作用,宇宙扩张正在逐渐慢下来。但这一结果暗示着,有某种神秘的力量正在反作用于万有引力,以越来越快的速度猛推着星系互相远离。
里斯认为,缩小暗能量范围的最佳方式是测出更精确的哈勃常数值。用仪器测量宇宙膨胀率可不像用卷尺测量自家的门厅,在两端放下尺子就行了。研究小组首先必须确定恒星之间或近或远的准确距离,再用星系退行(由于空间扩张所表现出的后退)速度和这些距离相比,然后用这两个值算出哈勃常数。
由于无法实际测量星系距离,必须找到一种“宇宙的尺度”作为相对参照物,通过比较它们的真实亮度和从地球上看来的相对亮度而推断出它们的距离。在可靠的宇宙标尺中,里斯小组同时选择了造父变星和一种称为Ia型超新星的爆发恒星,它们爆发的亮度都非常相似,足以照亮遥远的宇宙。通过将Ia型超新星显出的亮度和脉冲星造父变星相比较,天文学家能准确地测出它们的内部亮度,由此计算出Ia型超新星与宇宙中各个星系的距离。
在过去80年里,众多天文学家一直在测量哈勃常数,里斯也是其中的一位。哈勃望远镜在帮助天文学家精确测量宇宙及其膨胀方面发挥着重要作用。它在1990年发射以前,常数的估计值也曾经历过一些变化,1999年再次将误差减小到约10%。研究小组认为,在哈勃测量乏力之前,继续使用这种方法还能把不确定性再减少一半,使暗能量的性质更加凸显,有助于天文学家对宇宙性质的估计更准确,更多了解宇宙形状、早期宇宙中的中微子或其他幽灵粒子等。此后就需要能力更强的詹姆斯·韦伯太空望远镜来发挥能力了。