如今种类占据绝对优势的节肢动物是如何由软体的蠕虫演化而来呢?中国科学家的最新研究表明,他们发现的一种5亿多年前的叶足动物——“仙掌滇虫”可在海底行走,属于首次发现的具有“节肢”的虫子,从而有望揭开节肢动物的起源之谜。
这一成果公布在2月24日出版的英国《自然》杂志上。以封面论文形式发表的《中国发现具有“节肢”的早寒武世叶足动物》,是由西北大学早期生命研究所青年教师刘建妮博士等人在早期动物起源演化研究上的又一突破性成果。
著名古生物学家、西北大学教授舒德干说,具有“节肢”的虫子——“仙掌滇虫”尚未演化出头部,躯干也是柔软的,分节不明显,但其众多的“脚”已出现分节。它展示了软体虫子向硬体动物过渡的明显过程,可谓找到了节肢动物的直系始祖,从而首次揭示了“原口动物亚界”中最令学术界困惑的起源谜团,即节肢动物门的起源与早期演化难题。
节肢动物门是现生动物中分异最大、属种数量最多的一个动物门:她所拥有的物种数比地球上其余30多个动物门的物种总和的4倍还要多。于是,这个在地球生态系统中扮演着极其重要角色的门类的起源,一直是众多进化生物学家最为关注的科学命题。
节肢动物门主要包括昆虫类、蛛形类、甲壳类和已经绝灭了的三叶虫类。尽管其形态极其多样,但身体主要由头部、分节的躯干和分节的附肢三个基本单元构成。现在,生物学家和古生物学家已经取得共识,节肢动物门最初应该是由某一类无头、躯干不明显分节、附肢也不分节的称作“叶足动物”的古老蠕虫进化而来的。然而,学者们仍不清楚的是,到底是哪一类叶足动物首先迈出了通向节肢动物演化坦途的第一步?这“第一步”到底是先形成了头部,还是先着手躯干分节,或者先从附肢分节起步?人们都在期待远古化石能给出明确答案。
6年前,刘建妮、舒德干等人发现了一种最先出现成对眼睛、因而开始头化,但其躯干和叶状附肢皆未分节的“神奇罗哩山虫”。尽管这一重要发现可能代表了节肢动物与叶足动物之间的某种中间类型,但它只不过是一个旁支,走进了演化的死胡同。于是,现代生物学家依据生命演化中常见的“先主体,后附件”的现象推测,叶足动物门向节肢动物门进化的顺序很可能是“先躯干节化,后附肢节化”。
如今,本文报道的从云南澄江化石库中发现的叫做“仙掌滇虫”(因其外形酷似云南具刺的仙人掌而得名)的叶足动物化石颠覆了这一猜测,因为该奇特叶足动物虽然没有明确的头,其躯干也没有明显分节,然而其附肢的骨化分节却与节肢动物几无差异。无疑,这种能在远古海底行走的动物“仙人掌”,应该代表着由古老叶足动物向节肢动物过渡的一种关键的珍稀缺失环节。直白地说,它就是一种学界期待已久的曾经淹没在远古历史尘埃中节肢动物始祖。
西北大学早期生命研究所所长舒德干教授告诉记者,这一发现提供了节肢动物始祖最初创新“节肢”的真实证据。节肢动物自从拥有了分节附肢,便恰如虎添翼,它们有的跑得更快了,有的跳得更高了,行动更灵巧了,有的甚至还学会将分节附肢改造成极为有效的捕食工具或性选择的得力帮手。从此,这类个头本不十分起眼的族群便在形形色色的生存斗争中获得了极大的优势,一直受到自然选择的偏爱,海陆空三军全面蓬勃发展,终于成为地球上无处不在的真正王者。(许祖华 冯国)
据英国《每日邮报》近日报道,美国北卡罗来纳州立大学的科学家发现,一种芹菜基因可帮助玫瑰花摆脱采摘之后导致其萎谢的瓣枯病,他们将这种基因注入玫瑰花后,玫瑰花在采摘后1个月仍可保持新鲜。
一些真菌病原体感染植物后,会产生一种名叫甘露醇的糖醇,这种糖醇会干扰该植物对瓣枯病的抵抗能力,瓣枯病会使花瓣萎谢、叶片脆弱,将生菜长时间放在冰箱中也会产生这种后果。
为了使玫瑰花采摘后能长时间保鲜,北卡罗来纳州立大学的园艺学家约翰·多利和约翰·威廉森博士从芹菜中提取出了一种名为“甘露醇脱氢酶”的基因并将其注入玫瑰花中,让玫瑰花能对抗瓣枯病的威胁。
威廉森称,很多植物天生就拥有这种基因,但玫瑰是否也拥有该基因仍不确定,如果存在,它也无法产生足够多的酶帮助玫瑰花抵御瓣枯病。
经过基因改良后的玫瑰花在外观和气味上与正常玫瑰花并无差异,目前,科学家正在对这些玫瑰花进行测试,以了解它们抵御瓣枯病的能力有多强。
将花朵从一个地方运往另一个地方会减少其花瓣的保鲜时间。多利表示,这项研究的目的是制造出保鲜时间更长的玫瑰花。也有其他科学家致力于此类研究,比如,有科学家将水和某类糖分混合在一起,让植物在采摘之后的保鲜时间更长并对抗一些植物疾病。(刘霞)
近期在微型“宇宙大爆炸”实验形成了一种新类型的反物质,并且这是迄今发现最重的反物质
科学家在纽约布克海文国家实验室使用相对论重离子对撞机(RHIC)时形成这种新型反物质,该对撞机以光速释放重离子(移除电子的原子),结果使这些原子分解成微粒成份。
科学家将该物质称为“反超氚(antihypertriton)”,这是目前探测到最重的反物质,也是包含反奇夸克(antistrange quark)的第一种类型微粒,该物质现成为元素周期表中一种新物质。据悉,科学家在纽约布克海文国家实验室使用相对论重离子对撞机(RHIC)时形成这 种新型反物质,该对撞机以光速释放重离子(移除电子的原子),结果使这些原子分解成微粒成份。
当金离子碰撞达到十万次以上,研究人员从微粒“瓦砾”中筛选出大约70个反超氚,这些微粒的质量大约为200毫电伏,这比之前纪录的任何反氦微 粒的质量都大。在粒子物理中习惯用能量来表示质量。相对论重离子对撞机研究员许长补(Zhangbu Xu)说:“人们会非常不理解我们,这是因为任何人都希望将其它物质转变成为金子,而我们却是将金子转变为奇特的反物质。”
该原子内核是由叫做质子和中子的次原子微粒构成,它们将转变为叫做夸克和胶子的更小微粒。相比之下,由微粒构成的反物质核与它们具有相同质量, 却具有相反的电性和磁性。起初,宇宙大爆炸形成相同数量的物质和反物质,但是大量的物质的引力作用使这些微粒避免扩散,在微小的空间里,反物质和物质彼此 碰撞和消灭,转变成纯净的能量。
目前,物理学家仍置疑为什么反物质和物质碰撞湮没过程中会有残留,以及为什么现今宇宙中物质会比反物质的数量更多。在实验室里模拟较小等级的宇宙大爆炸是科学家试图揭开其中奥秘的一种方法。
许长补在上周五华盛顿召开的美国科学促进协会会议上阐述了这项最新研究,他指出,相对论重离子对撞机以令人难以置信的快速彼此碰撞,过程中形成 “夸克和胶子汤”。这种夸克和胶子汤的冷却仅在瞬间完成,这些基本粒子形成超氚和反超氚,科学家认为这是在“大爆炸”之后瞬间形成的。(悠悠)
美国科学家日前成功研制出世界上最小的计算机——一种可以植入眼球的医用毫米级计算系统。
这种计算机主要为青光眼患者研制,放置在患者眼球内可以监测眼压,方便医生及时为病人缓解痛苦。科学家介绍,整个计算机只有一立方毫米大小,包括一个极其节能的微型处理器、一个压力传感器、一枚记忆卡、一块太阳能电池、一片薄薄的蓄电池和一个无线收发装置。通过无线收发装置,这个计算机能够向外 部装置发出眼压数据资料。
密歇根大学电子工程学教授丹尼斯 西尔维斯特表示:“这是第一款真正意义上的完整毫米级计算机,它每隔15分钟自动启动记录数据,耗电量仅为1/10亿瓦特。只要在户外阳光下暴露1.5个小时,就能充满电。”
目前,这种计算机只能与外界进行“点对点”的交流,无法进行更复杂的“对话”。科研人员下一步的研究重点,就是进一步降低计算机内无线收发装置的耗电量,从而提高其与毫米级电池的兼容性,以便满足更高要求。
科学家发现一颗行星在没有恒星的支持下,可以幸存几十亿年
科学网讯 北京时间2月24日消息,美国科学家表示,生命可以在恒星不提供外部热源的行星上幸存几十亿年。这听起来像是科幻影片《星球大战》里的情节,但它的确是事实。
据英国《每日邮报》报道,芝加哥大学天体物理学家多利安-亚伯特和埃里克-斯韦茨研究发现,生命生存所需的热量可能来自行星内核的放射性元素衰变。这些热量足够海洋保持液态,不过行星表面仍会覆盖冰层。冰层使行星表面无法居住,不过海洋生命仍可在冰层下的水体里繁衍生息。两位科学家称他们发现一颗“荒原狼(Steppenwolf)”行星,因为他们认为在这种行星上发现的任何生命都将像“在幅员辽阔的西伯利亚流浪的孤狼”。
然而这二人拒绝推测在这种游离行星上会发现什么样的生命,同时承认,那里的生命状态可能很小,要用显微镜才能找到。他们主要着眼于跟行星具有相同特征,其质量是地球的0.1到10倍的行星。他们得出结论说,拥有像地球一样多的水的行星,其质量必须是地球的3.5倍才能供生命生存。但是水量是地球的10倍的行星,其质量只需是地球的三分之一,就能支持生命。
行星表面覆盖着冰层,冰层下面的水可能存在微小海洋生命
两位科学家设想了一颗上面有火山,并不断向大气里喷发二氧化碳的行星。他们发现气体一旦喷发,立刻会被冻结,像雪花一样飘落。一层干冰覆盖在行星表面,形成绝缘层。在这种情况下,行星的质量要是地球质量的0.3倍,才能拥有液态海洋。一颗行星在附近恒星和其他行星的引力作用下,可能会被从原来的轨道上甩出去,形成游离行星。
当体积较小的行星靠近气体庞然大物时,就会形成弹弓效应,把它们送入不稳定轨道形成游离行星。不过这一过程需要几十亿年。哈佛-史密森天体物理中心的利萨-卡顿内格说:“这是非常有趣的想法,不过我们先要在这样一颗行星上登陆,然后才能知道它上面是否存在生命。”
(科学网-kexue.com 蜘蛛侠)
据国外媒体报道,本周科学家宣称,近期在微型“宇宙大爆炸”实验形成了一种新类型的反物质,并且这是迄今发现最重的反物质。
近期在微型“宇宙大爆炸”实验形成了一种新类型的反物质,并且这是迄今发现最重的反物质
科学家在纽约布克海文国家实验室使用相对论重离子对撞机(RHIC)时形成这种新型反物质,该对撞机以光速释放重离子(移除电子的原子),结果使这些原子分解成微粒成份。
科学家将该物质称为“反超氚(antihypertriton)”,这是目前探测到最重的反物质,也是包含反奇夸克(antistrange quark)的第一种类型微粒,该物质现成为元素周期表中一种新物质。据悉,科学家在纽约布克海文国家实验室使用相对论重离子对撞机(RHIC)时形成这 种新型反物质,该对撞机以光速释放重离子(移除电子的原子),结果使这些原子分解成微粒成份。
当金离子碰撞达到十万次以上,研究人员从微粒“瓦砾”中筛选出大约70个反超氚,这些微粒的质量大约为200毫电伏,这比之前纪录的任何反氦微 粒的质量都大。在粒子物理中习惯用能量来表示质量。相对论重离子对撞机研究员许长补(Zhangbu Xu)说:“人们会非常不理解我们,这是因为任何人都希望将其它物质转变成为金子,而我们却是将金子转变为奇特的反物质。”
该原子内核是由叫做质子和中子的次原子微粒构成,它们将转变为叫做夸克和胶子的更小微粒。相比之下,由微粒构成的反物质核与它们具有相同质量, 却具有相反的电性和磁性。起初,宇宙大爆炸形成相同数量的物质和反物质,但是大量的物质的引力作用使这些微粒避免扩散,在微小的空间里,反物质和物质彼此碰撞和消灭,转变成纯净的能量。
目前,物理学家仍置疑为什么反物质和物质碰撞湮没过程中会有残留,以及为什么现今宇宙中物质会比反物质的数量更多。在实验室里模拟较小等级的宇宙大爆炸是科学家试图揭开其中奥秘的一种方法。
许长补在上周五华盛顿召开的美国科学促进协会会议上阐述了这项最新研究,他指出,相对论重离子对撞机以令人难以置信的快速彼此碰撞,过程中形成 “夸克和胶子汤”。这种夸克和胶子汤的冷却仅在瞬间完成,这些基本粒子形成超氚和反超氚,科学家认为这是在“大爆炸”之后瞬间形成的。(悠悠)
这听起来不像是太阳系里发生的事情,而像是科幻影片《星球大战》里的情节,但它的确是事实。
芝加哥大学天体物理学家多利安•亚伯特和埃里克•斯韦茨通过研究发现,生命生存所需的热量可能来自行星内核的放射性元素衰变。这些热量足够海洋 保持液态,不过行星表面仍会覆盖一层厚厚的冰层。冰层使行星表面无法居住,不过海洋生命仍可在冰层下的水体里繁衍生息。两位科学家称他们发现一颗“荒原狼 (Steppenwolf)”行星,因为他们称,在这种行星上发现的任何生命都将像“在幅员辽阔的西伯利亚流浪的孤狼”。
然而这二人拒绝推测在这种游离行星上会发现什么类型的生命,不过他们承认,它们可能很小,要用显微镜才能看到。他们主要着眼于跟行星具有相同特 征,其质量是地球的0.1到10倍的行星。他们得出结论说,拥有像地球一样多的水的行星,其质量必须是地球的3.5倍,才能供生命生存。但是水量是地球的 10倍的行星,其质量只需是地球的三分之一,就能支持生命存在。
两位科学家设想了一颗上面有火山,并不断向大气里喷发二氧化碳的荒原狼行星。他们发现,这些气体一旦喷发出来,立刻会被冻结,像雪花一样飘落下 来。一层干冰覆盖在行星表面,形成一层绝缘层。在这种情况下,行星的质量要是地球质量的0.3倍,才能拥有液态海洋。一颗行星在从附近经过的恒星和其他行 星的引力作用下,可能会被从原来的轨道上甩出去,形成游离行星。
当一颗体积较小的行星靠近气体庞然大物时,就会形成弹弓效应,把它们送入不稳定轨道,形成游离行星。不过跟这项研究结果一样,这一过程需要几十亿年。哈佛-史密森天体物理中心的利萨•卡顿内格说:“这是一个非常有趣的想法。不过我们要在这样一颗行星上登陆,然后挖个地洞一探究竟,才能知道它上面是否存在生命。” (秋凌)
科学家使用打印机打印出移植在烧伤患者身体上的人造皮肤
据国外媒体报道,当你看过科学家的这款最新发明之后,或许你不会将落满灰尘的打印机扔掉。目前,科学家成功地使用普通办公室打印机“打印”出适用于烧伤患者的移植皮肤。
通过最基本性的修改,科学家希望将这项日常科技转变为革命创新型设备,能永远地覆盖在患者烧伤疤痕上。过去几年曾有研究人员测试利用软骨结构打印出生物器官结构。但最令科学家感兴趣的是华盛顿科学展览会上演示的一台打印机能在短短30分钟成功打印出一只耳朵。
目前美国科内尔大学计算机合成实验室的霍德-利普逊(Hod Lipson)教授完成这项最新实验,他称自己希望这项技术未来一天能够像正常打印机一样工作。
如果你从捐赠者那里获得细胞,对其进行培育,将它们放入墨盒并重建一个移植器官,这个移植器官保持活性状态,且由捐赠者的原始细胞构成,这将对于身体排斥性移植手术非常有用。这是我们未来的研究方向,但当前仍存在着一些问题