科学家找到远古鱼类上岸行走的证据从水中到陆地

生物学家们普遍认为，现今所有的陆生脊椎动物，包括人类，都是从鱼类的一个小分支——肉鳍鱼类中沿袭进化而来的。鱼类的这个分支在大约3。65亿年以前从水中爬上了陆地，继续进化，形成了今天种类繁多的陆生脊椎动物。然而，这种结论往往是建立在解剖学的基础上，缺乏一些直接的化石证据的支持。最近，美国古生物学家发现了一批生活在距今3．75亿年前的有足鱼类的化石，这些化石将解开鱼类上岸行走变成有足类动物的种种谜团。     

科学家找到远古鱼类上岸行走的证据

生物学家们普遍认为,现今所有的陆生脊椎动物,包括人类, 都是从鱼类的一个小分支——肉鳍鱼类中沿袭进化而来的。鱼类的这个分支于大约在3．65亿年以前从水中爬上了陆地,继续进化, 形成了今天种类繁多的陆生脊椎动物。然而,这种结论往往是建立在解剖学的基础上的,缺乏一些直接的化石证据的支持。最近,美国古生物学家发现了一批生活在距今3．75亿年前的有足鱼类的化石,这些化石将解开鱼类上岸行走变成有足类动物的种种谜团。     

从水中到陆地

生物学家们普遍认为,现今所有的陆生脊椎动物,包括人类都是从鱼类的一个小分支——肉鳍鱼类中沿袭进化而来的。鱼类的这个分支在大约3.65亿年以前从水中爬上了陆地,继续进化,形成了今天种类繁多的陆生脊椎动物。然而,这种结论往往是建立在解剖学的基础上,缺乏一些直接的化石证据的支持。最近,美国古生物学家发现了一批生活在距今3.75亿年前的有足鱼类的化石,这些化石将解开鱼类上岸行走变成有足类动物的种种谜团。北极的新发现填补空白在发现这些动物化石之前,古生物学一直认为,肉鳍鱼类是在泥盆纪进化为陆地爬行动物的。但是,以前的化石记…     

PCR扩增黄鳝和刺鳅SRY盒基因

性别是从酵母到人类几乎所有真核生物所共有的性状,性别决定机制的探索一直是生物学研究的热点之一,其研究工作涉及遗传、发育和进化等领域,它不仅具有重要的理论意义,而且对实现动物性别的人为控制,对认识人类性分化异常等多种与性别有关的疾病,准确地进行产前性别诊断和预防性连锁疾病等都有重大的现实意义,同时,对性别这一在进化上保守性状进行深入研究,将会为生物的进化分析提供新的线索。近年来,在人和哺乳动物性别决定机制的研究方面,已取得突破性进展。位于Y染色体上的SRY基因被认为是性别决定的关键基因。在胚胎发育过程中,它决定着睾丸的形成,由此决定着个体向男(雄)性方向发育。最近的研究表明,在其他染色体上以及在进化程度明显不同的物种中,也广泛存在SRY的同源基因。这些拟SRY基因现已被命名为SRY盒(SRY-box)或者SOX基因。鱼类约占脊椎动物种数的一半,作为较低等的脊椎动物,是从水生到陆生进化上的一个重要环     

不用“补觉”的斑马鱼

一项新的研究显示,即使被剥夺一晚上的睡眠,斑马鱼也不会在第二天打瞌睡。也就是说与哺乳动物相比,鱼类更擅长依靠白天的光亮保持清醒状态;同时也说明在进化过程中,不同物种形成了不同的睡眠调节机制。斑马鱼是目前生命科学研究中重要的模式脊椎动物之一。     

鱼类生殖发育调控研究进展

动物生殖发育机制一直是生命科学的重要研究课题之一. 鱼类的生殖发育及其调控机制研究不仅具有重要的理论意义, 而且在指导鱼类品种改良上具有广泛的应用前景. 本文评述了鱼类性别决定和分化、生殖细胞和性腺发育以及生殖发育调控策略等方面的研究进展. 由于鱼类在动物演化中承上启下的地位、丰富的物种多样性和几乎具有所有脊椎动物生殖策略等特点, 以鱼类为模型可望取得动物生殖调控机制研究的重要突破, 并由此建立鱼类生殖开关和性别控制开关等生殖操作新技术, 为鱼类养殖品种培育技术打开一扇新的大门.     

东亚低等鲤科鱼类细胞色素b基因序列测定及系统发育

采用ＰＣＲ技术获得了１４种主要分布于东亚的低等鲤科类色素ｂ基因的全序列。所得１１４０ｂｐ细胞色素ｂ基因序列与１０种取自ＧｅｎＢａｎｋ,分布在北美和欧洲的相关鲤科鱼类的同一基因序列一起排序后,得到了２５种锂科鱼类的ＤＮＡ序列矩阵,此矩阵经过最大似然（ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）法计算后获得了低等鲤科及相关种类的系统发育分支图解。分支系统图显示鲤科的雅罗鱼亚科和Ｔａｎ亚科鱼类并不形成单系类群     

水生生物学科学前沿及热点问题

鱼类遗传和鱼类免疫是水生生物学2个重要的中心议题.一些鱼类,如斑马鱼和青鳉等可作为研究遗传、发育和免疫等与生命相关科学问题的模型,斑马鱼等模型鱼类已成为生命科学、特别是脊椎动物进化发育生物学等重大发现的主角.随着重要养殖鱼类和水产动物全基因组研究的发展,一些与水产养殖相关的特殊生物学现象已从其进化适应的分子机制上得到了深入解析,并由此促进了2个现代的水产遗传育种生物技术,即基于分子模块设计育种体系和基于全基因组分型的选择育种途径的发展和应用.此外,鱼类及水产动物免疫机理与病害防控策略研究助推了脊椎动物发育和比较免疫学发展高潮的到来,也为抗病育种和病害防控提供了新的技术途径.总之,由于水产养殖已被认为是人类未来食物的重要来源,水生生物学的研究及其进步将是水产养殖可持续发展的源泉.     

精子载体法转GFP基因文昌鱼活体胚胎的获得

头索动物文昌鱼是脊椎动物与无脊椎动物在进化上的过渡类型, 是进化发育生物学研究的模式生物[1]. 研究和比较文昌鱼和脊椎动物发育过程的基因调控, 对于了解脊椎动物的起源和进化, 尤其是了解在原始脊索动物向脊椎动物进化的转折点, 基因调控变化如何影响了身体图式(body plan)进化有着重大意义. ......     

鱼的变性之谜

困扰异性癖的变性难题,在某些鱼类那里就像变魔术一样,轻松而简单,甚至成为它们进化的本能之一。哪像人类那么麻烦,既花钱动手术,还得提防社会舆论的压力。     

脊椎动物附肢发育及进化机制的研究进展

动物形态的多样性造就了丰富多彩的动物世界.脊椎动物附肢形态的发生一直以来是研究物种形态进化发育的典型例子.脊椎动物的附肢在漫长的进化历程中发生了多次重大的改变,这大大提高了脊椎动物的适应性.另外,在由水生鳍向陆生足演化以及四足动物形态各异的四肢发育过程中,涉及很多与发育相关的基因和调控通路.本文结合发育生物学和遗传学的证据,综述了近年来对脊椎动物四肢发育及进化机制的相关研究,强调了基因的时空差异表达及调控是造成生物形态适应性进化的主要驱动力.     

颌的起源:发育生物学假说与化石实证的交叉

从分子生物学、发育生物学与古生物学等多角度评述了脊椎动物颌的起源研究中的最新进展.发育遗传学的一系列进展促成了颌演化异位理论的提出,即颌的起源,是在上皮-外胚层间质细胞相互作用中,由于口腔发育调控基因的异位表达所导致的一次演化上的创新.在无颌类七鳃鳗的发育过程中,外胚层间质细胞的向前生长由于受到中央鼻垂体板的阻挡,无法像有颌类那样发育成颌和颅桁.因此,该理论推测鼻垂体复合体的分裂是颌发育的最根本的先决条件,应该发生在颌的起源之前.鼻垂体复合体的分裂可能也是促成有颌类双鼻孔起源的一次关键的演化事件,它允许刺猬基因家族调控鼻基板的发育,从而形成侧位的鼻囊.盔甲鱼类是4.35~3.7亿年前生活在中国和越南北部的一种地方性色彩很浓的"甲胄鱼类".盔甲鱼类曙鱼脑颅的三维复原显示其成对的鼻囊位于口鼻腔两侧,而垂体管向前开向口鼻腔中部,三者彼此分开.因此,盔甲鱼类化石提供了无颌类鼻垂体复合体在颌起源之前分裂的关键证据,从而佐证了颌演化的异位理论.藉助于同步辐射X射线断层扫描技术,本文进一步揭示出盔甲鱼类可能已经具有了有颌类特有的颅桁衍生构造(譬如眶鼻间隔、筛骨板),为探讨脊椎动物脑颅在颌的起源之前如何重组提供了关键资料.在探讨颌的起源及相关问题上,盔甲鱼类较之于骨甲鱼类在很多方面是一个更好的对比模型.盔甲鱼类脑颅所揭示出的一些与有颌类共有的进步性状,表明盔甲鱼类有可能取代骨甲鱼类成为有颌脊椎动物的姐妹群.本研究提供了一个发育生物学假说与古生物化石实证相互交叉的有趣案例.     

透过声音“看”世界

来自美国俄勒冈州大学的研究结果认为，深海鱼类在深海特殊的生存环境里已经进化出了独一无二的耳朵以及异常敏锐的听力。由于在深海里光线罕至，但声音则可以传播很远的距离，所以听觉对于深海鱼类来说非常重要，良好的听力就是它们的第二视力，也是它们判断所有信息最有力的工具。     

硬骨鱼类黏膜B细胞和免疫球蛋白研究进展

鱼类生存环境特殊,黏膜组织与外界水环境直接接触,极易受到水中各种病原的侵染.在长期演化过程中,鱼类形成了一套独特的黏膜免疫系统,即黏膜相关淋巴组织(mucosal-associated lymphoid tissues, MALTs),包含B细胞和免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)等重要的免疫细胞和效应分子,在抵御外界病原感染过程中发挥重要的功能.此外,鱼类黏膜表面定居着大量共生菌,其与黏膜免疫之间的互作共同维持了宿主的黏膜稳态平衡.类似于哺乳类和鸟类黏膜IgA,硬骨鱼类分泌型免疫球蛋白T(secretory immunoglobulin T, sIgT)能够结合到共生菌群表面发挥免疫排斥作用,在维持黏膜稳态中具有重要的功能.解析MALTs在鱼类抗感染免疫以及黏膜微生物稳态调节中的机制对鱼类免疫学乃至整个脊椎动物比较免疫学的基础研究都具有重要意义.本文就鱼类黏膜免疫系统组成、黏膜B细胞和Ig抵御病原感染的功能以及黏膜Ig与共生微生物互作等方面的研究进行了综述,并对鱼类黏膜免疫的发展前景进行了展望,旨在从黏膜免疫角度为鱼类疾病的防控提供参考依据.     

新生代温室和冰室气候背景下动物区系的演变

地球上的生命演化,到新生代生态体系已经接近现今的世界.随着造礁生物的出现并孕育了大量海洋生物,特别是鱼类占据了现今脊椎动物分类多样性的半数以上,现代的生物圈与水圈的关系更加密切.新生代显著的全球性气候事件对生态系统产生了巨大的影响,哺乳动物在此环境背景下经历了由古老类群为主向现代类群为主的转变,而鱼类区系在多样性组成和地理分布上更加趋近现今的面貌.新生代冰室-温室气候频繁转换,虽然中间有过多次小幅升温事件,但整体是一个降温的趋势.古新世/始新世界线代表了哺乳动物进化的一个重要时期,其气候环境背景是55.8 Ma的全球平均气温比现今高8°C;湿润的气候条件导致哺乳动物向北迁徙,而许多哺乳动物的目,包括灵长目、奇蹄目和偶蹄目等在此事件之后很快出现,并依靠高纬度地区的陆桥迅速扩散. 2.6 Ma全球气温第一次下降到低于现今的水平,导致海水大量结冰,海平面大幅度下降,白令海峡露出海面成为联通北美和欧亚大陆的桥梁,促进了两个大陆之间的动物交流.水循环不仅影响到全球动物区系的演变,也与生物资源的安全和人类的未来发展息息相关.     

高度特化等级裂腹鱼类分子系统发育与生物地理学

分析了分布于青藏高原及其邻近地区23个种和亚种36个群体高度特化等级裂腹鱼类的线粒体DNA细胞色素b序列, 重建了系统发育关系. 并采用地质隔离事件校正分支时间, 估计了主要分支发生时间. 结果发现, 高度特化等级裂腹鱼类不是单系群, 裸鲤属和裸裂尻属也不是单系群. 全裸重唇鱼可能是特化类群向高度特化类群演化的过渡类型. 高度特化等级裂腹鱼类的系统发育关系总体上反映了水系之间和地质历史的联系, 即来自相同和相邻水系的物种通常具有更近的亲缘关系. 估计的主要分支发生事件与青藏高原近晚地质时期强烈隆起有很好的一致性, 表明高度特化等级裂腹鱼类的起源演化与晚新生代青藏高原阶段性抬升导致的环境变化相关.     

我们的祖先从水里来——硬骨鱼类起源与早期演化

硬骨鱼类(osteichthyans)是脊椎动物演化的主干,硬骨鱼下分的两大支系,即肉鳍鱼类(lobe-finned fishes)和辐鳍鱼类(ray-finned fishes)分别成为今日地球陆地和水域的征服者,前者最终演化出包括人类在内的四足动物。志留纪-泥盆纪是硬骨鱼类乃至整个有颌脊椎动物演化的关键阶段,硬骨鱼纲的起源、辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的分异、肉鳍鱼类的早期演化和四足动物的起源等关键演化事件都出现在这一时期。直到20世纪末,化石资料的匮乏长期以来一直限制着学界对这些 硬骨鱼类起源与早期演化关键事件的了解。近年来,来自中国的梦幻鬼鱼、初始全颌鱼、晨晓弥曼鱼、于氏箐门齿鱼和奇异东生鱼等一系列关键化石的发现与研究极大地改变了上述情况,将硬骨鱼类起源与早期演化推到早期脊椎动物研究的聚光灯下,为脊椎动物“从鱼到人”的演化历史补上了大量缺失的篇章。     

安徽巢湖惊现志留纪鱼化石

鱼是地球海洋和陆地水域中常见的脊椎动物。在地质历史上，鱼类大量出现的时代是距今3．86亿年前的泥盆纪中、晚期，故泥盆纪又被称为鱼类的时代。在泥盆纪以前，距今4．9亿年前-4．1亿年前的奥陶纪、志留纪，世界上仅在北美、欧洲斯匹兹卑尔根、澳洲和亚洲少数几个地点的海相沉积中发现鱼形动物中无颌异甲类的一些破碎骨片，如头骨、鱼鳍等。出自于安徽巢湖志留纪比较完整的鱼化石，实属罕见     

四川峨眉下三叠统鱼类游泳遗迹(Undichna)的首次记录

记述了四川峨眉龙门硐剖面下三叠统嘉陵江组中鱼类游泳遗迹:Undichnaunisulca(单槽波形迹),它由一条规则的波浪形正弦曲线组成,波长为28~32 mm,波幅为9~12 mm,波长、波幅较稳定,是一出露于下层面的下浮痕,并分布于同一层面.此遗迹种首次记录在三叠系地层中,目前是我国时代最早的脊椎动物遗迹化石记录之一.     

遭遇史前巨兽——哺乳动物的进化历程

哺乳动物属于脊椎动物，它们的后背有一条与头盖骨连通的脊柱，中空的脊柱保护着与大脑连接的各类神经组织。哺乳动物都有四肢，且四肢的未端各有五指（即我们通常所说的手指和脚趾）。爬行类动物、两栖类动物、鸟类以及令人敬畏的恐龙家族都具有上述特征。而在它们之前的动物当中，虽然鱼类具有背脊和头盖骨，但是却没有长着五指的四肢。