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鳥有沒有拇指?科學家解密 |
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2011/09/06 09:55 |
從演化角度來看,鳥翼中最內側的獸爪,到底算「拇指」還是「食指」?這個問題已經讓生物學家輾轉難眠了很長一段時間。
根據今天刊於「自然」(Nature)期刊網路版的研究報告,這根爪既是拇指,也是食指。
研究報告發現,鳥類生長出第1根指頭的幹細胞,通常在胚胎發展最初幾個階段即先後死去,生長食指的細胞會接著崛起,而非類拇指的附屬肢體。
換句話說,2號指頭的「身分」有了移轉。
所有四腳脊椎動物自古以來每隻手腳都有5指/趾。然而,演化過程產出多樣化的動物圈,演化出可以用來握、抓、或走路的指頭或趾頭。
人類和靈長類四肢通常各有5根手指或腳趾;鳥類羽翼有3爪,腳則有2、3、4爪不等。
蛇完全沒有四肢;貓熊有5個類爪的趾頭,而第6個大腳趾狀的附屬肢體讓牠們更易於抓著竹子吃東西。
一般來說,進化過程中,動物演化失去1趾的機會遠大於增生1趾。
這些互相矛盾的證據,讓科學家超過1世紀以來持續爭論,鳥類羽翼中的3爪到底分別是「拇指、食指和中指」,還是「食指、中指和無名指」。
古生物學家研究鳥類時,一直回溯至2億年前翱翔地球的獸腳類恐龍(theropod dinosaurs)。他們的研究認為,鳥類羽翼的3爪較可能是「拇指、食指和中指」。
然而,胚胎發展所得的研究卻認為,「食指、中指和無名指」的可能性較高。
耶魯大學科學家用小雞最為研究對象,運用1種稱為「基因表現模組」(gene expression profiling)技術解答謎團。
他們發現,雞翅膀和腳爪的第一趾來自同一個基因碼,不過發展出翅膀第一趾的胚胎位置,通常用作食指。(中央社""2011/09/05"")
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改造DNA 雞胚胎可孵育恐龍 |
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2011/08/21 13:31 |
一般認為雞和其他鳥禽類是由恐龍演化而來,現在科學家卻要顛覆此演化過程,以DNA改造技術,讓小雞的胚胎能夠孵育成恐龍。儘管現行法規不允許這樣的雞蛋孵化,但負責這項研究的哈佛生物學家阿布茲霍諾夫接受《新科學家》雜誌訪問時表示,「現階段研究成果,讓雞喙看起來就像鱷魚的嘴巴。」未來醫生可望利用這項技術,在胎兒時期改正天生缺陷。生物學家也能培育出能適應氣候變遷的物種。
胚胎發育倚賴訊息傳遞分子,讓基因開始運作,發育出器官、軀體等身體構造。在鳥喙發育出來前,科學家在胚胎內加入蛋白質,抑制訊息傳遞分子發送訊息至胚胎臉部,阻止胚胎長出鳥喙,然後讓臉部的其他細胞自由發展,在孵育的第十四天長出類似鱷魚嘴的嘴巴。
科學家認為,現代的鳥喙是在數百萬年前的白堊紀時從類似恐龍或鱷魚的嘴巴演化而成。
現代鳥類的遠祖是一種屬於「手盜龍類」(Maniraptora)的小型恐龍,經過多次基因突變才演變成現代的上千種鳥類。阿布茲霍諾夫說,希望有一天能成功改造胚胎,孵出手盜龍類的恐龍。
著名古生物學家霍那也著手進行一項類似的計畫,希望能培育出一隻「雞恐龍」,讓雞有類似恐龍的前爪和尾巴。
培養適應氣候變遷物種
假如科學家能成功反轉演化過程,並讓演化時間縮短,可以創造出更能適應現在地球環境的生物。麻州大學的教授艾柏森成功讓兩種藍魚生產出一種紅色的魚類,讓公魚在受到污染的混濁水質裡,依舊能夠吸引母魚來交配。
了解訊息傳遞分子如何運作,也能幫助醫生在胎兒還在母親體內發育時,就能改正兔唇等先天缺陷。(自由時報""2011/08/20"")
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化石內有胚胎 蛇頸龍非卵生 |
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2011/08/13 18:22 |
美國研究今天指出,蛇頸龍化石裡的胚胎,成為這種史前海洋爬蟲類不是卵生,而是胎生的第一個證據。
科學家一向懷疑這種一度稱霸海洋的巨大生物,先天不足以爬上陸地產卵,不過一直苦無證據。
研究共同執筆人、西維吉尼亞州馬歇爾(Marshall)大學的歐基夫(Robin O'Keefe)說:「這具化石首度紀錄蛇頸龍直接生下後代,謎團終於塵埃落定。」
刊登在「科學」(Science)期刊的研究報告指出,這具對外展出的4.7公尺長化石,有胚胎骨架,包括肋骨、脊椎、肩膀、髖部等。
與蛇頸龍同樣存活於史前中生代時期的幾種水中爬蟲生物,同樣已知也非卵生,這讓牠們如海豚般更有社交生活。(中央社2011/08/12〉
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考古發現:亞洲鳳凰與恐龍共舞 |
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2011/08/11 09:09 |
古生物學家今天表示,他們發現6500萬年前在中亞出沒的古代巨鳥化石。這項發現可能挑戰早期鳥類多樣化理論。
古生物學家將發現刊在「生物學通訊」(BiologyLetters)。他們指出,這隻生物如果不會飛,就可能比鴕鳥還要高;但如果會飛,翼展長度比信天翁還要長。
古生物學家已將這種鳥命名為「薩姆路奇亞尼索夫」(Samrukia nessovi),薩姆路克(samruk)是哈薩克神話中的鳳凰,而尼索夫(Lev Nessov)則是1995年去世的知名俄羅斯古生物學家。
古生物學家的推估是依據1對L形下頜骨的右上半部。他們在哈薩克南部克孜勒勞爾達(Kazakhstan)的白堊紀晚期沉積物中發現。
這2塊骨頭長27.5公分,推論頭骨可能是30公分。
如果以這兩塊骨頭為指標,在這隻鳥不會飛的情況下,站起時的身高可能達3公尺,重達50公斤。
如果會飛,這隻鳥可能至少12公斤重,翼展至少4公尺。(中央社"2011/08/10")
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