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  哺乳行为历来都被认为是哺乳动物独有的行为,尽管有一些类群的动物,例如鸟类和蟑螂也提供“乳汁”喂养后代,但是无论是从行为模式上、持续时间上还是从功能上都与真正的哺乳动物的哺乳相差甚远。  中科院西双版纳热带植物园研究员权锐昌及其博士后陈占起共同领衔的研究团队首次发现并证实了一种名为大蚁蛛(Toxeusmagnus)的跳蛛也具有“哺乳行为”,并且这种哺乳行为在上述各方面都和哺乳动物的哺乳现象极其一致。这也是世界上首例哺乳动物之外用母乳喂养后代的研究发现。该研究成果以Prolongedmilkprovisioninginajumpingspider(《一种跳蛛的长期哺乳行为》)为题,于2018年11月30日在线发表在国际顶级期刊Science(《科学》)上。  该研究团队通过系列科学实验,记录并证明了:1、大蚁蛛可以像高等哺乳动物一样对幼蛛进行哺乳,经过成分测定,发现蜘蛛乳汁的蛋白质含量是牛奶的4倍左右;2、母亲会继续照顾成年的后代——而这种超长的抚育行为曾被认为仅存在于寿命较长的高等社会性哺乳动物类群中,例如人类和大象。该研究发现,新孵化出来的幼蛛会通过吸食其母亲从生殖沟分泌出来的液滴生长发育,并且在20天之前完全依赖此液体存活。20天时其幼蛛的体长可以达到其母亲的一半左右。从20天到40天为幼蛛“断奶”前的过渡期,幼蛛会自己外出捕猎,也会继续从母体吸食“哺乳”。40天时幼蛛完全断奶,而此时的幼蛛体长已经达到了成年个体的八成大小。可是断奶后的幼蛛并不会离开其母亲,而会继续回巢生活,甚至成年之后的雌性后代也继续和母亲生活在同一巢穴。但是当雄性后代成年后,母亲和其姐妹则会将成年的雄性个体赶出家庭。  该成果意味着,哺乳不再是哺乳动物特有的属性。哺乳与超长抚育行为的起源、存在现状和进化模式将因此发现需要被重新衡量。由于具备重要的原创性意义和科学传播价值,该项研究还被《科学》杂志重点报道,有望为生物学基础理论创新做出重要贡献,并在世界范围内产生积极影响。  本项研究成果得到了国家自然科学基金面上项目、中科院东南亚中心、中国博士后科学基金会、中科院西双版纳热带植物园“一三五项目”等的资助。大蚁蛛(Toxeusmagnus)大蚁蛛(Toxeusmagnus)的巢大蚁蛛生长发育阶段图显微镜下大蚁蛛的生殖沟及乳汁  乳汁和长期亲代抚育对成年后代的影响

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  11月27日,昆明理工大学灵长类转化研究院李天晴团队在《细胞报告》上发表论文,揭示了灵长类动物多能干细胞的嵌合障碍以及胚胎和干细胞作用的机制。  此前的研究证明,如果将猴子传统培养的胚胎干细胞转变成具有小鼠样隆起形态的胚胎干细胞,就能整合到桑椹胚中形成嵌合体胚胎,进而产生嵌合体猴。  尽管证明了利用灵长类胚胎干细胞可以获得嵌合体猴,但还有一个重要的科学难题横在李天晴等学者面前:传统培养的着床后灵长类多能干细胞(pPSCs)能否嵌合到早期胚胎中,产生嵌合体动物呢?  研究发现,将pPSCs注射到早期胚胎中,注射的干细胞因为发生凋亡,在24小时内就很快被胚胎清除。  为了抑制凋亡,研究人员筛选出同时适合干细胞存活和胚胎发育的新型培养基,然后将注射干细胞后的胚胎放在这种培养基中,干细胞的凋亡基因表达被显著抑制,干细胞在猴子胚胎中的存活率得到了显著提高。他们不仅将pPSCs的胚胎嵌合效率从0%提高到59.8%,还最终得到了足月顺产的嵌合体猴。  “多能干细胞主要分为原始态和始发态。人们过去猜测是否只有原始态的灵长类干细胞具有嵌合能力。”李天晴接受《中国科学报》采访时说,“我们的成果证明,制约灵长类多能干细胞嵌合的,主要是细胞凋亡,而不是细胞的原始态以及与胚胎细胞发育的同步性。而且,这种细胞凋亡,是可以通过技术手段抑制的。”  该研究不仅提供了一种理解灵长类干细胞多能性的方法,而且为干细胞的基础发育生物学研究和再生医学研究奠定了重要基础。

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      记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,该所科研人员最新通过地层古生物学考察发现,在距今4.1亿年至3.5亿年之间,海水曾自西向东漫延,淹没了现今华南板块的绝大部分陆地。在当时,现在的江西、湖南等省份,全部处于海平面以下。  古地理学研究显示,现今的中国在4亿多年前由8个板块构成,其中最大的一个是南起冲绳海槽、北至秦岭淮河的华南板块。这一板块范围包括现在的云南、贵州、四川、重庆、湖南、湖北、浙江、江西、福建、广东、广西、江苏南部等地以及越南北部地区和黄海、东海。  此次,研究团队经过3年考察,首次在我国江西崇义阳岭的砾岩岩层中,发现了距今4.1亿年的近岸浅水沉积植物化石。这说明,在4.1亿年前,这一地区处于浅海环境。科研人员进一步梳理了这一时期华南板块上代表近岸浅水沉积证据的23个植物化石地层剖面和52个植物化石产地,发现在距今4.1亿年至3.5亿年之间,海岸线在华南板块不断自西向东移动,海水淹没了大部分陆地。  结合此次采集的数据和前期相关研究,科研团队发现,4.1亿年前华南板块海岸线处于越南北部、广西中部和湖南南部。3.8亿年前,海岸线东移到湖北东部、湖南东部和江西西部。到了3.5亿年前,海岸线进一步移动到江苏东部、江西东部、广东中部和香港。到这时,华南板块绝大部分地区都已被海水淹没。  “在数亿年的构造运动中,华南板块也随整个地球一起,发生着沧海桑田的变化。很多现在的陆地曾经处于海底,又随着地质运动隆出地面,成为人类栖息的家园。”领导此项研究的南古所研究员徐洪河说。

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  最近热映的电影《毒液:致命守护者》中,记者埃迪·布洛克受到来自外星的共生体——毒液的控制,最后和毒液一起拯救了世界。那么现实中像毒液这样,可以入侵宿主身体、控制宿主行为的共生体是真实存在的吗?  答案是:存在的!毒液对埃迪·布洛克的控制其实是一种寄生行为,广义上也属于共生。根据寄生者对宿主的影响,共生大致(也有其他分法)可以分为:  1、偏害共生:对其中一方生物体有害,对其他共生线的成员则没有影响;  2、互利共生:共生的生物体成员彼此都得到好处;  3、偏利共生:对其中一方生物体有益,却对另一方没有影响。  对于人类而言,毒液是一种偏害共生,它会取食人体的器官,可是神奇的是毒液与埃迪竟然形成互利共生,埃迪是毒液的“坐骑”,而毒液则帮助埃迪度过重重难关。下面大院er就带你去看看现实世界中的种种共生现象!冬虫夏草  人们广为熟悉的冬虫夏草其实就是自然界中的“毒液”。  高山之上活跃着一种叫蝙蝠蛾的昆虫,每年的7-8月份,它们的卵发育成幼虫。此时,恰逢虫草菌的孢子成熟,它们不同于植物的种子—只要有阳光、土壤和水分就可以自给自足,而虫草菌属于异养生物,只能靠寄生生活。  一次偶然的机会,虫草菌散落的孢子,遇上了蝙蝠蛾的幼虫,就像找到了一个坚强的依靠,于是它结束了漂泊的生活,有了一个安稳的家。而蝙蝠蛾幼虫也“心甘情愿”,用它的一生一世来供养虫草菌。冬季里,蝙蝠蛾幼虫转进土壤里蛰伏,虫草菌在其体内积攒萌发的力量。待到来年春暖花开,虫草菌的菌丝不断生长,不断地汲取蝙蝠蛾幼虫体内的营养。自从虫草菌的孢子进入蝙蝠蛾幼虫的那一刻起,蝙蝠蛾就注定无法成为一只真正的蛾子。到了夏季,蝙蝠蛾的生命到了尽头,它用身体的残壳紧紧地包括住虫草菌柔弱的身躯。  蝙蝠蛾最终以一株草(真菌)的形式存在。要知道不是每一个菌丝都能如此顺利的寄居在蝙蝠蛾的幼虫体内。虫草菌与蝙蝠蛾可谓是成就了大自然的一段传奇。僵尸蚂蚁  在巴西的热带雨林中,一只蚂蚁离开了蚁群独自前行。蚂蚁集群生活,现代科学家将一个蚁群看成一个超级生物体,一只离开蚁群的蚂蚁如同瞎子和聋子,根本没法独自存活。那它为什么要这么做?这只离开群体的蚂蚁爬到一片高高的叶子上,紧紧咬住叶脉,一动不动,它的生命就此停止。不久之后,它的头部长出了芽孢,很明显这只蚂蚁受到了真菌的感染。  有人会感慨蚂蚁的伟大,不愿感染同胞而独自走向死亡。然而,现实没有那么多情,这只被真菌感染的蚂蚁早已无法控制自己的行为,它是在真菌指引下,寻找一处最利于真菌生长的环境。紧接着,从蚂蚁身上长出的真菌会继续释放孢子,感染其他蚂蚁。如果,碰巧真菌生长的地方没有蚂蚁经过,留在地面的孢子会长出第二个芽孢继续寻找机会感染蚂蚁。  电影中来自外星的共生体毒液无法独自存活,需要找到一个宿主才可以,而在在巴西雨林中,美国宾州州立大学与国际农业与生物科学研究中心的研究者发现有四种古老的真菌如同电影中的“毒液”一般,感染蚂蚁,让蚂蚁为它们服务。这4种真菌将孢子落在蚂蚁身上,然后利用一种酶侵入宿主。这些被真菌感染的蚂蚁不会立即死亡。因为在没有达到自己的目的之前,真菌不会让它们死去。真菌入侵蚂蚁大约1周后,开始释放一种化学物质,以控制蚂蚁的大脑。在真菌的控制下,这些蚂蚁会离开群体,爬到一块适合真菌生长的地方。铁线虫  一只螳螂径直地走入水中,几分钟后,淹死在水中。一般情况下,螳螂是怕水的,为何这只螳螂要无所畏惧地走向水中?它不是中邪了,而是中“毒”了。如同电影中的记者,这只螳螂被一种叫铁线虫的动物感染了。  寄生不仅发生在微生物界,动物界也存在,比如铁线虫。铁线虫不是一种虫,而是动物界线形动物门铁线虫纲下所有动物的总称。铁线虫不仅可以汲取宿主的营养,还会操纵宿主的神经系统,控制其行为。铁线虫需要在水中完成繁殖,而螳螂是怕水的。为了实现自己的繁殖目的,铁线虫会产生一种蛋白来控制宿主螳螂的神经系统,使其按照自己的指引走入水中。  铁线虫不仅能寄生螳螂,它还会寄生在人类体内,并且可以存活多年。不过,它无法控制人类的大脑,只会让人类感到不舒服,比如腹泻、尿频,不会有生命危险。五条腿的青蛙  电影的主角埃迪·布洛克被共生物毒液寄生后,整个人发生了改变,原本手无缚鸡之力,后来力大如牛。这就是典型的寄生改变宿主的现象,这种情况自然界中也发生过。  在美国佛罗里达州,科学家发现了一只长着五条腿的青蛙。虽然它多出了一条腿,可是并没有带来行动上的便捷,反而成为运动中的累赘,结果轻而易举被天敌捕杀。很多人会以为五条腿的青蛙是发生了基因突变,其实它是被寄生虫感染了。  有一种生活在水中的吸虫(Riberoriatrematodes)感染了蝌蚪,它无法控制蝌蚪的行为,但是可以改变蝌蚪的发育。被感染的蝌蚪在变成青蛙时,会多长出一条腿来。毒液感染人类是为了征服地球,那么吸虫让青蛙多出一条腿,意欲何为?  吸虫这种行为并非是为了提高宿主的运动能力。实际情况下,长着五条腿的青蛙极其容易被鸟类捕食。宿主青蛙只不过是它生命史的一个过客,它的终极目标是鸟类。  这种吸虫的生活史极为复杂,它的一生要经过卵——毛蚴——囊蚴——后囊蚴——成虫等几个阶段。吸虫的卵在水中发育成毛蚴,之后开始寻找宿主。它的第一个宿主是螺,吸虫的毛蚴会钻到螺的体内,不久之后,这条毛蚴可以产生成百上千的囊蚴。这些囊蚴脱离螺寻找第二宿主——蝌蚪。囊蚴在蝌蚪体内变成后囊蚴(囊蚴结节),在蝌蚪变成了蛙后,它开始寻找第三个宿主——鸟类。鸟类捕食蛙后,吸虫的后囊蚴在鸟的消化道内成熟,产下大量的卵。卵随着鸟粪回到池塘,又孵化成毛蚴,周而复始,循环往复。缩头鱼虱  电影中,作为共生体的毒液未必都是坏的,寄生在埃迪·布洛克体内的毒液非但没有杀死自己的宿主,后来竟然充当了地球保护者的角色,通过和自己的同胞生死搏斗,保护了地球。现实中,这种情况也是存的。  水中有一条鱼儿在自由地游动,它一切正常,但是舌头除外。仔细观察,这条鱼的舌头竟然白的如同外星生物。其实,这根本不是鱼的舌头,而是一种寄生物——缩头鱼虱。缩头鱼虱属于节肢动物门软甲纲,它的一生堪称传奇。  缩头鱼虱在刚刚成熟的时候,是雄性。经过一段时间,在不用修炼“葵花宝典”的情况下就可变成雌性。它在幼年时寄生在鱼鳃上,长大后爬到鱼的舌头上,依靠吸食舌头上的血液为生。在缩头鱼虱的吸食下,宿主鱼的舌头渐渐萎缩,直到消失。而缩头鱼虱则会占据原来舌头的位置,代替舌头发挥部分功能,帮助鱼类进食。缩头鱼虱会在鱼嘴里进行交配繁殖,之后开始新的循环。  结语  看了《毒液》之后,很多人开始担心寄生虫,其实,它们并没有那么厉害!在现实世界中,寄生虫们的生活史极其复杂,不论是哪个环节出了一点问题,它们就无法存活。所以,大家不必过分担心。  比如,日本血吸虫病曾经是中国重点防控的传染病,其成虫寄生于人或哺乳动物体内,虫卵随粪便排出体外,在水中孵出毛蚴,后钻入螺体,发育成尾蚴。其中,钉螺是日本血吸虫的唯一中间宿主,消灭钉螺就是阻断了日本血吸虫发育史中的一个必经阶段,是有效的预防方法。通过消灭钉螺等措施,我国血吸虫病流行区内的人口血吸虫的平均感染率由1957年的11.37%下降到目前的3.67%以下,血吸虫病防治工作取得了很大成就。  参考文献:Sessions,S.K.1998.Amphibiansandtrematodes.Froglog26:1-2.  

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  像任何一种时尚,座头鲸“唱”一首歌不会太久。每隔几年,雄性座头鲸就会换一首全新的歌曲。现在,科学家已经搞清楚了这些“文艺革新”是如何发生的。  在一个种群中,所有雄性座头鲸都唱着同样的歌,但它们似乎也能学到一些新的东西,就像人类一样。例如,澳大利亚东部种群的雄性座头鲸每隔几年就会在共享的觅食地或迁徙过程中,从西澳大利亚种群那里挑选一首新歌。于是,在接下来的几年里,这些歌曲传遍了南太平洋的所有居民。  为了解鲸是如何学习这种新民谣的,科学家连续13年分析了澳大利亚东部座头鲸群的歌曲。通过分析95位“歌手”的412首歌曲周期谱图,科学家对每首歌曲的复杂程度进行了评分,并研究了单个雄性“歌手”对歌曲的微妙修改。  随着歌曲的演化,复杂性增加了,研究小组近日在《英国皇家学会学报b》上报道了这一发现。但是在“歌曲革命”之后,歌谣变得更短,声音和主题也更少。  就此,研究人员得出结论,因为鲸一次只能学习一定量的新材料,所以这些新歌曲可能没有老歌那么复杂。这可能意味着,尽管座头鲸是大海当之无愧的吟唱者,但它们的学习技能是有限的。

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  近日,澳大利亚研究人员发表的一项研究指出,人们对苦味物质的感知与拥有某组特定基因有关,这种感知会影响他们对咖啡、茶或酒精的偏好。相关论文刊登于《科学报告》。  昆士兰医学研究所的Jue-ShengOng、Liang-DarHwang及同事运用英国生物样本库中40多万名参与者的样本,通过分析与丙硫氧嘧啶(PROP)、奎宁和咖啡因这3种苦味物质的感知有关的基因变异,评估了苦味感知对咖啡、茶和酒精摄入的影响。  研究人员发现,对咖啡因苦味敏感度较高(由特定基因决定)与咖啡摄入较多有关,而对PROP和奎宁味道敏感度较高则与咖啡摄入较少有关。对咖啡因苦味敏感度较高的人,更有可能成为重度咖啡饮用者。  对茶的摄入则相反,对PROP和奎宁敏感度越高,茶摄入越多;而对咖啡因敏感度越高,茶摄入越少。对酒精来说,对PROP的感知较强会导致酒精摄入减少,而对其他两类化合物的感知较强不具有明显影响。  这些研究结果显示,基因差异导致的苦味感知差异或许能解释为何有些人喜欢喝咖啡而有些人喜欢喝茶。

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