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大蚁蛛在其巢穴附近活动。王晓亮摄  中国科学院西双版纳热带植物园权锐昌研究员及其同事陈占起等组成的研究团队,在国际上发现了首例哺乳动物之外能通过哺乳养育后代的现象,为动物哺乳行为进化研究打开一片新领域。北京时间11月30日,这项研究成果在线发表在国际权威学术期刊《科学》杂志上。  哺乳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类似“乳汁”的分泌物喂养后代,但是无论从行为模式上、持续时间上还是功能上都与真正的哺乳动物的哺乳相差甚远。  陈占起介绍:“我们发现一种蜘蛛,具有长期的‘哺乳行为’,并且这种哺乳行为在上述各方面都和哺乳动物极其一致。这种蜘蛛,属于跳蛛科蚁蛛属,俗称大蚁蛛,是一种广泛分布于东亚、东南亚热带和亚热带地区的常见蜘蛛。”  研究发现,新孵化出的幼蛛会通过吸食其母亲从生殖沟分泌出的液滴生长发育,并且在最初的20天之内完全依赖此液体存活,科研人员称此液体为“蜘蛛乳汁”。经成分测定表明,“蜘蛛乳汁”的蛋白质含量是牛奶的4倍左右,而脂肪和糖类的含量则低于牛奶。20日龄的幼蛛体长可以长到其母亲的一半左右。从20天到40天为“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“乳汁”。大约从40日龄起幼蛛完全断奶,而此时的幼蛛体长已经达到成年个体的八成。  “幼蛛断奶后并不会离开其母亲,而会继续回巢生活,甚至成年之后的雌蛛后代仍继续和母亲生活在同一巢穴。但是当雄蛛后代成年后,母亲和其姐妹则会将成年的雄性个体驱赶离巢。”陈占起说,“大蚁蛛会照顾成年之后的后代,表现出了超长的亲代抚育行为模式,而这种超长的亲代抚育行为曾被认为仅存在于寿命较长的高等社会性脊椎动物类群中,例如人类和大象。”  此两项发现(哺乳、超长亲代抚育)将激发科学家重新衡量和定位有关哺乳现象、哺乳行为以及长期的亲代抚育在动物界,尤其是在无脊椎动物中的存在现状、进化历史和意义。  国际著名动物生态学家、英国艾克赛特大学教授尼克·罗伊尔认为,大蚁蛛的长期哺乳行为研究成果非常令人振奋。在整个动物界,除了哺乳动物以外,亲代为后代提供来自亲代体内物质(比如乳汁)的现象是非常罕见的,而此项研究在大蚁蛛中发现了亲代长期抚育后代的证据,并为我们提供了非常全面的论述。研究成果的激动人心之处还在于,提供了在无脊椎动物中发现迄今为止最全面的超长亲代抚育的证据。大蚁蛛是独立于哺乳动物系统进化而来的,此项发现会帮助科学家更好地了解亲代对后代长期的乳汁喂养的进化。  (原载于《人民日报》2018-12-0312版)

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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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  11月30日,美国《科学》杂志在线发表中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等的研究论文,公布了尼阿底遗址这处来自青藏高原腹地的重大考古发现及其研究成果。该项发现将人类首次登上青藏高原的历史推前到4万年前,书写了世界范围内史前人类征服高海拔极端环境的最高、最早的记录。  中科院院长白春礼在对这一项重大科学发现和研究成果的批示中指出:“这项成果对于探索早期现代人群挑战极端环境的能力、方式和迁徙、适应过程,对于研究西藏地区人群的来源与族群的形成,对于落实中央全面深化改革委员会《关于加强文物保护利用改革的若干意见》,推动西藏地区文物、文化资源的发掘、利用和传承,具有极其重大的科学价值与社会意义”。白春礼向参加此项研究的全体科学家和科研团队表示衷心祝贺,希望大家能够利用好此项工作成果,继续积极与西藏自治区深化合作,更多揭示高原人类进化和对环境的适应历史,探索研究其中的机理和原理,为预测未来高原人居环境变化做出更多贡献。  经国家文物局批准,中科院古脊椎所高星课题组和西藏自治区文物保护研究所等合作,经过多年的调查、发掘与研究,在藏北羌塘高原发现一处具有原生地层的旧石器时代遗址尼阿底(NwyaDevu),证实古人在距今4至3万年前已踏足青藏高原的高海拔地区,在世界屋脊上留下了清晰、坚实的足迹。  该遗址海拔4600米,是一处规模宏大、地层保存完好、石制品分布密集、石器技术特色鲜明的旧石器时代旷野遗址,是迄今青藏高原最早、世界范围内最高的旧石器时代遗址,刷新了学术界和大众对青藏高原人类生存历史、古人类适应高海拔极端环境能力的认识。  尼阿底遗址是西藏首次发现的具有确切地层和年代学依据的旧石器时代遗址。青藏高原风化剥蚀严重,人类活动的证据难以在地层堆积中完整地保存下来。以前在高原边缘的青海地区(海拔3000-3500米)发现一批旧石器时代晚期至新石器时代的遗址,但在西藏只有地表采集的石制品,未能发现有地层依据、年代明确的旧石器时代文化遗存,零星的报道因为地层和测年数据的不确定性而不被学术界认可。本次发现的尼阿底遗址有连续的地层和可信的年代数据,所赋存的信息弥足珍贵。  尼阿底遗址保留着目前青藏高原最早的人类生存证据。古人类最早何时扩散到高原腹地一直为学界和大众所关注。近年来考古学、分子生物学、古环境学等不同学科对早期人群进驻、适应高原的时间与过程,以及藏族人群的来源和形成过程做出推导并提出多种假说,但均有待证实。作为“地球第三极”,广袤的青藏高原平均海拔在4000米以上,高寒缺氧,资源稀缺,环境恶劣,对人类生存构成严峻的挑战。此次发现表明,至少在4至3万年前先民就进入西藏高海拔地区活动,为上述问题的破译提供了珍贵资料。  同时,尼阿底遗址是目前世界上史前人类在高海拔地区生活的最高记录。晚更新世是现代人演化的关键时期,人类的技术和认知能力快速发展,适应环境能力增强,扩散到世界大多区域,但环境极端恶劣的高原依然人迹罕至。从全球范围看,此前人类活动的最高遗迹发现于安第斯高原的Cuncaicha岩厦遗址,海拔4480米,年代约为1.2万年前。尼阿底遗址的发现书写了人类挑战与征服高海拔极端环境的新纪录。  此外,尼阿底遗址对研究古人群迁徙、融合和文化交流具有重要意义。该遗址出土以石叶为技术特征的文化遗存。石叶技术是旧石器时代晚期的一种独特的工具制作技术,具有预制石核-定向剥片-系统加工等固定的操作链流程,其产品规范、精致、锋利,代表人类石器技术和认知能力的一座高峰,为征服高原等极端环境提供了有力的技术装备。该技术体系被认为是早期现代人的文化标识,主要流行于非洲、欧洲、西亚和西伯利亚等地区,在中国北方的少量遗址亦有所发现。尼阿底遗址的材料为揭示不同地区人群的迁徙、交流提供了重要考古证据。  论文三位审稿专家认为:“尼阿底的发现圆满地解决了遗传学和考古学对人类最早涉足青藏高原时间的不同认知问题”;“作为青藏高原乃至世界上最高和最早的考古遗址,尼阿底遗址极大地提升了我们对人类适应生存能力的了解”;“文章所报道的材料是全新的、令人兴奋的,会引起《科学》期刊的读者和研究现代人起源、扩散与高海拔适应的科研人员极大的兴趣。此项成果会对了解人类在高原上生存的时间和动因产生重大影响。”  该项研究得到中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金委项目和中科院古脊椎所发掘经费的支持。尼阿底石器组合遗址现场

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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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