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在早期三叠系植物中发现了“休眠样”状态的证据

时间:2022-02-17 19:58:04来源:

丽晶龙在麻木状态的生活恢复。

休眠是今天地球上的熟悉功能。许多动物 - 特别是那些靠近或在极地地区内居住的人 - 冬眠,以便在食物稀缺时贯穿艰难的冬季月,温度下降和日子很黑。

根据新的研究,这种适应的历史悠久。在今日(八月二十八日)发表的论文中,华盛顿大学的Courcence Biology,以及其伯克自然历史和文化博物馆的科学家,在早期在南极洲住在南极洲的动物中的冬眠状况的证据三叠纪,约2.5亿年前。

该生物是Lystrosaurus属的成员,是哺乳动物的遥远相对。南极洲在Lystrosaurus的时间奠定了很大程度上,如今,如今天,并且每年冬天都有阳光照射的延长时段。

在早期三叠系期间,Pangea的地图,在本研究中显示了南极(蓝色)和南非(橙色)Lystrosaurus群体的位置。

化石是脊椎动物动物中冬眠的状态的最古老的证据,表明Torpor - 冬眠和类似国家的一般术语,动物暂时降低他们的代谢率,甚至以前在脊椎动物中出现哺乳动物和恐龙演变。

“哈尔瓦德大学博士大学博士后研究员的领先作者梅根·惠特尼表示,哈佛大学的博士学研究员表示,”生活在杆子或附近的动物总是不得不应对那里的更极端的环境。“这些初步调查结果表明,进入类似休眠的状态不是相对新的适应类型。这是一个古老的一个。“

来自南极Lystrosaurus的僵化的Tusk的这种薄膜显示了牙床层,沉积在生长的环中。托斯向内生长,边缘最旧的层和中心附近的最小层,在那里纸浆腔。在右上方的是图层的特写视图,带有白色棒的白色棒突出显示表示类似休眠状态的区域。秤杆是1毫米。

Lystrosaurus在我星球历史的动态期间生活,在地球最大的大规模灭绝之前产生了在二叠纪时期最大的灭绝 - 这在陆地上淹没了大约70%的脊椎动物物种 - 以某种方式幸存下来。粗壮,四条腿的觅食者在随后的三叠纪时期居住了500万年,并遍布地球的单身大陆,庞特,其中包括现在南极洲的内容。

“Lystrosaurus在最终二叠纪的大众灭绝中幸存下来,在早期的三叠系中获得了如此广泛的范围,使他们学习了一个非常熟悉的动物组,用于了解生存和适应,”UW教授联合作用的基督教徒伯克博物馆脊椎动物古生物学与策略。

今天古生物学家在印度,中国,俄罗斯,非洲和南极地区找到Lystrosaurus化石。这些蹲下,粗糙,生物 - 大多数大致大小,但有些人长6到8英尺长 - 没有牙齿,而是在上颚中钻一对象牙,它们可能在地植被中觅食并挖掘根部惠特尼的说法,块茎。

在南非莱斯特劳斯的薄膜薄膜的图像中,黑色箭头展示沉积在生长层中的牙本质层,没有冬眠状态的迹象。秤杆是0.1毫米。

那些象牙制造了惠特尼和旅行者的学习。像大象一样,Lystrosaurus牙齿在他们的生活中持续增长。化石斑的横截面可以包围有关新陈代谢,生长和压力或应变的生命历史信息。Whitney和Sidor比较了六个南极Lystrosaurus的截图,从南非四个Lystrosaurus横断面。

回到三叠纪,南极洲的收集地点在南极圈内左右72度南纬,66.3度。南非的收集地点在南纬58-61度的三叠纪北方超过550英里,远远超过南极圈。

来自两个区域的象牙显示出类似的生长模式,其中牙本质层沉积在同心圆上,如树环。然而,南极化石在北方的火料中罕见或缺席的额外特征:紧密间隔,厚度较厚的戒指,这可能表明由于研究人员的长期压力导致沉积的时期。

梅根惠特尼,然后是华盛顿大学博士生,2017年在南极洲挖掘化石。惠特尼现在是哈佛大学的古生学家。

“最接近的模拟我们能够找到我们在南极Lystrosaurus牙龈中观察到的”压力标记“,这是一种与某些现代动物冬眠相关的牙齿的压力标记,”惠特尼说。

研究人员不能明确地得出结论,Lystrosaurus经历了真正的冬眠 - 这是一种特异性,数周期的代谢减少,体温和活动。根据Sidor,压力可能是由另一种类似冬眠形式的托麦特(一种类似冬眠形式)引起的,例如新陈代谢的更短期降低。

惠特尼表示,南极洲在南极洲的南极洲可能需要某种形式的冬眠,以应对南极附近的生活。虽然地球在三叠纪比今天的三叠纪温暖 - 而且南极地区可能已经被森林 - 南极圈下面的植物和动物仍然会在冬季长时间缺席太阳的植物和动物。

华盛顿大学大学古生物学家基督徒独立挖掘在2017年在南极洲的化石。

Whitney表示,高纬度地区的许多其他古代脊椎动物也可能使用托卟啉,包括冬眠,以应对冬季的菌株。但是许多着名的灭绝动物,包括在Lystrosaurus死亡后进化和传播的恐龙,并没有连续生长的牙齿。

“要看到冬眠带来的压力和应变的特定迹象,你需要看一些可以僵化的东西,并且在动物的生活中持续增长,”游客说。“许多动物没有那个,但幸运的是Lystrosaurus所做的。”

如果分析额外的南极和南非Lystrosaurus化石证实了这一发现,它也可能还解决了关于这些古老的丰盛的动物的另一个辩论。

“冷血动物经常在艰难的季节上完全关闭他们的新陈代谢,但许多吸热或”温血“动物,冬眠期间经常重新激活它们在休眠期间的代谢,”惠特尼说。“我们在南极Lystrosaurus托斯观察到的是在一段时间的压力期间符合小的代谢”重新激活事件“的模式,这与我们今天在温血冬二百合者中看到的最相似。”

如果是这样,这个遥远的哺乳动物的表兄弟不仅仅是一个丰盛的生物的例子。它还提醒人们在人类演变以观察它们之前,今天的许多生活特征可能已经存在数亿年数百万。

参考:“从南极洲早期三叠纪的莱斯特劳雷斯托腾的托斯托斯的证据”由Megan R. Whitney和Christian A. Sidor,2020年8月27日,通信生物学.DOI:
10.1038 / S42003-020-01207-6

该研究由美国国家科学基金会资助。

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