尋找我們進化出眨眼的原因
當你讀完這句話時你至少會眨眼一次。人類每分鐘眨眼到次這是上眼瞼幾乎無意識的運動可以保持我們的眼睛清潔濕潤並受到保護。這是幾乎所有有肢陸生脊椎動物科學家稱之為四足動物所共有的一種反射而在它們的祖先魚類等水生動物中幾乎完全不存在這種反射。一群演化生物學家著手探索眨眼是如何以及為何進化的。由於魚類在大約億年前就開始在陸地上爬行因此研究它誕生時的活動過程是不可能的。此外眼睛肌肉和其他軟組織通常不會在化石記錄中倖存下來。因此研究人員轉向彈塗魚或大西洋彈塗魚這是一種生活在非洲和亞洲沼澤地的兩棲魚類它們獨立於四足動物而發展出閃爍能力。巴巴魯斯科學家研究了大西洋彈塗魚上圖位於加州太平洋水族館。攝影Ë國家地理影像集發表在《美國國家科學院院刊》雜誌上的一項新研究表明不眨眼的魚和彈塗魚都擁有眨眼所需的肌肉。這意味著我們的四足動物祖先向陸地的過渡以及看得清楚的需要可能是導致眨眼現象的原因。美國喬治華盛頓大學的進化生物學家桑迪·卡瓦諾表示今天的魚類擁有眨眼所需的肌肉這一事實「讓我們對在陸地上實際看到東西的一些要求有了新的認識」。桑迪·卡瓦諾沒有參與這項研究。在研究中。“這表明魚類在陸地上有效地看到東西並沒有那麼大的障礙。相關你認識會走路的魚嗎魚離開水在最初的十億年裡地球上的生命都是水生生物。然而大約億年前一些魚類從海洋來到陸地上。這個充滿潛在食物且沒有捕食者的新世界提供了幾乎無限的機會但前提是四足動物能夠看到它們。「如果它們的眼睛是為了生活在水下而設計的那麼一旦在陸地上事物就會變得非常模糊。它們基本上就是近視眼」河野說。他們也會患有慢性乾眼症因為角膜需要濕潤才能保護眼睛並為眼睛氧氣。
這些動物還需要一種方法來清除廢物並保護它們嬌嫩的眼睛。這就是為什麼幾乎所有四足動物都會眨眼。相關蜂鳥看到人類甚至無法想像的顏色更流行空間宇宙的起源是什麼動物:海洋變暖導致珊瑚白化科學用四個簡單步驟解釋愛因斯坦的相對論看更多不明種類的雄性蚱蜢科威特一種未知的雄性蚱蜢在繁殖季節中會猛衝以吸引雌蚱蜢。攝影國家地理影像集轉眼間為了了解眨眼是如何進化的賓州州立大學的湯姆·斯圖爾特西頓山大學的布雷特·艾洛和芝加哥大學的尼爾·舒賓與佐治亞理工學院的工程師西蒙·斯彭伯格合作研究了兩種泥魚——大西洋彈塗魚和。實驗室中對彈塗魚眨眼的高速錄影記錄顯示這種「行走」的魚透過將眼球塞入眼眶讓眼球周圍的皮膚閉合來完成這項壯舉。泥魚肌肉組織的電腦斷層掃描影像特別是頭骨周圍的肌肉組織確定了縮回眼睛所需的六塊肌肉它 加拿大電話號碼 們與所研究的另一個物種密切相關但完全水生的圓形蝦虎魚共享肌肉。客製化的濕度室顯示兩種彈塗魚在乾燥的空氣中閃爍得更頻繁。當研究人員將小顆粒塗在這些魚的眼睛上時眨眼一下的顆粒就會從角膜上消失。當科學家用小探針觸摸眼睛時他們發現彈塗魚會條件反射地眨眼就像四足動物一樣。這意味著眨眼對泥魚的作用與對人類的作用相同。「這表明只需將眼睛周圍的皮膚縮回和簡單的折疊就可以擁有完全陸地上的行為。沒有必要擁有像我們自己的眼睛一樣複雜或結構複雜的東西」艾洛說。相關關於眼睛的個好奇'強大的方法英國普利茅斯大學的動物學家布魯諾·西蒙斯õ稱這項工作“非常非常有趣並讚揚其在確定閃爍發生原因和方式方面的“優雅方法。「他們使用非常強大的方法來逐步驗證為什麼這些動物會發展出眨眼系統」西蒙斯說。回應了õ的欽佩並表示選擇泥漿跳運動員模型特別明智。“它們不是我們的祖先但我們發現彈塗魚的行為與某些四足動物的行為有相似之處。史都華和艾洛警告說這並不是眨眼進化的最終結論。
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史都華說僅僅因為彈塗魚的眨眼以一種方式進化並不代表四足動物也發生了這種情況。然而它為古生物學家提供了一個在化石記錄中尋找眨眼證據的起點。「趨同演化不同譜系中相似特徵的獨立演化為生物學家提供了一種非常有趣的方式來理解演化是如何運作的」艾洛說。我們的起源」系列的圖片我們直立行走當我們的祖先從樹上下來並開始直立行走時人類演化的轉捩點是否就發生了「草原假說」的支持者聲稱氣候變遷導致了這種適應。大約三百萬年前非洲開始乾旱森林萎縮稀樹草原開始佔據主導地位。這有利於靈長類動物能夠站起來觀察草地尋找掠食者並有效地穿過開闊的地形那裡的水和食物都在遙遠的地方。這個假設的一個問題是年地猿被發現這是一種萬年前生活在現今埃塞俄比亞的原始人類。當時該地區非常潮濕樹木繁茂但“阿迪仍然用兩條腿走路。史前非洲景觀與直立原始人類的插圖大約三百萬年前隨著非洲氣候變得乾燥樹木被草原所取代我們的祖先必須適應。攝影Ó國家地理創意團隊我們適應史密森學會人類起源計畫主任理查德·波茨認為人類進化是由於氣候的多重變化而不是單一趨勢。他說大約三百萬年前人屬譜系的出現恰逢潮濕和乾燥氣候之間的強烈波動。波茨認為自然選擇有利於能夠在持續和不可預測的變化中生存的靈長類動物適應自身的能力是區分人類的特徵。我們團結一致克服困難人類學家柯蒂斯·馬里安提出了一個非常適合這個全球化時代的人類起源願景我們是最大的入侵物種。在被限制在一個大陸上數萬年之後我們的祖先殖民了這個星球。他們是如何取得這樣的成就的對馬里安來說關鍵是合作的遺傳傾向這種傾向不是源自於利他主義而是源自於衝突。合作的靈長類動物群體比競爭對手群體獲得了競爭優勢它們的基因得以倖存。「這種獨特的傾向加上我們祖先先進的認知能力使他們能夠靈活地適應新環境」馬里安寫道。“它還促進了創新催生了一項關鍵技術投擲武器。相關什麼是入侵種在尖峰角南非發現的「智人」製造的投擲武器收藏品。
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