佛罗里达的豪猪化石解决了一个酝酿1000万年的棘手难题

资料来源:uux.cn佛罗里达博物馆,Kristen Grace(
【菜科解读】
南美豪猪有大而中空的羽毛,而北美豪猪则不那么显眼,但同样厉害。
资料来源:uux.cn佛罗里达博物馆,Kristen Grace
(神秘的地球uux.cn)据佛罗里达州自然历史博物馆(Jerald Pinson):研究豪猪的生物学家之间有一场长期的争论。
中美洲和南美洲有16种豪猪,但美国和加拿大只有一种。
DNA证据表明,北美唯一的豪猪属于一个起源于1000万年前的群体,但化石似乎讲述了一个不同的故事。
一些古生物学家认为,它们可能是在250万年前冰河时代开始时进化而来的。
发表在《当代生物学》杂志上的一项新研究声称,由于在佛罗里达州发现了一具异常罕见、几乎完整的豪猪骨架,这一争议得以解决。
作者通过研究北美和南美豪猪骨骼结构的关键差异得出了他们的结论,但要做到这一点并不容易。
这花了整整一班研究生和本科生,以及几年的精心准备和学习。
首席作者Natasha Vitek说:“即使是一位经验丰富、拥有所有必要专业知识的策展人,也需要花费惊人的时间来全面研究和处理整个骨架。
”。
在佛罗里达自然历史博物馆攻读博士生期间,Vitek与脊椎动物古生物学策展人Jonathan Bloch合作开设了一门大学课程,学生们通过研究豪猪化石获得了实际研究经验。
古代的辐射产生了世界上最大的啮齿动物
豪猪是一种啮齿动物,它们的祖先可能起源于3000多万年前的非洲。
此后,它们的后代通过陆路游荡到亚洲和欧洲部分地区,但它们的南美洲之旅是哺乳动物历史上一个特别具有决定性意义的事件。
当非洲和南美洲比今天更紧密的时候,他们很可能是通过漂流穿越大西洋的。
它们是第一批踏上非洲大陆的啮齿动物,在那里它们进化成了豚鼠、龙猫、水豚和豪猪等知名群体。
有些呈巨大的比例。
那里有五英尺长的笨重的老鼠状动物,它们的大脑很小,重量还不到一个李子。
水豚的灭绝亲属长到了奶牛的大小。
豪猪仍然相对较小,并进化适应了南美洲郁郁葱葱的热带雨林的树梢生活。
如今,它们借助长手指在树冠中穿行,长手指上覆盖着钝的镰刀形爪子,爪子的角度完美地可以夹住树枝。
许多人还有长长的、可抓握的尾巴,能够承受它们的重量,它们在攀爬和伸手拿水果时使用这些尾巴。
前研究生Natasha Vitek和她的顾问Jonathan Bloch共同创建了一个大学课程,让学生们学习古生物学,同时亲身体验一具罕见的200万年前豪猪骨架。
资料来源:uux.cn佛罗里达博物馆,Jeff Gage
尽管南美洲有着良好的出行记录,但数百万年来,南美洲一直是一条死胡同。
一条湍急的洋流将北美和南美分隔开来,大多数动物都无法穿越,只有少数明显的例外。
从大约500万年前开始,巴拿马地峡上升到海平面以上,切断了太平洋与大西洋的联系。
几百万年后,这座陆桥变成了古代拥堵的高速公路,交通双向流动。
史前的大象、剑齿猫、美洲虎、美洲驼、山核桃、鹿、臭鼬和熊从北美洲流向南美洲。
这场反向跋涉是由四种不同种类的地面树懒、超大的armadillos、恐怖鸟、水豚甚至有袋动物完成的。
这两个群体遭遇了截然不同的命运。
那些向南迁徙的哺乳动物表现相当不错;许多人在新的热带环境中成功地定居下来,并存活至今。
但几乎所有冒险向北进入寒冷环境的谱系都已灭绝。
如今,只剩下三只幸存者:九带armadillo、弗吉尼亚负鼠和北美豪猪。
新化石在行动中捕捉进化
向北迁徙的动物不得不面对与它们留下的环境几乎没有相似之处的新环境。
温暖的热带森林被开阔的草原、沙漠和寒冷的落叶林所取代。
对于豪猪来说,这意味着要应对严酷的冬天,减少资源,从树上下来在陆地上行走。
他们仍然没有完全掌握后者的窍门;北美豪猪的最大地面速度约为每小时2英里。
南美豪猪身上有一层中空、重叠的羽毛,可以提供大量保护,但对调节体温几乎没有作用。
北美豪猪用绝缘毛皮和长的针状羽毛代替了它们,当它们感到威胁时,可以把它们养起来。
他们还必须改变饮食,这改变了他们下巴的形状。
Vitek说:“在冬天,当它们最喜欢的食物不在身边时,它们会咬树皮来获取下面较软的组织。
这不是什么好食物,但总比什么都没有好。
”。
“我们认为这种类型的进给是为特定的下颌结构选择的,这使它们更善于研磨。
”
它们也失去了可抓握的尾巴。
尽管北美豪猪仍然喜欢攀爬,但这并不是它们的专长。
博物馆的标本经常显示骨折愈合的证据,很可能是从树上掉下来造成的。
北美豪猪(左)和南美豪猪(右)在长达1000万年的时间里一直处于不同的进化轨迹上。
资料来源:uux.cn佛罗里达博物馆,Kristen Grace
这些特征中的许多可以在化石中观察到。
问题是没有多少化石可供使用。
根据Vitek的说法,大多数是单独的牙齿或颌骨碎片,研究人员经常将它们与南美豪猪混为一谈。
那些被认为属于北美类群的生物缺乏关键特征,无法为古生物学家提供它们如何进化的线索。
因此,当佛罗里达博物馆古生物学家Art Poyer在佛罗里达石灰岩采石场发现一具保存精美的豪猪骨架时,他们就很清楚它的意义。
“当他们第一次把它带进来的时候,我很惊讶,”该研究的资深作者Bloch说。
“像这样的骨骼化石不仅有头骨和下巴,还有身体其他部位的许多相关骨骼,这是非常罕见的。
这让我们可以更完整地了解这种灭绝的哺乳动物是如何与环境相互作用的。
我们马上注意到,它与现代北美豪猪的不同之处在于,它有一条专门用来抓树枝的尾巴。
”
通过将骨骼化石与现代豪猪的骨骼进行比较,Bloch和Vitek相信他们可以确定其身份。
但这需要的工作量超过了一个人在短时间内独自完成的工作量。
因此,他们共同创建了一门古生物学大学课程,整个学期唯一的作业就是研究豪猪的骨头。
Vitek说:“这种东西只能在佛罗里达博物馆这样的地方教授,那里既有藏品,也有足够的学生来研究。
”。
“我们关注的是下巴、四肢、脚和尾巴的细节。
这需要一系列非常详细的比较,你可能在第一次通过时都没有注意到。
”
结果令人吃惊。
该化石缺乏强化的啃树皮颚,并且有一条可抓握的尾巴,这使它看起来与南美豪猪的亲缘关系更为密切。
但是,Vitek说,其他特征与北美豪猪更相似,包括中耳骨的形状以及下门牙和后牙的形状。
综合所有数据,分析始终提供了相同的答案。
这些化石属于北美豪猪的一个已灭绝物种,这意味着这个群体有着悠久的历史,可能始于巴拿马地峡形成之前。
但是,这个群体中曾经存在过多少物种,或者它们为什么会灭绝,这些问题仍然存在。
Vitek说:“我们的研究没有解决的一件事是,这些灭绝的物种是否是今天活着的北美豪猪的直系祖先。
”。
“豪猪也有可能两次进入温带地区,一次沿着墨西哥湾海岸,一次向西。
我们还没有到达那里。
”
佛罗里达自然历史博物馆的Jennifer Hoeflich、Isaac Magallanes、Sean Moran、Rachel Narducci、Victor Perez、Jeanette Pirlo、Mitchell Riegler、Molly Selba、María Vallejo Pareja、Michael Ziegler、Michael Granatosky和Richard Hulbert也是这篇论文的作者。
意大利考古发现40万年前古人类已利用大象骨头制作各种工具
最新一项考古研究中,来自科罗拉多大学博尔德分校的考古学家 Paola Villa 和她的同事,对意大利一个有大量大象死亡的地点进行挖掘考古,,并发现了这些人工制作的工具。
研究小组发现,大约在 40 万年前,在这个遗址中,人类利用这些大象的尸体创造了一系列前所未有的骨质工具--有些工具是用复杂的方法制作的,这些方法在 10 万年后才会变得普遍。
科罗拉多大学自然古代博物馆副馆长 Villa 表示:“在该时期的其他遗址中我们也发现了一些骨质工具,但并没有这么多种定义明确的形状”。
该研究将目标锁定在离现代罗马不远的一个名为 Castel di Guido 的遗址。
几十万年以前,这里是被一条短暂的溪流刻出的沟壑所在地,一种有 13 英尺高被称为直牙象(Palaeoloxodon antiquus)的物种会在这里解渴,偶尔也会死亡。
Villa 表示:“在Castel di Guido,人类以标准化的方式折断大象的长骨,并生产标准化的坯件来制作骨质工具。
而这种能力直到很久以后才变得普遍”。
就在 40 万年前,尼安德特人(Homo neanderthalensis)刚刚开始在欧洲出现。
维拉怀疑吉多堡的居民是尼安德特人。
Villa 表示:“大约40万年前,你开始看到习惯性地使用火,这是尼安德特人血统的开始。
这对吉多堡来说是一个非常主要的时期”。
五件神秘的古代文物仍然困扰着考古学家
来源:uux.cn/Kleon3/Wiki Commons,CC BY-SA(神秘的地球uux.cn)据对话(Natasha Harlow):考古学家经常被描述为对他们的发现感到“困惑”或“困惑”。
但是,事实上,专家们很清楚大多数历史文物是为什么而创造的。
但这条规则也有一些例外。
以下是一些有趣的神秘物品。
它们是一个很好的例子,说明了为什么挖掘过去仍然对专业人士和公众都很有吸引力。
1.新石器时代的石球主要在苏格兰发现的、可追溯到新石器时代晚期(约公元前3200年至2500年)的精心雕刻的石球就是这样一个谜。
已经发现了超过425个球。
它们通常有板球大小,由各种各样的石头制成。
它们的表面被雕刻成凸起的圆盘,有时有深切口,形成高浮雕的旋钮和裂片。
装饰采用螺旋形或同心形的形式,与那个时代的陶器和纪念石相呼应。
三个苏格兰的例子,在格拉斯哥Kelvingrove美术馆和博物馆。
来源:uux.cn/Johnbod/Wiki Commons,CC BY-SA一些是在墓葬中发现的,另一些是在定居点发现的。
它们很少(如果有的话)是相同的,而且大多数都是单独发现的,所以它们似乎不是一个集合的一部分。
有些似乎在他们的一生中受到了严厉的处理。
这些石球的最初用途一直备受争议,可以追溯到19世纪最早的发现。
许多都是偶然发现的,或者在艺术收藏中几乎没有出处,很少在考古环境中发现。
它们是用来威慑捕食者和害虫的导弹吗?战争武器?玩具?或者也许是测量重量、家用饰品、记忆装置、移动巨石的滚珠轴承或纱线支架?我们仍然无法找到答案。
2.罗马十二面体这些有趣的物体最近成为头条新闻,林肯郡诺顿迪士尼的一项新发现引发了人们对其功能的广泛讨论。
Dodecahedra可以追溯到英国罗马时期(公元43–410年)。
在前罗马帝国的西北各省发现了大约130个,每个省份都是用铜合金精心制作的。
在古代艺术或文学中,这些物体没有任何表现形式。
它们不符合标准尺寸,很少穿着,这可能暗示了它们的用途。
尽管扶手椅专家会告诉你,他们的奶奶用扶手椅编织手套,但考古学家还没有决定它们的用途。
3.新石器时代的粉笔鼓1889年,在北约克郡Folkton的一个儿童坟墓里发现了三个雕刻的粉笔圆柱体。
Folkton Chalk Drums有几何装饰,看起来像是眼睛、鼻子和眉毛。
1993年,在西萨塞克斯郡的拉万特发现了第四个未经装饰的鼓。
另一个高度华丽的例子是2015年在东约克郡的Burton Agnes发掘的。
Burton Agnes鼓与一个粉笔球、一个骨钉和三个孩子的遗体一起埋葬,其中一个孩子的年代为公元前3005-2890年。
Folkton鼓在大英博物馆展出。
来源:uux.cn/Jononmac46/Wiki Commons,CC BY-SA鼓上的图案是新石器时代石球上也发现的美学传统的一部分。
尽管名字叫粉笔鼓,但它不太可能作为乐器演奏,也不显示出与打击乐器相关的磨损。
一些研究人员将它们的周长与一种被称为“长脚”的标准长度测量方法联系起来。
一些人认为它们在石头上指的是易腐容器,如有盖的木制罐子或篮子。
其他人则试图将几何标记与天文观测联系起来。
但他们出现在精心埋葬的儿童的坟墓中,似乎暗示了一个更敏感的解释。
4.青铜时代的“锁环”青铜时代是一个非凡的淘金时代。
高度装饰性的个人饰品是用金片和金属丝制作的。
这些小的penannular(开口)戒指可以追溯到青铜时代晚期(约公元前1000-800年),在爱尔兰、英国和法国部分地区都有发现。
它们经常成对出土,可以是普通的,也可以有精致的几何雕刻。
在英国拉特兰发现的一个锁环。
来源:uux.cn科尔切斯特和伊普斯维奇博物馆服务中心,CC BY-SA最近的解释表明,它们可能是鼻环、耳环或发饰。
这些解释都不是非常令人满意的,因为它们设计的各种元素会使戒指佩戴困难或不舒服。
我们需要的是背景——比如最近在土耳其的Boncuklu Tarla发现的在头骨附近发现的带有面部珠宝的墓葬。
5.罗马诺英国化妆品研磨机美容研磨机是由两部分组成的小型铜合金套件。
一半是“研钵”(一种长而弯曲的有凹槽的容器),另一半是“杵”(可以是杆状的尖头,也可以是拱形的“摇杆”形状)。
它们通常具有用于悬挂的环和人或动物形状的末端。
水鸟和牛是常见的装饰图案,也出现在其他罗马-英国容器上,如杯子和水桶。
在某些场景中,Phallic的象征意义促使人们将其与生育率联系起来。
化妆品套装通常是英国的,在欧洲大陆很少有。
它们可以追溯到铁器时代晚期到罗马早期(约公元前100-200年),分布在整个景观中。
使用磨损分析表明,这些物体是通过横向研磨作用摩擦在一起的。
它们可能已经被整个罗马帝国使用的扁平大理石调色板所取代,尽管这些调色板的工作方式根本不同,使用金属勺或石器以圆形运动将成分混合在一起。
这里的奥秘不在于功能,而在于正在制备什么物质。
建议包括药物、春药、化妆品和麻醉品。
迫击炮的内含物从未被成功地分析过。
在这种情况下,业余发现者可以通过抵制清洁化妆迫击炮的冲动,转而将其带到前面进行检查,从而对考古学家有很大帮助。