Evolution

仔细观察当地公园、花园甚至厨房中的植物，您可能会发现一些损坏。无论是毛毛虫咬掉了一片叶子，还是粉虱在吮吸汁液，动物都在不断地以植物为食。 当然，草食性或植物捕食对于植物的生存来说并不理想。因此植物进化出了许多不同的防御机制来抑制这种威胁，包括物理和化学武器。例如，仙人掌用刺穿皮肤的刺武装自己的身体。薄荷、薰衣草和迷迭香等草本植物会产生挥发性气味化合物，有助于阻止食草动物。 其他植物则通过分泌浓稠、甜美的花蜜来贿赂私人保镖。 花蜜最常与花朵联系在一起，它被用来引诱蜜蜂、鸟类或蝴蝶将花粉从一朵花转移到另一朵花。但其他植物产生不同类型的花蜜腺，称为 花外蜜腺. 。植物产生这些腺体是为了用甜蜜的奖励贿赂蚂蚁；作为回报，蚂蚁会保护植物免受食草昆虫的侵害。 我学习 植物进化生物学, ，最近与 蕨类生物学家李飞伟 在 博伊斯汤普森研究所 和康奈尔大学 蚂蚁生物学家科里·莫罗 研究植物中蚂蚁贿赂防御机制的演变。 我们发现了一些惊人的事情：近 1.3 亿年前的白垩纪地质时期，蕨类植物和开花植物 大约在同一时间独立进化的蚂蚁贿赂花蜜腺. 。我们通过使用复杂的算法来估计蕨类植物、开花植物和蚂蚁的进化起源和历史，从而弄清...

长期以来，人类一直对能够产生光的生物体着迷。亚里士多德是一位科学家，也是一位哲学家，他写下了第一部详细的著作 他所谓的“冷光”的描述” 两千多年前。最近，像二战退伍军人这样的先驱研究人员 埃米特·查佩尔 和深潜车辆驾驶员 伊迪丝·威德 利用新技术推进了对这一现象的研究。 至少 94 种生物体 它们通过体内的化学反应产生自己的光，这种能力称为生物发光。例子包括 发光的萤火虫, ，藻类创造““夜光”海湾, 小甲壳类动物 复杂的求爱表演, 、以及深海鱼类和珊瑚。然而，尽管它广泛存在，科学家们还不知道它首次出现的时间和地点，或其最初的功能。 作为 海洋生物学家 WHO 专注于深海栖息地, ，我们知道生物发光特别 常见于海洋. 。这表明光的产生可能使来自世界各地的生物体 生命之树 健康优势可以提高他们的生存机会。 我们的研究重点是 八珊瑚——软体珊瑚 例如树状的海扇，在世界海洋的各个地方都有发现。他们是多元化且 古代动物群 其中包括大约 3,500 个物种，其中许多是生物发光的。 殖民时期的假金珊瑚 萨瓦利亚 2009年在加勒比海展示生物发光。 松克·约翰森, CC BY-ND...

继北美最近的日食之后，另一个历史性的自然事件即将发生。从 2024 年 4 月下旬到 2024 年 6 月，最大的 13 年生蝉“XIX 巢”将与中西部 17 年生蝉“XIII 巢”共同出现。 本次活动将 影响17个州, 从马里兰州向西到爱荷华州，向南进入阿肯色州、阿拉巴马州和佐治亚州北部、卡罗来纳州、弗吉尼亚州和马里兰州。像这样两个具有不同生命周期的特定群体的共同出现 每 221 年才发生一次. 。这两个群体最后一次同时出现是在 1803 年，当时托马斯·杰斐逊 (Thomas Jefferson) 担任总统。 在大约四个星期的时间里，分散的树林和郊区将响起蝉独特的哨声、嗡嗡声和叽叽喳喳的交配叫声。交配后，每只雌性都会在铅笔大小的树枝上产下数百颗卵。然后成年蝉就会死亡。一旦卵孵化，新的蝉若虫就会从树上掉下来，钻回地下，再次开始这个循环。 世界各地大约有 3,000 至 5,000 种蝉，但美国东部的 13 年和 17 年周期蝉数量最多。其独特之处在于，幼体在地下的长期发育时间与同步、大规模的成体出现相结合。世界上还有两种已知的周期蝉，一种在印度东北部，一种在斐济，但它们的生命周期分别只有四年和八年。 周期性蝉给昆虫学家和公众提出了许多问题。蝉在地下13年或17年做什么？为什么它...

人类驱动的气候变化日益严重 塑造地球的生存环境. 。气温上升、降雨量和季节性的快速变化以及海洋酸化正在改变许多动物物种的环境。动物如何适应这些新的、通常是极端的条件？ 动物神经系统在促进和限制它们对气候变化的反应方面发挥着核心作用。我的两个主要研究兴趣 生物学家和神经科学家 包括理解如何 动物容纳 极端温度 并确定塑造事物的力量 的结构和功能 动物神经系统, ，尤其是大脑。这些兴趣的交叉促使我探索气候对神经系统的影响以及动物可能如何应对快速变化的环境。 神经系统的所有主要功能——感觉检测、心理处理和行为指导——都是至关重要的。它们允许动物以能够生存和繁殖的方式在其环境中航行。气候变化可能会影响这些功能，而且往往会变得更糟。 改变感官环境 温度的变化改变了生态系统的能量平衡——从利用阳光产生能量的植物到消耗植物和其他动物的动物——随后改变了动物所经历的感官世界。气候变化很可能会挑战他们的所有感官，从视觉、味觉到嗅觉和触觉。 哺乳动物等动物感知温度的部分原因是 特殊受体蛋白 它们的神经系统对热和冷做出反应，区分中等温度和极端温度。这些受体蛋白帮助动物 寻找合适的栖息地 并可能在动物如何应对温度变化方面发挥关...

随着气温上升和栖息地变化，气候变化正在威胁全球动植物的生存。 一些物种已经能够通过快速的进化适应和行为或生理的其他变化来应对挑战。深色蜻蜓是 变得苍白 以减少它们从太阳吸收的热量。芥菜植物是 开花较早 利用较早融雪的机会。蜥蜴是 变得更加耐寒 应对新气候的极端变化。 然而，科学研究表明，气候变化的发生速度远远快于物种的变化速度。 斑马鱼已经进化到可以在比正常温度高一度左右的水中茁壮成长，但它们在更高的温度下很难生存。 isoft/E+ 盖蒂图片社 什么是进化适应？ “适应”这个词被气候科学家以多种方式使用，但它对生物学家来说具有非常具体的含义：它是指代代相传并提高物种在其环境中生存能力的基因变化。 这些基因修饰使进化适应不同于“适应”或“适应”，后者涉及不会遗传给后代的优势。例如，当人们搬到高海拔城市时，他们 开始产生更多的红细胞 因为它们已经适应了低氧环境。 在世界各地，植物和动物已经适应了许多不同的温暖和干燥的栖息地，促使科学家们 问题 无论 物种 可能 还 适应 到 我们的 迅速地 改变 气候, 也. 至此，答案 似乎没有 对于大多数物...

“鲨鱼！”当你听到这个词时，尤其是在海滩上，它可能会让人想起嗜血的怪物。今年夏天，我和我的同事们渴望帮助公众更多地了解这些被误解的、对生态重要且高度威胁的动物和 它们的近亲——鳐鱼和银鲛. 作为一个 海洋生物学家致力于保护鲨鱼, ，我想让人们知道，估计其中有三分之一是 面临灭绝的危险. 。其次，物种种类繁多，形状、大小和颜色也多种多样，但其中许多却很少受到关注。 以下是对一群鱼类的介绍 灭绝的风险极高, ，而且也很奇怪：犀牛鳐，因它们的名字而得名 拉长的鼻子. 科学家们在佛罗里达州西海岸对濒临灭绝的锯鳐进行了标记，以识别和保护它们的栖息地，并向公众进行有关它们的教育。 杂色形状 犀牛鳐是一种类似鲨鱼的鳐鱼，来自五个科：锯鳐、楔形鱼、巨型吉他鱼、吉他鱼和班卓琴鳐。这 锯鳐 它的嘴前有一个类似电锯的延伸部分，可以用来击晕并撕碎猎物。 班卓琴鳐鱼 和 吉他鱼 具有与相应乐器相似的身体形状。 楔形鱼 嗯，是楔形的，就像带有鳍和尾巴的门挡。 这些鱼类遍布世界各地的热带和暖温带水域，但许多物种的活动范围极为有限。例如， 假鲨鱼魟 (毛里塔尼亚犀鸟）已知仅栖息在毛里塔尼亚海岸线上的...