化石和基因研究的結(jié)合提高了我們對古代動物如何看待世界的理解

由布里斯托爾大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個國際科學(xué)家團隊，通過結(jié)合化石和基因研究，增進了我們對古代動物如何看待世界的理解。

生活在5億多年前寒武紀(jì)的昆蟲和甲殼類動物的祖先是一些最早活躍的食肉動物，但人們對它們的眼睛如何適應(yīng)狩獵知之甚少。

今天發(fā)表在《英國皇家學(xué)會會刊》上的這本書表明，當(dāng)化石和遺傳數(shù)據(jù)同時被評估時，可以得出令人興奮的關(guān)于長期死亡物種的結(jié)論，而這些結(jié)論以前是不可用的。

通過考察化石眼睛的形態(tài)特征和遺傳視覺色素的線索，由布里斯托大學(xué)的Davide Pisani、系統(tǒng)基因組學(xué)教授、地球科學(xué)學(xué)院的感官教授Nicholas Roberts領(lǐng)導(dǎo)的生物科學(xué)學(xué)院跨學(xué)科團隊的生態(tài)學(xué)可以發(fā)現(xiàn)，眼睛更復(fù)雜的古代食肉動物可能見過顏色。

Pisani教授評論道：“能夠以這種方式將化石和遺傳數(shù)據(jù)結(jié)合起來，是現(xiàn)代古生物學(xué)和生物學(xué)研究的一個非常令人興奮的前沿。視覺是許多動物行為和生態(tài)的關(guān)鍵。了解滅絕的動物如何看待它們的環(huán)境將會對它們有很大幫助。闡明它們是如何進化的?！?

通過計算不同視覺色素的出現(xiàn)時間，然后與推斷的關(guān)鍵化石譜系的起源年齡進行比較，研究人員可以計算出不同化石物種可能擁有的色素數(shù)量。他們發(fā)現(xiàn)眼睛更復(fù)雜的化石動物似乎有更多的視覺色素，而寒武紀(jì)時期的大型食肉動物可能已經(jīng)能夠看到顏色。

James Fleming博士、Pisani教授和Roberts的前博士生解釋說：“動物基因組以及因此產(chǎn)生的視覺蛋白基因(不同視覺色素的基礎(chǔ))是通過基因復(fù)制的過程進化而來的。復(fù)制前存在的視蛋白和色素就像親本，復(fù)制過程中出現(xiàn)的兩個新視蛋白(和色素)就像家譜中的孩子。

“我們計算了這些孩子的出生日期，這讓我們了解了古代世界對占據(jù)他們的動物的看法。我們發(fā)現(xiàn)，雖然我們考慮的一些化石只有一種色素，而且是單色的，也就是說，它們看世界就像看黑白電視一樣，而更復(fù)雜的眼睛形狀，比如標(biāo)志性的三葉蟲，有很多色素，很可能看到了它們的世界顏色?！?

復(fù)眼和各種視覺色素的結(jié)合使動物能夠僅根據(jù)顏色來區(qū)分不同的物體——我們稱之為色覺。

羅伯茨教授評論說：“非常值得注意的是，看到這些動物對世界的看法從灰色變成了我們幾百萬年后今天看到的五彩繽紛的世界。"

該項目涉及來自世界各地的科學(xué)家——來自英國、丹麥、、韓國和。弗萊明博士已轉(zhuǎn)入博士后研究。他們每個人都為這項多學(xué)科工作帶來了自己的專長，提供了遺傳學(xué)、視覺、分類學(xué)和古生物學(xué)方面的專業(yè)知識。

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