地函活動如何促成大象、長頸鹿與人類的古代祖先進入亞洲及非洲

 原文網址：https://www.jsg.utexas.edu/news/2025/04/how-activity-in-earths-mantle-led-the-ancient-ancestors-of-elephants-giraffes-and-humans-into-asia-and-africa/

地球表面之下的騷動或許讓人覺得像是另一個世界發生的事情，但這些活動卻可以幫助陸塊形成，進而決定海洋環流、氣候模式，甚至是動物的行動與演化。事實上，科學家相信數百萬年前一道從地函往上湧的高溫岩石柱，可能在人類的演化史中具有重要的地位。

一群正在渡河的大象，攝於波札那的喬貝國家公園。圖片來源：Getty Images

新研究將描繪生命演變的圖表長度延伸了15億年左右

 原文網址：https://news.vt.edu/articles/2024/12/science-extended-chart-of-life.html

By Kelly Izlar

根據維吉尼亞理工大學新的分析結果，遠古物種的演化速度可能較為緩慢且存活得更久，但是在涵蓋全球的冰河期結束之後演化的步調也跟著加快。這篇發表在期刊《科學》(Science)的研究，描繪出比恐龍古老許多倍的遠古生命崛起與衰亡的過程。

這幅簡化的圖表總結了整個元古宙真核生物多樣性的相對變化。圖片來源：Qing Tang of Nanjing University and Shuhai Xiao of Virginia Tech

新化石顯示了一種回去過水棲生活的四腳「魚足類」

 原文網址：https://biologicalsciences.uchicago.edu/news/new-fossil-shows-four-legged-fishapod-returned-water

研究人員發現的新化石跟過渡到陸生的魚類有密切關係，但其特徵卻更適合游泳以及水棲生活

By Matt Wood

疫情期間網路上流傳著一張梗圖，主角是提塔利克魚(Tiktaalik roseae)，一種四腳「魚足類」的代表，牠們是3億7500萬年前率先從水中過渡到陸地的生物。這張梗圖大多數的版本都是提塔利克魚正從水面探出頭準備爬到岸上，接著一隻手伸出來，拿著木裩或是捲起來的報紙把牠嚇回水裡。笑點在於被現代社會弄到無法喘息的人類希望可以回到過去，把提塔利克魚趕回水裡阻止牠繼續演化，這樣我們就不用面臨當今的戰爭、瘟疫和網路迷因。

Qikiqtania wakei(中間)和牠體型較大的表親提塔利克魚(下方)一樣都有四條腿，但是卻更適合游泳而非走在陸上。圖片來源：Alex Boersma

地球第一隻巨獸

 原文網址：https://nhm.org/stories/earths-first-giant

By: Tyler Hayden

新發現的巨型魚龍是地球上已知的第一種巨型動物，牠長達兩公尺的頭顱揭曉了已經消失的海洋爬蟲類和現代的鯨魚如何長得如此龐大。

地球公轉軌道隨時間的變化驅策了生物演化

原文網址：https://www.cnrs.fr/en/when-variations-earths-orbit-drive-biological-evolution

鈣板藻(Coccolithophor)是一種微小的單細胞藻類，它們會在細胞外圍形成迷你的石灰岩板，稱為鈣板(coccolith)，其形狀以及大小依據種類不同而有差異。鈣板藻在死後沉到海底，身上的鈣板接著堆積在沉積物裡面，使得它們在地質時間中的詳細演化過程可以被沉積物忠實地記錄下來。

鈣板藻是浮游生物中重要的一份子。它們的演化過程依循著地球公轉軌道偏心率的變化節奏。圖片來源：Luc BEAUFORT / CNRS / CEREGE

化石揭露早期的陸生植物是由淡水藻類演化而來

 原文網址：https://phys.org/news/2021-08-early-evolved-freshwater-algae-fossils.html

根據一篇發表在期刊《科學》(Science)的最新研究報告，世人對於植物的想法或許得有所改變。研究人員重新檢視類似孢子的微體化石之後，發現它們的特徵質疑了我們對於陸生植物演化過程的固有理解。

在年代大約為4億8000萬年前的奧陶紀早期，發現了新的孢子化石組合。它們的特徵介於寒武紀有爭議的型態，以及奧陶紀晚期和志留紀沉積物中廣為認可的植物孢子之間。這道連結銜接了化石孢子與分子數據，而有助於解釋植物主軸的顯體化石為什麼要到7500萬年之後的志留紀才出現。圖片來源：Paul Strother

恐龍在滅亡之前已邁入衰敗

 原文網址：http://www.bristol.ac.uk/news/2021/june/dinosaurs-in-decline-.html

恐龍在6600萬年滅亡的原因是一顆巨大的小行星撞擊地球。然而，古生物學家之間仍持續爭論著恐龍在撞擊之前是否就已經逐漸衰亡。

圖表顯示在恐龍活著的最後一千萬年，種化速率(藍線)有所下降，滅絕速率(紅線)則快速上升。兩者結合之後可以得出物種數目(黑線)，顯示在6600萬年前的小行星撞擊事件不久之前，恐龍的種類就已經快速減少。圖片來源：Fabien L. Condamine

科學家在非洲最新發現的「蹺蹺板型氣候」驅動了人類演化

 原文網址：https://www.shh.mpg.de/2005624/kaboth-bahr-scerri-african-climate-seesaw?c=1935799

科學家在非洲最新發現的「蹺蹺板型氣候」驅動了人類演化

德國波茨坦大學的Stefanie Kaboth-Bahr博士領導的科學團隊，發現過去有種類似聖嬰現象的氣候模式，主導了撒哈拉以南的非洲過去62萬年的環境變化，這段期間也是人類演化史上的重要時期。之前科學家較常認為人類演化與冰期―間冰期循環有一定的關聯，但團隊發現這個氣候模式對古代撒哈拉以南的非洲造成的影響要來得更大。

研究人員主張低緯度的氣候作用掌管了非洲西部和東部動植物的演化與擴散過程，方法是透過增加資源豐富的環境與穩定的生態過度帶，一般認為這些環境條件對於早期人類來說也很重要。圖片來源：Hans Sell

恐龍時代的哺乳類彼此打壓

 原文網址：https://oumnh.ox.ac.uk/mammals-time-dinosaurs-held-each-other-back

發表在⟪當代生物學⟫(Current Biology)，由牛津大學自然史博物館、牛津大學和伯明罕大學的研究人員領導的新研究，利用新的方法分析哺乳類化石的多樣性之後得到了出人意料的結果：不論是在恐龍大滅絕之前或之後，現代哺乳類的主要競爭者都不是恐龍，而是其他哺乳類。

圖中為蒙古出土的大型戈壁尖尺獸(Gobiconodon)。在恐龍時代這類哺乳類的早期分支或許比現代哺乳類更具競爭力。圖片來源：Corbin Rainbolt

八目鰻幼魚的化石顛覆了關於脊椎動物起源廣為接受的理論

 原文網址：http://www.nature.ca/en/about-us/museum-news/news/press-releases/long-accepted-theory-vertebrate-origin-upended-fossilized-l

新研究探討三億多年前的八目鰻化石之後，結果質疑了關於脊椎動物演化起源廣為接受的理論。這項發現3月10日發表在科學期刊《自然》(Nature)。

藝術家重建了八目鰻化石Priscomyzon riniensis生命史的不同階段，這種魚類生活在3億6000萬年前左右一座海邊的潟湖當中。從最右邊開始，往順時針方向依序為：體型小眼睛大，帶有卵黃囊的剛孵化個體；未成年的個體；成年的個體，展露出帶有牙齒的吸盤。圖片來源：Kristen Tietjen

八目鰻是種古老、無頷、類似鰻魚的魚類，牠們大約出現於五億年前，長久以來提供給科學家有關脊椎動物演化過程的許多觀點。最近加拿大自然博物館、芝加哥大學和南非奧爾巴尼博物館的科學家發表的文章中，他們分析了數十具微小的化石，藉此追蹤古代八目鰻生命中的不同階段，以及孵化之後從幼魚成長至成魚的過程。

現代八目鰻的幼魚無法視物並以濾食為生，普遍認為這是所有現生脊椎動物的共同祖先殘留下來的特徵。但這項研究的結果與之相反，新發現的化石顯示古代八目鰻的幼魚跟現代的完全不同。(八目鰻的幼魚和成魚在英文中各有專屬的單字，分別為ammocoete和lamprey。)

「基本上，我們把八目鰻從脊椎動物的祖先型態這個位置上移除了，」主要作者，加拿大自然博物館的古生物學家Tetsuto Miyashita博士解釋。「因此，我們現在需要一個新的來取代。」

Miyashita解釋了八目鰻奇特的生命週期：「現代八目鰻的幼魚一孵化便會立刻將自己埋在河床當中，並以過濾食物為生。最後牠們會蛻變為成魚，改以吸血為生。由於幼魚跟成魚的樣子差異很大，科學家最初還以為牠們是不同的物種。即便之後發現牠們只是八目鰻生命週期中的早期階段，科學家還是從這些狀似原始的幼魚身上看見了我們祖先許久之前的影子。」

新發現的八目鰻化石卻改變了上述情節。這些化石屬於四個已經滅絕的不同物種，發現地點為南非與美國(伊利諾斯州和蒙大拿州)，年代為3億1000萬年至3億6000萬年前。在長度只有15公厘(跟指甲差不多大)體型最小的個體當中，研究人員發現牠們身上還帶有卵黃囊，代表牠們死前才剛孵化。更進一步的研究顯示這些未成年的個體已經有著大大的眼睛並且配備帶有牙齒的吸盤，這些特徵在現代八目鰻是成年之後才會發展出來的。

「最棒的是，我們發現的樣品數量足以使我們把八目鰻早期這幾個獨立的譜系，從出生到成年的軌跡給重建出來，」芝加哥大學的生物學教授Michael Coates博士表示。他和奧爾巴尼博物館的Rob Gess博士與堪薩斯大學的Kristen Tietjin皆為研究共同作者。「牠們每一個都顯示出相同的模式：幼魚就像縮小版的成魚。」

研究人員表示結果跟演化研究中已有150年歷史的論述相悖，過往認為現代八目鰻的幼魚以及特殊的生命週期可以讓我們窺見脊椎動物遠祖的情況。但他們證實古代的八目鰻不同於現代的，生命中不需經歷盲目、以濾食維生的階段，因此推翻了一般教科書中常見的祖先模型。

在探討這些化石紀錄之後，研究人員現在認為脊椎動物演化樹的根部，更有可能是甲皮魨(ostracoderms)這類已經滅絕的盾皮魚，而現代的八目鰻幼魚則是更加近代的演化革新。

如果是這樣，為什麼現代八目鰻幼魚的樣貌會如此原始？團隊提出以濾食為生的幼魚可能是讓八目鰻得以在河川湖泊繁衍的演化革新。因為在新研究中發表的八目鰻化石皆是採自海洋沉積物，但是幼魚為盲目的濾食動物的現代八目鰻，大部分都是生活在淡水。

對於以吸血為生的古代八目鰻來說，河川湖泊是個難以遷入的艱困環境，因為其中的獵物有限且數量不穩。「八目鰻解決這項難題的方法是讓幼魚鑽進沙中，吸取所有能找到的食物碎屑，直到牠們成熟至可以開始尋找獵物來吸血，」Miyashita說。「但是這種生活方式不需要變得很複雜才能達成。因此，就算八目鰻重新發明出以濾食為生的幼魚階段，幼魚本身看起來還是很原始、簡單。一直以來我們都誤把簡單解讀成原始。」

研究人員表示這是足以重新改寫教科書的發現。「我們過去認為八目鰻是游動的時光膠囊，但牠們不只如此，」Coates說。「當我們想要了解非常久以前脊椎動物多樣化的歷史，八目鰻還是必須研讀的重要對象；不過，我們也需要體認到牠們本身同樣地會演化而有特化的情形發生。」

 

Long-accepted theory of vertebrate origin upended by fossilized lamprey larvae

A new study of fossilized lampreys dating from more than 300 million years ago is challenging a long-held theory about the evolutionary origin of vertebrates (all animals with a backbone). The findings are published March 10 in the science journal Nature.

Lampreys are ancient, jawless, eel-like fishes that arose around half a billion years ago and they have long provided insights into vertebrate evolution. Now, scientists with the Canadian Museum of Nature, the University of Chicago and the Albany Museum in South Africa are reporting their analysis of dozens of tiny fossils that track the life stages and growth of ancient lampreys, from hatchlings to juveniles to adults.

Their results counter the established view that the blind, filter-feeding larvae of modern lampreys (called ammocoetes) are a holdover from the ancestors of all living vertebrates. The new fossil discoveries show that ancient lamprey hatchlings were completely unlike their modern larvae counterparts.

“We’ve basically removed lampreys from the position of the ancestral condition of vertebrates,” explains lead author Tetsuto Miyashita, Ph.D, a palaeontologist with the Canadian Museum of Nature. “So now we need an alternative.”

Miyashita explains that lampreys have a curious life cycle. “Once hatched, the larvae of modern lampreys bury themselves in a riverbed and filter feed before eventually metamorphosing into blood-sucking adults. The larvae are so different from adults that scientists originally thought they were different species. Even after finding out they are just an early phase in the lamprey life cycle, scientists saw the image of our distant ancestors in these seemingly primitive larvae.”

The newly discovered lamprey fossils are now changing this story. The fossils, belonging to four extinct species, were discovered in South Africa and the United States (Illinois and Montana) and range in age from 310 to 360 million years old. The researchers found that the smallest individuals, barely 15mm in length (fingernail sized), still carried a yolk sac, signalling that these had only just hatched before dying. Further examination revealed that these youngsters already had large eyes and were armed with a toothed sucker, characteristics that in modern lamprey species only develop in the adults.

“Remarkably, we’ve got enough specimens to reconstruct a trajectory from hatchling to adult in several independent lineages of early lampreys,” said Michael Coates, Ph.D, a biology professor at UChicago and co-author of the study along with Rob Gess, Ph.D at the Albany Museum and Kristen Tietjin at the University of Kansas. “They each show the same pattern: the larval form was like a miniature adult.”

The researchers say that these results run counter to the 150-year-old evolutionary narrative that modern lamprey larvae, with their curious life cycle, offer a glimpse of deep ancestral vertebrate conditions. By demonstrating that ancient lampreys never went through the same blind, filter-feeding stage seen in modern species, the researchers have falsified the conventional ancestral model shared in textbooks.

After their examination of the fossil record, the researchers now believe that extinct armored fishes known as ostracoderms might instead represent better candidates for the root of the vertebrate family tree, whereas modern lamprey larvae are a more recent evolutionary innovation.

If so, then why do modern lamprey larvae appear so primordial? The team suggests that the evolution of filter-feeding larvae may have been an innovation that allowed lampreys to populate rivers and lakes. Fossil lampreys reported in the new study all came from marine sediments, but modern lampreys, with their filter-feeding, blind larvae, mostly live in freshwater.

For ancient blood-sucking lampreys, rivers and lakes would be tough environments in which to migrate because of the limited and unpredictable supply of prey. “Lampreys solved this problem by burrowing in sand and slurping up whatever food particles were available until they could mature enough to start looking for prey with blood,” said Miyashita. “But you don’t have to be too complicated for this kind of lifestyle. So even though lampreys invented this filter feeding larval phase anew, the larvae themselves looked simple and primordial. Until now we were misinterpreting this simplicity for primitiveness.”

The researchers say that this is the sort of discovery that can rewrite textbooks. “Lampreys are not quite the swimming time capsules that we once thought they were,” said Coates. “They remain important and essential for understanding the deep history of vertebrate diversity, but we also need to recognize that they, too, have evolved and specialized in their own right.”

原始論文：Tetsuto Miyashita, Robert W. Gess, Kristen Tietjen, Michael I. Coates. Non-ammocoete larvae of Palaeozoic stem lampreys. Nature, 2021; DOI: 10.1038/s41586-021-03305-9

引用自：Canadian Museum of Nature. "Long-accepted theory of vertebrate origin upended by fossilized lamprey larvae."

喙部像是大鐮刀的原始鳥類揭露了恐龍時代不為人知的鳥類多樣性

 原文網址：https://www.ohio.edu/news/2020/11/early-bird-tall-sickle-shaped-beak-reveals-hidden-diversity-during-age-dinosaurs

由俄亥俄大學傳統骨科醫學院的教授Patrick O’Connor博士領導的國際團隊，今日在期刊《自然》(Nature)發表的研究指出在白堊紀的馬達加斯加，可以看到一隻烏鴉大小的鳥類穿梭天際的同時，揮動著像鐮刀一般的大型鳥喙。從牠身上得出的重要觀點，讓我們得以瞭解中生代時，現代鳥類先驅的臉部以及鳥喙形狀的演變過程。

這張圖描繪了在白堊紀晚期的馬達加斯加，一種早期的鳥類Falcatakely和非鳥類恐類與其他生物共同享有這片環境的景象。圖片來源：Mark Witton

海洋生物的演化歷程在1.7億年前就此改變

原文網址：https://www.plymouth.ac.uk/news/evolution-of-life-in-the-ocean-changed-170-million-years-ago

海洋生物的演化歷程在1.7億年前就此改變

Alan Williams

新研究表示大約在1.7億年前，全球海洋生態系的演化規則發生轉變，因而塑造出我們今日所見的海洋。

鈣板藻是一種主要的鈣質浮游生物，上圖為它們製造的殼體。圖片來源：Tim Bralower

五億年前的化石揭曉了櫛水母的起源

原文網址：http://www.bristol.ac.uk/news/2019/march/comb-jellies.html

五億年前的化石揭曉了櫛水母的起源

科學家發現一種鮮為人知的海洋掠食者，跟另外一種海床上的生物有著極為相似的外型。這項發現使科學家重新定義這種海洋掠食者在演化樹上的位置。

三穹傣花蟲的正模式標本。圖片來源：趙陽

從淺海追溯魚類的演化起源

原文網址：https://penntoday.upenn.edu/news/tracing-evolutionary-origins-fish-shallow-ocean-waters

從淺海追溯魚類的演化起源

魚類是地球上第一種脊椎動物，科學家認為牠們大約出現在4億8000萬年前。不過當時只有零星的魚類化石紀錄，只能找到微小的片段。然而，到了4億2000萬年前魚類化石紀錄卻變得相當豐富，有許多不同的魚類大量出現。

溝鱗魚(Bothriolepis)是化石紀錄中和某些最早有顎的脊椎動物相關的物種，這種披著裝甲的底棲性盾皮魚幾乎只生活在海岸地區。Lauren Sallan和其同事發現這些魚類在擴散到其他棲地類型之前，在淺海就已經變得多樣化了。(圖片來源：Nobumichi Tamura)

讓哺乳類成為哺乳類的關鍵是什麼？科學家表示：脊椎

原文網址：https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=296527&org=NSF&from=news

讓哺乳類成為哺乳類的關鍵是什麼？科學家表示：脊椎

研究骨頭化石得到的新結論顯示出脊椎的重要性

哺乳類在許多方面都與眾不同：我們是溫血動物，而且相較於我們的爬蟲類表親也更加敏捷。

顯示哺乳類脊椎演化過程的系統發生樹，由下到上為帆龍(Edaphosaurus)、三叉尖齒獸(Thrinaxodon)和現今的老鼠。圖片來源：哈佛大學比較動物學博物館

對腦部演化歷程的新瞭解：生育方法類似爬蟲類的哺乳類先驅

原文網址：https://news.utexas.edu/2018/08/29/mammal-forerunner-sheds-light-on-brain-evolution

對腦部演化歷程的新瞭解：生育方法類似爬蟲類的哺乳類先驅

跟動物界的其他成員相比，哺乳類擁有最大的腦袋，產下的後代數目也是最少的其中之一。科學家最近描述了一具已經滅絕的哺乳類近親化石――還有它的38個嬰兒――得出了迄今最佳的證據顯示哺乳類演化過程中的關鍵之一是把生育能力拿去換取腦力。

德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員發現一具已滅絕的哺乳類近親化石，以及牠的一窩38隻幼獸化石。這些幼獸看起來幾乎像是牠們母親的迷你複製品。圖片來源：Eva Hoffman / 德克薩斯大學奧斯汀分校

2.28億年的烏龜化石雖然還沒有龜殼，但擁有第一副沒有牙齒的喙部

原文網址：http://www.fieldmuseum.org/about/press/228-million-year-old-fossil-turtle-didnt-have-shell-yet-had-first-toothless-turtle-beak

2.28億年的烏龜化石雖然還沒有龜殼，但擁有第一副沒有牙齒的喙部

烏龜之所以為烏龜有賴幾個關鍵特徵：其中一個是龜殼，另一個則是沒有牙齒的喙部。科學家最近發現一具年代為2.28億年的烏龜化石，有助於闡明現代的烏龜如何發展出這些特徵。這具化石擁有嘴喙，身體則呈現飛盤狀，不過加寬的肋骨還沒有長成現今烏龜身上的龜殼。

Eorhynchochelys想像中的復原圖。圖片來源：Adrienne Stroup，菲爾德博物館