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螽斯化石揭示2.4亿年前蝈蝈已经能发出多种不同频率的鸣声

时间:2023-08-03来源:网络作者:小白

螽斯化石揭示2.4亿年前蝈蝈已经能发出多种不同频率的鸣声


1.6亿年前蝈蝈生态复原图。(杨定华绘制)


螽斯化石揭示2.4亿年前蝈蝈已经能发出多种不同频率的鸣声


2.4亿年前蝈蝈的鸣器:音齿(红框内部分)及其局部放大图(右)。(中科院南古所供图)


螽斯化石揭示2.4亿年前蝈蝈已经能发出多种不同频率的鸣声


1.6亿年前蝈蝈的听器(红框内部分)及其局部放大图(右)。(中科院南古所供图)


(神秘的地球uux.cn)据新华社(记者王珏玢、邓华宁):记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,中、法、德等国古生物学者通过建立远古蝈蝈化石的形态数据库,还原重建出这类昆虫在远古时期的鸣声特点。研究发现,早在2.4亿年前,蝈蝈已经能发出多种不同频率的鸣声。相关研究成果12月13日发表在《美国科学院院报》上。


蝈蝈学名螽斯,是一类鸣声洪亮的常见昆虫。此次研究中,科研人员检视了全球各地馆藏的1000多块化石标本,建立起2.4亿至1亿年前远古蝈蝈化石的关键形态特征数据库,并对这一时期蝈蝈的鸣声频率进行了系统重建。研究发现,早在2.4亿年前,蝈蝈的鸣声频率已经复杂多样,在4至16千赫兹均有分布。此时,一部分蝈蝈已能发出12至16千赫兹的高频鸣声,这也是迄今整个动物界最古老的高频声音记录。


进一步的数据库分析表明,2.4亿至1亿年前,不同种类的蝈蝈发声频率明显不同,这极大地降低了干扰,提高了声音交流的效率。综合蝈蝈鸣器、听器的形态特点,研究人员判断,早在1.6亿年前,雄性蝈蝈之间已经能靠声音传递如争夺领地、求偶等复杂信号。


综合其他古生物化石证据,研究团队还对远古森林中的声音做了还原。“我们发现,在2亿多年前,森林中的声音由昆虫鸣声占据主导。到1.8亿至1.6亿年前,增添了青蛙、鸟类的声音。直到大约1亿年前,各类鸣声动物种类增多,渐趋复杂的‘森林交响乐’也越来越接近现代的面貌。”领导此项研究的中科院南古所研究员王博说。


相关:螽斯化石揭示中生代声学景观的演化


(神秘的地球uux.cn)据江苏广电融媒体新闻中心(董雯 编辑 赵川):声音交流是动物最重要的通讯方式之一,通常被用于求偶、交配、捕食和躲避天敌等行为中,由于声学景观无法直接保存在化石记录中,我们对早期声学景观面貌以及动物声音交流行为的起源和演化了解非常有限。


近日,中国科学院南京地质古生物研究所的科研人员,建立了首个化石直翅目形态特征数据库,通过两亿年前的螽斯化石,揭示中生代声学景观的演化,相关研究成果于今天在线发表于《美国科学院院报》。


在动物界,直翅目是多样性最高的鸣声动物,其中,螽斯即俗称的蝈蝈,在中生代非常繁盛,是动物声学演化研究的理想类群。科研人员以中生代螽斯化石为研究对象,分析了该类群声音器官的形态特征,并重建了中生代螽斯的鸣声频率。


中国科学院南京地质古生物研究所博士生许春鹏解释:“蝈蝈主要是靠两个前翅相互摩擦来发出声音,我们在产于2.4亿年之前的蝈蝈化石中,根据保存下来的发音结构重建了声音频率,这些声音频率最高的已经超过了16kHz,是高频的声音,也是整个动物界高频声音最古老的化石记录。”


科研人员还在侏罗纪鸣螽化石中发现了保存精美的听器,无论是在大小、位置还是在结构上,和一些现生螽斯的听器几乎一样。许春鹏告诉记者:“我们在一些雄性的蝈蝈化石中也找到了这种听器结构,再结合它的发音器官,这两个证据就能够很好地证明,在距今大约1.6亿年之前,这些雄性蝈蝈之间就已经能够具有声学交流行为,他们通常会因为求偶、领地等各种原因进行争斗。”


另外,这项研究最为重要的一项结论,就是为昆虫和早期哺乳动物的声学共演化假说提供了证据。早期哺乳动物大多为夜晚活动的小型食虫类的动物,螽斯善于鸣叫,通常是前者最理想的食物来源。


科研人员发现,中生代螽斯在早-中侏罗纪发生了一次明显的类群更替,从哈格鸣螽科主导转为鸣螽科主导,时间上恰好对应了早期哺乳动物的辐射事件,并伴随其听觉能力的提高。许春鹏介绍:“这些早期的哺乳动物作为捕食者,很可能对螽斯的演化产生了自然选择的作用,促进了声学能力更强的鸣螽科昆虫的崛起,反过来讲,鸣螽早早地演化出了高频的声音,也很可能进一步促进了哺乳动物听觉能力的提高。”


相关:2亿年前蝈蝈嗓门有多高?化石研究得出答案


(神秘的地球uux.cn)据科技日报(记者 张晔):12月13日,《美国科学院院报》(PNAS)在线发表了一项中国科学院南京地质古生物研究所的成果,科研人员对全球各大博物馆1000多块螽斯化石进行研究,重建了其鸣声频率的宏演化历史,发现在2.4亿年前的三叠纪,螽斯可以发出高达12—16kHz的鸣声,这也是整个动物界最古老的高频声音记录。


直翅目昆虫是现今多样性最高的鸣声生物,包括常见的蟋蟀、螽斯、蝗虫等。其中螽斯(俗称蝈蝈、纺织娘)可以利用前翅间的相互摩擦发出声音,依靠前足的听器(鼓膜)接收声音信号。螽斯在中生代非常繁盛,因此是动物声学演化研究的一类理想类群。


中国科学院南京地质古生物研究所的博士研究生许春鹏在王博研究员和张海春研究员的指导下,从世界各地的博物馆检视了1000多块直翅目化石标本,建立了螽斯化石的关键形态特征数据库,并根据生物物理模型,对中生代螽斯的鸣声频率进行了系统重建。


研究还发现,在早中侏罗世,螽斯类群发生了明显的类群转换现象:原本占据主导地位的哈格鸣螽科昆虫开始衰落,具有“更高的声学能力”的鸣螽科昆虫开始崛起。许春鹏认为,这是因为鸣螽科昆虫的鸣声频率为双峰分布,高频鸣声有利于躲避捕食者的探查,低频鸣声能够传播更远的距离。


这也表明,在同一时代的生态系统中,已经出现声学生态位分区,它可以极大地降低声学交流时其他声学信号的干扰,提高声学交流的效率。因此,高效的声学交流能力很可能是中生代早期螽斯辐射演化的驱动因素之一。


相关:螽斯化石揭示中生代声学景观的演化


(神秘的地球uux.cn)据中新网南京12月13日电(记者 杨颜慈):记者13日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,该所研究人员揭示了中生代螽斯声学行为的演化,为昆虫和早期哺乳动物的声学共演化假说提供了证据,也为动物的声学演化机制和中生代的声学景观提供了新信息。


声音交流是动物之间最重要的通讯方式之一,对动物的生存具有非常重要的意义。声音交流通常被用于求偶、交配、捕食和躲避天敌等行为中,这也构成了现代生态系统中纷繁复杂的声学景观的一部分。


专家介绍,直翅目昆虫是现今多样性最高的鸣声生物,包括常见的蟋蟀、螽斯、蝗虫等。其中,螽斯(俗称蝈蝈、纺织娘)可以利用前翅间的相互摩擦发出声音,依靠前足的听器接收声音信号。螽斯在中生代非常繁盛,是声学演化研究的理想类群。


中国科学院南京地质古生物研究所博士生许春鹏在该所研究员王博和张海春指导下,研究了全球各地馆藏的直翅目化石标本,年代跨度约从2.4亿年前到1亿年前,涉及的螽斯化石物种有190种,在此基础上建立了螽斯化石的关键形态特征数据库,并对中生代螽斯的鸣声频率进行了系统重建。


该项研究由中国科学院南京地质古生物研究所、临沂大学、法国国家自然历史博物馆、德国黑森州立博物馆、俄罗斯科学院古生物研究所、英国自然历史博物馆和美国自然历史博物馆的研究团队共同完成。


该研究总结和梳理了动物重要的声学演化事件并发现,中生代声学景观与现代完全不同:在三叠纪,由昆虫尤其是螽斯的鸣声占据主导;早侏罗世青蛙和晚侏罗世鸟类的出现带来了新的声音;直到白垩纪,森林中的声学景观才接近现代面貌——热带地区由昆虫和青蛙的叫声占据主导,而在温带地区鸟类的叫声更为丰富。


相关研究成果于2022年12月13日在线发表于《美国科学院院报》(PNAS)上。


相关:2亿年前昆虫化石,“重塑”蝈蝈叫声


(神秘的地球uux.cn)据南京日报(记者 马金 通讯员 盛捷): 近日,中国科学院南京地质古生物研究所的古生物学家建立了首个化石直翅目形态特征数据库,以中生代螽斯化石为研究对象,分析了该类群声音器官的形态特征,并重建了其鸣声频率的宏演化历史。相关研究成果于2022年12月13日在线发表于《美国科学院院报》(PNAS)上。


螽斯俗称蝈蝈。包括蝈蝈在内的直翅目昆虫,是现今多样性最高的鸣声生物。该研究由中科院南京地质古生物研究所的博士研究生许春鹏在王博研究员和张海春研究员的指导下完成,“重塑”了蝈蝈的叫声,让人们得以聆听2亿年前的“交响乐”。


“此次研究主要取得了五项成果。”许春鹏介绍,研究团队重建了中生代螽斯的鸣声频率,发现了最古老的昆虫听器和复杂声学行为,研究了中生代螽斯的类群转换和声学演化,为螽斯和早期哺乳动物的声学共演化假说提供了证据,也为中生代的声学景观提供了新认识。


记者了解到,研究团队对南非和哈萨克斯坦标本研究发现,早在三叠纪中期螽斯就已经可以发出高频的鸣声,这也是整个动物界最古老的高频声音记录。而高效的声音交流能力很可能是中生代早期螽斯辐射演化的驱动因素之一。“我们还在侏罗纪鸣螽化石中发现了保存精美的听器。”许春鹏说,研究表明,早在侏罗纪雄性螽斯间的复杂声学行为,即争斗和领地行为已经出现。


本研究总结和梳理了动物重要声学演化事件,发现中生代声学景观与现代完全不同:在三叠纪由昆虫尤其是螽斯的鸣声占据主导;早侏罗世青蛙和晚侏罗世鸟类的出现带来了新的声音;直到白垩纪,森林中的声学景观才接近现代面貌。

事件真相:物种界十大活化石,鹦鹉螺5亿年前停止了进化

生物界十大活化石,鹦鹉螺5亿年前停止了进化 地球上的生物种类数之不尽,根据达尔文的进化论,物种是通过遗传、变异和自然选择,从低级到高级,从简单到复杂,种类由少到多地进化着、发展着。但是今天小编为大家介绍的,这几种生物有的已经几亿年没有进化过了。堪称生物界的“活化石”。1、鹦鹉螺:5亿年前停止了进化分布于热带印度洋——西太平洋珊瑚礁水域。鹦鹉螺已经在地球上经历了数亿年的演变,但外形、习性等变化很小,被称作海洋中的“活化石”,在研究生物进化和古生物学等方面有很高的价值。2、鲎:4.5亿年前停止了进化世界上有四种鲎:美洲鲎、蝎鲎、巨鲎与中华鲎(三棘鲎)。体长可达60厘米(包括尾长),体重3-5千克。体表覆盖有几丁质外骨骼,呈黑褐色。头胸部具发达的马蹄形背甲,通常也被称为马蹄蟹(Horseshoe Crabs)。体近似瓢形,分为头胸、腹和尾三部分。头胸甲宽广,呈半月形,腹面有6对附肢;腹甲较小,略呈六角形,两侧有若干锐棘,下面有6对片状游泳肢,在后5对上面各有一对鳃,用来进行呼吸;尾呈剑状。体为棕褐色。平时钻入海沙内生活,退潮时在沙滩上缓缓步行,雌雄成体常在一起。3、腔棘鱼:4.1亿年前停止了进化腔棘鱼coelacanth,腔棘目(Crossopterygii)一些叶鳍硬骨鱼类的统称。近缘但已绝灭的扇鳍鱼亚目(Rhipidistia)的种类被认为是陆生脊椎动物的祖先。在某些分类系统中,腔棘鱼和扇鳍鱼均被认为隶属总鳍亚纲(Crossopterygii)内之不同目。腔棘鱼最早出现于3.77亿年前衍化形成,当时在地球上极其丰富。腔棘鱼(Coelacanthus)化石发现于二叠纪末期(2.95亿年前)到白垩纪早期(1.44亿年前)。4、螳螂虾:4亿年前停止了进化英文名为Mantis Shrimp(螳螂虾),属于节肢动物门,甲壳动物亚门,软甲纲,掠虾亚纲,口足目(这个亚纲下面就一个目)。其中除全为化石种类的古虾蛄科(Sculdidae)外,现生种分7个总科。5、天鹅绒虫:3.6亿年前停止了进化天鹅绒虫(Velvet Worm)这些虫状动物演化于三亿年前,特征为足部成对且肥胖。其后裔生存于今日的非洲,亚洲,加勒比海区,以及南美,且为陆地生物。6、皱鳃鲨:3亿年前停止了进化皱鳃鲨(学名:Chlamydoselachus anguineus)又名拟鳗鲛,是鲨鱼中最原始的一种,无亚种分化,有“活化石”之称。身体两侧有六条鳃裂,鳃间隔延长而褶皱,且相互覆盖,所以命名为皱鳃鲨。7、鳄鱼:2.3亿年前停止了进化是迄今发现活着的最早和最原始的动物之一。出现于三叠纪至白垩纪的中生代(约两亿年前),性情凶猛的脊椎类爬行动物,它和恐龙是同时代的动物,属肉食性动物。公认鳄鱼的品种共23种。8、火星蚂蚁:1.2亿年前停止了进化Martialisheureka蚁被称为“火星蚂蚁”,是迄止发现的所有蚂蚁的最后一个共同祖先,一种地下觅食者(subterraneanforager)的直系后代,它们的这个祖先一直在地下生活,直至1.2亿年前开始进化,才开始了地面上的活动。9、鸭嘴兽:1.1亿年前停止了进化它是未完全进化的哺乳动物,种类极少,同属之中只有鸭嘴兽一种动物,也是最低等的哺乳动物之一;18世纪后期,乔治·肖收到鸭嘴兽标本,以为这种生物是恶作剧的产物,后于1799年命名。鸭嘴兽嘴和脚像鸭子,而身体和尾部像海狸。2500万年前就已出现,至今仍生活在澳大利亚。10、紫蛙:1亿年前停止了进化紫蛙又名西高止山鼻蛙(Purplefrog)自然界中堪称活化石的动物,迄今发现的紫蛙,是在2003年在西印度被发现。专家认为,紫蛙之所以迟迟没被人发现,是因为它们生活于地下,只会在雨季的时候现身两周,其它时间一直过着隐身的生活。

三叶虫化石脚印是真的吗:不是(自然形成的空洞)

在达尔文的进化论中,人类是由猿进化而来的,最早期的猿人阶段是在300万年到150万年前。但是1968年,一位化石收藏家发现了一块化石的断面是一个人的脚印,脚印的中间踩着一只三叶虫。如果这个脚印是真的,那么将颠覆达尔文的进化论。那么三叶虫化石脚印到底是不是真的呢?接下来大家就跟着小编一起去看看吧。三叶虫化石脚印是真的吗三叶虫化石脚印不是真实的,那只是自然形成的空洞。三叶虫三叶虫是5亿年前的低等物种,它们的生活环境非常广泛,不管是浅海还是深海,都有它们的身影。三叶虫是非常知名的化石动物,在所有的化石动物中,三叶虫是种类最为丰富的,至今已经有一万五千多个生物。大多数的三叶虫都是比较简单、小的海生动物,它们重要是通过过滤泥沙来吸取营养的。如果三叶虫化石脚印是真的的话,那么就意味着在3亿年前就已经有了人类了。但是三角龙是在6500万年前灭绝的,而且据我们目前的了解来看,那个时候还不可能会有人类。人类鞋子进展史人类鞋子的进展史有几千年,人类古代上第一双鞋子大概出现在3000多年前。这也就意味着,3亿多年前不可能会有鞋子和脚印。可能是自然形成的空洞有科学家表示,三叶虫化石上的人类脚印,可能就只是自然形成的空洞。虽然空洞的形成很难得,但是大自然中神奇的事情非常多,所以出现这种类似于脚印的空洞也就不奥秘了。因此凭借模糊的脚印来判断人类的起源,本来是不靠谱的。还有地质学家表示,一般的足迹化石是连续的序列,而且在压力的作用下会变形。虽然这个化石看起来像是脚印,但是不太符合脚印该有的特征。
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