多足动物亚门主要类群的谱系发生与谱系年代分析——基于形态、化石和分子的综合数据

多足动物可能是最早入侵陆地环境的无脊椎动物之一。随着泛甲壳动物大类的确立,多足动物亚门的谱系发生问题已成为节肢动物研究中的焦点。基于表型性状的系统学研究中,多足动物亚门在节肢动物门中的系统分类和单系性等问题一直存在争议;化石记录的稀少又使多足动物的起源及演化历史变得迷雾重重。近年来分子系统学的进展为深入探讨多足动物谱系发生问题开辟了新的途径;分子定年的应用为探讨多足动物起源、登陆等早期演化问题提供了新的手段。谱系年代学综合了化石记录和分子定年两方面的优势,为更加精确地讨论多足动物起源、内部类群分歧时间及其地质背景奠定了基础。谱系年代分析显示,多足动物类起源于寒武纪晚期或更早;多足动物内部类群的分歧不晚于奥陶纪;而化石证据显示,多足动物的登陆事件也可能发生在这一时期,多足动物内部类群的分歧事件(及食性分化)可能与登陆过程有关。精确的多足动物亚门谱系发生关系以及谱系年代学细节还有待于进一步综合系统学、多基因和多重化石参照点的合理分析加以深入和完善,进而为早期陆地复杂生态系统的建立提供新的证据。     

猫科动物的分类——分子系统学框架和化石证据

猫科动物的演化关系传统上一直是富有争议的,这很大程度上造成了猫科在属一级的分类众说纷纭。新兴的分子生物学技术为我们理解猫科动物的系统发育提供了新的视角,本文回顾了近些年来的猫科分子系统学研究,以Johnson等（2006）和李钢等（2016）的研究结果为核心,同时结合确切的化石记录进行佐证,推断了猫科的演化历史。我们发现,分子系统学提出的现代猫科动物于晚中新世开始适应辐射、先后分化出了8个支系等观点,与化石证据基本吻合;但是分子系统学对部分支系起源的推断与化石证据存在差异。结合化石记录的分析,我们认为现代猫科8个支系中除狞猫支系和虎猫支系以外,其余均最有可能起源于亚洲,现代猫科动物在演化过程中至少经历了30次洲际迁徙。结合演化历史和形态学研究,我们遵循邱占祥等（2004）的观点,将现存的猫科动物全部归于猫亚科（Felinae）,并将现代猫亚科动物划分为15个属40个物种。     

被子植物起源研究中几种观点的思考

对被子植物起源研究中的几种观点进行了讨论。(1)由于被子植物存在着一组共同的性状,它们不可能是从不同祖先起源的,而是有着共同的祖先。被子植物是一个单源起源的类群。现存被子植物分类系统是依据包括形态学(广义)、分子系统学、古植物学和植物地理学等的综合性状建立的,只能表示出现存类群的亲缘关系并且追溯到它们最近的祖先。人们现在还不可能建立一个包括全部已绝灭的类群和现代生存类群的谱系发生系统。因此,现存被子植物分类系统只能看作是“亲缘”系统。(2)分析了用于推测被子植物起源时间的分子、化石和地理分布证据。我们认为,要确定被子植物起源时间,植物化石是一类重要证据,但化石只能说是植物本身可保存部分和当时当地所提供的化石条件的综合反映,它们不可能就是植物类群或种的起源时间。人们还必须考虑到化石本身的演化历史。应用分子钟也是一种手段,但误差比较大。如果我们除了利用上述两种资料之外,根据植物类群的现代分布格局及其形成,把植物的演化同地球的历史和板块运动联系起来,以推断它们起源的时间,这无疑会增加其可信度。通过对56个种子植物不同演化水平的重要科属地理分布的研究结果,我们曾提出被子植物的起源时间可能要追溯到早侏罗世,甚至晚三叠世。(3)分析了基于分子证据所提出的被子植物基部类群——ANITA成员(包括无油樟科Amborellaceae、睡莲科Nymphaeaceae、八角目Illiciales、早落瓣科Trimeniaceae、木兰藤科Austrobaileyaceae)的性质,讨论了ANITA成员在现代几个被子植物分类系统中的系统位置的不同观点,评价了它们的形态学(广义)性状。指出ANITA的成员由于包含大量的祖征,是属于原始的类群。但由于它们的共有衍征很少,如花粉球形,说明它们在被子植物演化早期就分道扬镳了,沿着不同的传代线分化。因此ANITA是一个源于不同传代线的复合群。     

坚果,坚果作物及营养价值

1　坚果 (nut)坚果是被子植物不裂干果的一个类型。其定义有的复杂 :“果实成熟后 ,外果皮干燥并硬化 ,但不开裂 ,典型的坚果是由合生心皮上位或下位子房形成 ,一般多包藏于壳斗或总苞内。”其代表是壳斗科和榛科 ;有的简单 :“由一二枚或更多心皮形成 ,果皮完全石质化 ,果熟时不开裂。”依此 ,由分离心皮形成的莲子是坚果。更简单的定义是 :“果皮坚硬 ,内含一枚种子。”上述均用果皮不确切 ,如板栗是下位子房形成的典型坚果 ,与果皮合生的萼筒更坚硬 ,有些品种常每果 2～ 3枚种子。因此 ,需引入果壁一词。建议坚果定义 :“果壁硬或韧 ,通…     

东亚现代人来源的考古学思考:证据与解释

现代人的起源与扩散是当今古人类学界极具争议的问题。目前,"多地区进化"假说和非洲起源为主的"同化"假说是该争议的两大阵营。在"多地区进化"假说的基础上,立足中国的化石材料,吴新智提出了中国乃至东亚古人类"连续演化、附带杂交"的假说,认为中国的现代人主要由本地古老类型人类演化而来。本文从现代人扩散关键时段的考古材料出发,讨论氧同位素5～3阶段(大约13～3万年)考古材料在研究中国现代人形成中的作用和存在的挑战。首先,概括介绍现代人起源的主要假说和现代人扩散的假定路线——南线和北线的多重证据;其次,在此背景下,通过对中国境内考古材料的概括,分析不同石器技术可能反映的现代人来源;最后,简要探讨立足考古材料研究现代人起源与扩散的挑战。总体而言,氧同位素5～3阶段的旧石器考古材料支持中国北方南部和中国南方古人类的连续演化,同时也指示了非洲扩散而出的现代人人群自西北地区和南方地区进入中国的可能性。该模式支持中国古人类"连续演化、附带杂交"假说,然而我们也认识到中国现代人起源研究的考古基础仍十分薄弱,使用考古学材料研究现代人扩散的理论基础也需探讨。目前,细化、完善基础考古数据仍是中国旧石器时代考古学和古人类学学者努力的主要方向之一。如此,我们才能够更加有效地将人类化石与考古学证据融合,进而结合分子生物学的研究,更为全面地理解现代人的起源与演化。     

适应辐射类群穇属的系统学研究进展

综合花序拓扑学、比较形态学、分子系统发育、细胞遗传学等资料,对适应辐射类群穆属(Eleusine Gaertn.)的系统学研究进展进行了述评.穆属系统位置--Eleusiinae亚族成员得到分子系统发育证据的支持.该属具有3种花序类型、7个基因组类型、多倍体均由二倍体杂交起源、C4植物高度适应半湿润-半干旱镶嵌气候等特征.据可靠化石记载和现代地理分布推断,穆属很可能起源于东非,时间是晚中新世,而适应辐射则发生在上新世-中新世间隔.总的来说,分子系统发育、细胞遗传学、古地质、古气候数据的整合研究能够为穆属多倍体起源和谱系多样化历史提供令人信服的证据.     

分子钟假说的基本原理及在古生物等学科中的应用

研究各个生物类群的起源时间是生物学、古生物学、地质学的重要研究范畴,然而由于化石记录的不完整性,仅仅通过化石无法准确地提供生物各门类的起源时间,更无法真实地反映各门类直接的演化关系,长期以来科学家们都希望能够找到新的突破口。分子钟假说可以在缺乏化石证据的条件下通过分子数据和统计学方法推算各类群间的分歧时间。文中将对分子钟假说的发展历程、基本原理、研究方法及存在的主要问题进行介绍,并就近期利用分子钟的若干研究示例进行分析,以期能对整个分子钟有个更为全面的论述。     

寒武纪腕足动物起源:假说、问题与展望

腕足动物与软体动物和环节动物等十多个动物门类一起构成后生动物(metazoa)中分异度最大的谱系分支——冠轮动物(Lophotrochozoa)。在冠轮动物分支概念提出20周年之际,分子系统学和基因组系统学的大量研究基本证实了腕足动物、帚虫动物和外肛动物组成的触手冠动物(Lophophorata)为单系起源(monophyly),分类上属于原口动物亚界(Protostomia),从而彻底否定了上百年传统动物学教科书上腕足动物属于后口动物亚界(Deuterostomia)或原口动物亚界与后口动物亚界之间的过渡类群的传统观点。腕足动物作为寒武纪演化动物群的重要组成部分和寒武纪大爆发期间的主要动物门类代表,因其形态发育和壳体矿化等多项特点以及海量的化石记录,历经数十余年单系、多系和并系起源的争论之后,其单系起源得到了分子生物学、基因组系统学和形态学(包括化石和现生类群)研究越来越多的强力支持。长期以来,寒武纪腕足动物门曾存在帚虫状祖先起源假说、蛤氏虫(Halkieria)起源假说和托莫特壳起源假说。目前,蛤氏虫起源假说遭到了不同国际学者的质疑和否定。澄江化石库(寒武系第三阶)最新发现的化石新种——精美玉玕囊形贝(Yuganotheca elegans),因具有砂质胶结的椎管状身体,具有封闭的腕足动物状的纤毛环取食器官,具有腕足动物状的边缘刚毛、脉管循环系统、U形的消化系统和蠕虫状的肉茎附着结构等,被誉为腕足动物的"始祖鸟化石",成为联系帚虫动物门、腕足动物门和椎管状托莫特壳的化石类群。然而,因该化石缺乏成对的矿化(磷酸钙或碳酸钙)壳体,对现今广泛使用的腕足动物高级分类方案提出了新的思考和挑战。     

蕨类植物起源与系统发生关系研究进展

蕨类植物是一群非常古老的植物,在其漫长的演化历史中丢失了大量的系统发生信息,因此重建其系统演化关系是蕨类植物学家所面临的重要任务之一.近年来的分子系统学研究已经确立了一些类群的系统关系,但现存的蕨类分类系统和系统发生关系还有很多谜团有待揭开.化石记录表明蕨类植物最早出现于大约4亿多年前,但大部分现代真蕨类缺少足够的化石证据.它们的起源时间和方式及其内部各类群的系统发生关系等诸多问题的解决,还有待于大量形态学和不同分子水平上的实验数据的进一步积累,并结合其直接的化石证据进行综合研究.     

蕨类植物起源与系统发生关系研究进展

蕨类植物是一群非常古老的植物,在其漫长的演化历史中丢失了大量的系统发生信息,因此重建其系统演化关系是蕨类植物学家所面临的重要任务之一。近年来的分子系统学研究已经确立了一些类群的系统关系,但现存的蕨类分类系统和系统发生关系还有很多谜团有待揭开。化石记录表明蕨类植物最早出现于大约4亿多年前,但大部分现代真蕨类缺少足够的化石证据。它们的起源时间和方式及其内部各类群的系统发生关系等诸多问题的解决,还有待于大量形态学和不同分子水平上的实验数据的进一步积累,并结合其直接的化石证据进行综合研究。     

白蚁与动物及微生物的共生类型及其机制

综述了白蚁螱客的主要种类、共生关系及相关机制的研究进展。白蚁螱客中,已报道的动物种类达170种。在与动物的共生关系中存在偏利共生（宾主共栖和异种共栖）、互利共生和无关共生三种;在与微生物的共生关系中,存在与内生菌（原生动物、细菌、真菌和放线菌）和外生菌（蚁巢伞菌等）间的互利关系。指出了白蚁与螱客研究中存在的问题,给出了解决方案,并提出了今后可能的研究热点或方向,为白蚁的综合利用（如纤维素酶）及今后研究物种间的协同进化提供了基础资料。     

New amino-dithiaphospholanes and phosphoramidodithioites and their rhodium and iridium complexes

New sulfur derivatives of phosphoramidite ligands were synthesized and the impact of the sulfur unit on the spectroscopic properties of their rhodium and iridium complexes was investigated. The new ligands Bn₂NPSCH₂CH₂S^a(P-S^a) (Bn = benzyl, 4), Bn₂NPSCHCHS^a(CH₂)₃C^aH₂(P-S^a)(C^a-S^a) (6) and Bn₂NP(4-XC₆H₄OMe)₂ (X = S, 7a; X = O, 7b) were converted to the rhodium and iridium complexes trans-[Rh(CO)Cl(L)₂] (L = 4, 6, 7), [RhCl(COD)(L)] (L = 4, 6, 7), [IrCl(COD)(7a)] and [IrCl₂Cp∗(6)]. For comparison, some phosphoramidite complexes of these formulations also were synthesized. The new metal complexes were spectroscopically analyzed. For the carbonyl complexes, the ν_CO IR stretching frequencies were lower than for the corresponding phosphite and phosphoramidite ligands. The ¹J_PRh coupling constants for the rhodium complexes with the new ligands were also smaller than for the respective phosphoramidite and phosphite complexes. Finally, the ¹J_PSe coupling constants of the selenides of the new ligands were lower than those of the phosphoramidite ligands but higher than for PPh₃. The spectroscopic data reveal that the new thio ligands 4, 6 and 7a are more electron donating than phosphites and phosphoramidites but less electron donating than PPh₃.     

Astrocytes and Synaptosomes Transport and Metabolize Lactate and Acetate Differently

Astrocytes transport the monocarboxylate acetate, but synaptosomes do not. The reason for this is unknown, because both preparations express monocarboxylate transporters (MCT). The transport and metabolism of lactate, another monocarboxylate, was examined in these two preparations, and the results were compared to those for acetate. Lactate transport is more rapid in astrocytes than in synaptosomes, but of lower affinity (Kms of 17 and 4 mM, respectively). Lactate (0.2 mM) is metabolized to CO2 more rapidly in synaptosomes than in astrocytes (rates of 0.37 and 0.07 nmol x mg protein(-1) x min(-1), respectively). The reason for this is unclear, but cellular differences in lactate dehydrogenase isotype expression may be involved. Acetate is metabolized to CO2 more rapidly in astrocytes than in synaptosomes (rates of 0.43 and 0.02 nmol x mg protein(-1) x min(-1), respectively). This is likely due to cellular differences in the expression of monocarboxylate transporter subtypes.     

Rapporteur report: Basics and technology and metrology and standards

The first and second sessions of the Workshop focussed on the basics of ultrasound and infrasound, their applications in both industry and medicine, and metrology and protection standards for ultrasound applications.     

Relative and combined effects of ethanol and protein deficiency on strontium and barium bone content and fecal and urinary excretion

To elucidate accumulation of minerals in human iliac arteries with aging, the content of minerals was analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. Bilateral common, internal, and external iliac arteries of 16 men and 8 women, ranging ages from 65 to 93 yr, were examined. It was found that an extremely high accumulation of calcium and phosphorus occurred in the common iliac artery at old age, being higher than that of the internal and external iliac arteries. It should be noted that the accumulation of calcium and phosphorus is the highest in the common iliac artery among the human arteries examined to date. Regarding sexual differences, the content of calcium and phosphorus in the common and internal iliac arteries was higher in women than in men, whereas their content in the external iliac artery was lower in women than in men.     

Prostaglandin and thromboxane production by human and guinea-pig macrophages and leucocytes

The ability of partially purified human and guinea-pig haematogenous cell populations, when cultured in vitro, to metabolise arachidonic acid (AA) has been studied. Supernatants from 24 hour cell culture have been subjected to analysis for products of AA metabolism by gas chromatography with electron-capture detection.The cell types studied were human peripheral blood monocytes (both glass adherent and non-adherent), neutrophils, eosinophils and leukemic leucocytes; thoracic duct lymphocytes and lung alveolar macrophages. From the guinea-pig, induced and non-induced macrophage or neutrophil enriched peritoneal exudate populations, lymph node cells, peritoneal eosinophils and peripheral blood platelets were examined. Supernatants were assayed for the presence of PGE₂, PGD₂, PGF_2α, TXB₂ and 6-keto-PGF_1α. In all types studied PGE₂ and TXB₂ were the major products formed. The identification of PGE₂ and TXB₂ was confirmed by GC/MS with multiple ion monitoring.The results have been compared with other reports and their possible significance discussed in relation to the proposed role of prostaglandins as mediators and modulators in immunopathology.     

Chemokines and cytokines: axis and allies in asthma and allergy

Allergic asthma can be precipitated by many factors. For the atopic person, fungus, pollen, dust mites, cockroach antigens, and diesel exhaust are all agents that may trigger an allergic attack. Cytokines and chemokines are integral mediators of fungal asthma. From the earliest time points, they recruit and activate the cells required for the clearance of fungus as well as being critical factors involved in the immunopathology of this disease. In the final analysis, it is clear that these mediators can act to the benefit or the detriment of the host.     

Oxidation and nitration of ribonuclease and lysozyme by peroxynitrite and myeloperoxidase

In spite of the many studies on protein modifications by reactive species, knowledge about the products resulting from the oxidation of protein-aromatic residues, including protein-derived radicals and their stable products, remains limited. Here, we compared the oxidative modifications promoted by peroxynitrite and myeloperoxidase/hydrogen peroxide/nitrite in two model proteins, ribonuclease (6Tyr) and lysozyme (3Tyr/6Trp). The formation of protein-derived radicals and products was higher at pH 5.4 and 7.4 for myeloperoxidase and peroxynitrite, respectively. The main product was 3-nitro-Tyr for both proteins and oxidants. Lysozyme rendered similar yields of nitro-Trp, particularly when oxidized by peroxynitrite. Hydroxylated and dimerized products of Trp and Tyr were also produced, but in lower yields. Localization of the main modified residues indicates that peroxynitrite decomposes to radicals within the proteins behaving less specifically than myeloperoxidase. Nitrogen dioxide is emphasized as an important protein modifier.