进化猜想

达尔文在进化论中首次提出了人类是由猿进化而来的假说。自此以后,这个结论一直有不少科学家在争论。其中一个很重要的疑问是:猿猴的体毛很密很长,而人类的体毛为什么十分稀疏?为此,不少科学家又提出了一些十分奇特的猜想,其中比较重要     

藏鸡胚胎的低氧适应特征及其血红蛋白突变效应

藏鸡能在4200 m以上海拔正常繁衍生息, 但低地鸡在模拟4200 m海拔(12.0%O₂)条件下孵化却只有3.0%的孵化率. 在两品种全期低氧和阶段低氧模拟孵化实验中, 4200 m全期低氧揭示4~11天是隐性白与藏鸡阶段存活率相差最悬殊的阶段, 12~21天相差极显著, 1~3天相差不显著. 但4200 m阶段低氧只能造成两品种孵化率显著差异, 而并不足以造成低氧阶段间阶段死亡率显著差异, 结果显示藏鸡具有优越的克服低氧损害后期不良影响的能力. 对藏鸡和隐性白鸡血红蛋白7条链全部编码序列进行多态分析, 筛选到α^D链编码基因的一个低氧功能突变位点(Met- 2D(B13)-Leu). 该突变基因为藏鸡独有, 其频率随着海拔升高而升高, 而且该突变基因频率越高的群体, 孵化率越高. 以鸡的HbD晶体为模板, 对突变血红蛋白结构和功能进行了同源预测, 结果表明Leu替代Met提供了一个更疏水环境, 有利于血红素的稳定, 从而提高了血红蛋白的血氧亲和力. 突变(Met-32D(B13)-Leu)发生的时间和地点与藏鸡家养化时间和地点密切相关.     

黑颈鹤人工孵化试验

关于黑颈鹤在产卵期补产卵及人工孵化的研究,目前国内外尚未见到报道。依据我们野外观察到的黑颈鹤繁殖习性,并参考其它鹤类资料,今年5—6月在四川省阿坝藏族自治州若尔盖地区进行了黑颈鹤人工孵化试验,其结果报道如下。 一、材料与方法 黑颈鹤产1—2枚卵,所用种卵是直接从正在孵卵的巢内两枚卵中取一枚,随即放入运卵箱内,箱内温度保持在30—36℃。每隔l—2小时开箱通气,以免胚胎室息死亡。卵在运输过程中防止振动,卵运回后,进行测量与编号。然后放入孵化箱孵化,温度逐渐上升。孵化箱与孵化室在开机前必须消毒。     

河西走廊水生植物多样性格局、群落特征及影响因素

水生植物是湿地生态系统重要组成部分,研究水生植物多样性分布格局及其影响因素对地区水生植物资源保护具有重要意义。通过野外调查并结合气候等环境因素,研究了河西走廊主要水生植物群落类型、数量特征、水生植物多样性分布格局及影响因素,并对中域效应假说进行了验证。研究结果表明:(1)河西走廊地区共有水生植物29科42属84种,群落的聚类分析可将河西走廊水生植物群落划分为15个主要群落类型;(2)河西走廊水生植物群落类型主要受到水温、海拔、经纬度等环境因子影响,群落物种多样性指数与盐度以及溶解性固体总量呈显著性相关;(3)河西走廊水生植物多样性空间格局呈现出"∩"型的单峰格局,中域效应模型能较好地解释该地区水生植物多样性水平的纬度格局及海拔垂直分布格局,对该区域水生植物物种丰富度在纬度和海拔梯度上的变异解释率分别为57.56%、63.5%。分析表明,河西走廊水生植物物种丰富度格局由几何(边界)限制和随机过程及其他未知因素共同控制,且几何(边界)限制和随机过程贡献率较大;同时本研究中未考虑的环境异质性、气候、人为干扰等因素也对河西走廊水生植物多样性空间分布产生重要影响。     

河川沙塘鳢孵化腺的发生及孵化酶的分泌

利用光学显微镜和扫描电镜观察了河川沙塘鳢Odontobutis potamophila(Gnther)孵化腺的发生及孵化酶的分泌过程。河川沙塘鳢的孵化腺为单层细胞腺体,发生于外胚层。孵化腺(Hatching gland,HG)最早发生自眼晶体形成期的胚胎,初发生时孵化腺细胞(Hatching gland cells,HGCs)分布于头部腹面及其与卵黄囊连接处。随着胚胎的发育,HG仍以单层细胞分布于胚体和卵黄囊的外表面,HGCs数量急剧增多,细胞体积增大,分布范围更加广泛。至眼黑色素出现期的胚胎,HGCs的数量达到大约900-1200个,广泛分布于胚胎头部两侧、头部腹面及其与卵黄囊连接处、卵黄囊的前腹面。HGCs大多呈椭圆形,短径为5-8μm,长径为7-12μm,在HE染色中呈粉红色。至孵化前期时,孵化酶颗粒自HGCs顶部的开口分泌出来,分泌颗粒呈圆球形,直径为0.5-1.0μm,有的以单体的形式存在,有的粘结成团。孵化酶进入卵周液,对卵膜内层进行消化和降解,使胚胎破膜而出。孵化后2d,HGCs便从表皮中消失。     

沿干旱梯度小叶锦鸡儿灌丛化对草本植物叶片矿质元素浓度及地上生物量累积的影响

草原灌丛化通过改变物种之间的相互作用深刻影响着群落的结构和功能。然而,当前有关灌木如何影响不同功能群草本植物对矿质元素吸收和累积的研究仍明显不足。在内蒙古草原沿干旱梯度选取了4个研究地点,对比分析了小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛斑块内和斑块外群落中禾草和非禾草功能群植物叶中矿质元素浓度以及地上生物量生产的差异,旨在阐明干旱和灌木对群落草本植物叶元素累积的影响,揭示灌草间相互作用的元素利用特征及其随干旱梯度的变化。结果显示：1)随干旱加剧,灌丛斑块内的非禾草功能群植物地上生物量保持恒定,但叶中的K、Ca、Mg、Fe、Mn和Cu元素浓度显著增加(P<0.05)。该结果表明群落中的非禾草功能群植物通过提高叶中的矿质元素水平来抵御和适应干旱胁迫。2)随干旱加剧,灌丛对非禾草功能群植物地上生物量,叶中Ca、Fe、Cu和Zn,禾草功能群植物叶中的P的累积影响从负(RII<0)或中性(RII=0)转变为正效应(RII>0)。该结果与胁迫梯度假说相符,表明灌木对草本植物的促进效应随干旱胁迫加剧而增加。3)灌丛的“沃岛”效应是驱动灌木对草本植物元素累积正效应...     

Relationship between functional diversity and productivity in meadow and marsh plant communities

功能多样性-生产力关系研究结果支持质量比假说和多样性假说, 但对于这两种假说的适用条件尚有争议。通过对吉林省西部草甸和沼泽植物群落的地上生物量、2个物种多样性指标(物种丰富度和Shannon-Weaver指数)、7种植物性状的两类功能多样性指标(群落权重均值和Rao二次熵), 以及土壤环境因子进行调查测量, 研究了群落功能多样性与生产力的关系。结果表明: 1)功能多样性与生产力的关系比物种多样性与生产力的关系更为密切; 2)功能群落权重均值解释生产力变异的能力好于Rao二次熵, 即优势物种对群落生产力的影响作用更大; 3)水淹条件影响着功能多样性与生产力的关系, 以群落权重均值为基础的质量比假说适于解释草甸群落功能多样性与生产力的关系, 而以Rao二次熵为基础的多样性假说适于解释有强烈环境筛(水淹)的沼泽群落功能多样性与生产力的关系。     

不同水盐梯度下功能多样性和功能冗余对荒漠植物群落稳定性的影响

功能多样性和功能冗余是物种多样性的两个组成部分,也是影响群落稳定性的两个重要因素。基于不同水盐梯度下植物功能多样性、功能冗余、物种多样性和群落稳定性及其相关关系的计算结果,分析功能多样性和功能冗余对群落稳定性的影响,结果表明:(1)功能多样性、物种多样性和群落稳定性均表现为高水高盐和中水中盐群落显著高于低水低盐群落(P0.05);(2)高水高盐群落,功能多样性与物种多样性的相关系数小于功能冗余与物种多样性的相关系数,且功能多样性与稳定性的相关系数也小于功能冗余与稳定性的相关系数,而中水中盐和低水低盐群落的相关系数则呈现相反的规律;(3)中水中盐和低水低盐群落的功能多样性的标准化偏回归系数均大于功能冗余的标准化偏回归系数;(4)典范对应分析中,土壤含水量可以解释总特征根的22.7%,而土壤含盐量仅可以解释总特征根的1.3%;(5)高水高盐群落的稳定比最接近20/80,稳定性最高;低水低盐群落远离20/80,稳定性最低。改进后的Godron稳定性测定方法与物种种群密度变异系数方法得出的结果相同。综上可知,功能多样性和功能冗余两者中与物种多样性关系更为密切者对群落稳定性的影响也越大,且两者均可提高群落稳定性,也就证明冗余假说在温带干旱荒漠区域的隐域性植物群落中是成立的;群落稳定性、功能多样性、功能冗余及物种多样性主要是受土壤含水量的影响,土壤含盐量对其影响较小。     

共舞形人坨(五)

2001年7月1日,漫天一片大雾。不管黑脸琵鹭是用嘴翻蛋,还是用爪子揉蛋,费劲吧啦地忙乎半天,老三死活就是不肯出来。     

遗传多样性上限假说所揭示的进化历程

作为生物进化的两个主流理论, 中性学说和现代达尔文进化理论相对系统地揭示了进化机理和历程, 但也都有缺陷, 比如对某些重大进化现象如遗传等距离和重叠位点(Overlap sites)的忽视, 对复杂性的视而不见, 对遗传多样性的片面解读, 以及与化石证据相悖等。遗传多样性上限假说(Maximum genetic diversity hypothesis, MGD)通过对遗传等距离现象的重新解读, 给出了复杂性的量化定义和可操作研究手段, 提出了重叠特征和遗传多样性具有上限等结论。它对人猿分类关系和现代人多地区起源的分子解读结论, 与独立的化石证据契合度较高, 重新肯定了中国在人类发展中的关键作用, 点出了流行分子结论的荒谬在于误用了极限距离。该理论同时对复杂性状和复杂疾病的遗传机制研究具有指导意义。文章对多种酵母、鱼类、灵长类的细胞色素c进行序列比对, 独立验证了MGD假说的部分论断, 并解释了重叠位点在遗传距离计算上的重要意义。MGD假说中的上限或最佳平衡概念, 与传统国学和中医阴阳中庸思想对宇宙基本规律的描述是一脉相承的。