結合化石和基因研究提高了我們對古代動物如何看待世界的理解

布里斯托爾大學的研究人員領導的一個國際科學家團隊通過結合化石和基因研究，增進了我們對古代動物如何看待世界的理解。

生活在5億多年前寒武紀時期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狩獵知之甚少。

今天發(fā)表在《英國皇家學會學報B》上的工作表明，當化石和遺傳數(shù)據(jù)同時被評估時，可以得出關于長期死亡物種的令人興奮的結論，而這些結論以前是不可用的。

通過考察化石眼睛的形態(tài)特征和遺傳視覺色素線索，布里斯托大學大衛(wèi)皮薩尼(Davide Pisani)領導的跨學科團隊生物科學學院的生態(tài)學、系統(tǒng)基因組學教授、地球科學學院感覺科學教授尼古拉斯羅伯茨(Nicholas Roberts)可以發(fā)現(xiàn)，眼睛更復雜的古代食肉動物可能見過顏色。

皮薩尼教授評論說：“以這種方式結合化石和遺傳數(shù)據(jù)是現(xiàn)代古生物學和生物學研究中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，然后將其與關鍵化石譜系的推斷起源年齡進行比較，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)眼睛更復雜的化石動物似乎有更多的視覺色素，而寒武紀的大型食肉動物可能已經(jīng)能夠看到顏色。

詹姆斯弗萊明博士、皮薩尼教授和羅伯茨以前的博士生解釋說：“動物基因組，因此視蛋白基因(形成不同視覺色素的基礎)是通過基因復制過程進化而來的。復制前存在的視蛋白和色素就像親本，復制過程中出現(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)它的動物的看法。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，眼睛的形狀也比較復雜，比如標志性的三葉蟲，里面含有很多色素，非常有可能看到它們的世界顏色?！?

復眼和各種視覺色素的結合使動物能夠僅通過顏色來區(qū)分不同的物體——我們稱之為色覺。

羅伯茨教授評論道：“非常值得注意的是，看到這些動物對世界的看法，在經(jīng)歷了數(shù)百萬年后，已經(jīng)從灰色變成了我們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家——來自英國、丹麥、、韓國和。弗萊明博士現(xiàn)已調(diào)任博士后研究員。他們每個人都為這項多學科工作帶來了自己的專長，提供了遺傳學、視覺、分類學和古生物學方面的專業(yè)知識。

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