哺乳动物的进化过程
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哺乳动物的进化过程
摘要:哺乳动物配子发生过程中双亲特异性甲基化印迹导致父母双方的基因组在发育中的不等性和互补性,使父母双方的基因组对正常发育都是必需的.因此,基因组印迹是胚胎发育过程中基因组整体水平上基因表达调控至关重要的第一步,也是哺乳动物两性生殖的表观遗传基础.但基因组印迹在脊椎动物中的进化起源、形成并维持稳定的表观遗传修饰分子机制都还完全不清楚.在动物界,由于至今未在非哺乳动物中发现内源印迹基因,基因组印迹被认为可能是胎生哺乳动物单独进化出来的。
关键词:哺乳动物;恐龙化石;进化树
Abstract:Mammals gametes problems in specific methylation parents to the genome of molecularly imprinted both parents in development of sex and complementary range, make both parents to the normal development of the genome is necessary. Therefore, genomic imprinting is
in the process of the development of embryo whole genome level regulating gene expression in a crucial first step, and mammals apparent genetic basis of both sexes reproduction. But genomic imprinting vertebrates evolution in the origin, form and keep the stability of the apparent genetic modification molecular mechanism is completely not clear. In the animal kingdom suggests, because so far, in the mammals found endogenous imprinting gene, genomic imprinting is thought to be viviparous mammals evolved alone.
Keywords:Mammals; Dinosaur fossils; Evolutionary tree;
【引言】
对于现生动物来讲,可以简单地定义为出生后哺乳的动物。现生的哺乳动物有单孔类和兽类。单孔类,如鸭嘴兽和针鼹等,是卵生的哺乳动物,仅产于大洋洲。兽类又分为有袋类和有胎盘类。前者主要产于南半球的澳大利亚和南美洲,胎儿出生时未发育完全,必须在育儿袋中抚育一段时间,如大袋鼠、考拉等等。后者则包含了所有其他现生哺乳动物,如牛、马、狗、鼠以及我们人类,等等。
现生哺乳动物出生后哺乳是一个不争的事实,是胎生还是卵生也可以通过观察直接求证。然而对于化石来说,我们就缺乏直接的证据了。好在科学家通过努力,建立了哺乳动物起源和系统演化的框架,给我们讨论这个问题提供了依据。根据分支系统学的简约性原则,我们可以判定所有哺乳动物(包括鸭嘴兽)应该是吃奶的。关于胎生还是卵生的问题,依据相同的原理,我们可以判定哺乳动物之外的哺乳型动物与单孔类都是卵生的,而构成兽类的有袋类和有胎盘类的共同祖先及其所有后裔则应该是胎生的。
【哺乳动物的进化】
1、恐龙大灭绝体型巨大,形态各异的恐龙一直吸引着人们的兴趣,很多描绘恐龙的书、电影逼真地再现了恐龙的形象。在两亿多年前遥远的中生代,大量的爬行动物在陆地上生活,因此中生代又被称为“爬行动物时代”,地球第一次被脊椎动物广泛占据。那时的地球气候温暖,遍地都是茂密的森林,爬行动物有足够的食物,逐渐繁盛起来,种类越来越多。恐龙是所有爬行动物中体格最大的一类,很适宜生活在沼泽地带和浅水湖里,那时的空气温暖而
潮湿,食物也很容易找到。所以恐龙是当时地球上的统治者,但不知什么原因,它们在6500万年前很短的一段时间内突然灭绝了,今天人们看到的只是那时留下的大批恐龙化石。
2、和恐龙同行许多古生物学家认为哺乳动物起源于5600万年前,但一项250年前的统计学技术促使研究人员改写了包括人类和所有其他分娩出生、完全发育的哺乳动物在内的哺乳动物的进化史,科学家近期在美国《科学》杂志上发表的新研究表明,哺乳动物有两个最古老的类群却出现于1亿多年前,当时地球上称为冈瓦纳大陆的巨型南方大陆正在分裂。哺乳动物的祖先和恐龙同期生活过。
传统上,研究人员是通过估测两个假定亲缘种之间某个特定特征(如四肢长度)或特定DNA序列的变异程度来绘制进化树的。然而,这些进化树却容易因采用的数据和分析技术不同而出现差异。因此,来自美国马里兰州美国国家癌症研究院的威廉·莫菲和爱德华多·艾兹里克与美国加州大学的马克·施普林格合作,将DNA证据与贝叶斯定理结合起来用以描绘哺乳动物进化树。这项技术发展于18世纪,可用来评价新信息对现有观念继续保持正确的几率所造成的影响。
3、漫长的分化之路恐龙走了,哺乳动物并没有立即繁荣起来,研究表明,哺乳动物是在恐龙灭绝后的相当长一段时间里才利用进化上的有利时机,迅速繁荣起来。
6500万年前突如其来的宇宙小行星撞击地球导致了恐龙和其他很多生物的灭绝,这就是生物进化史上著名的生物大灭绝事件,当时约75%~80%的物种灭绝。长达数亿年之久的恐龙时代在此终结,这次生物大灭绝事件最大的贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类,为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。今天哺乳动物的祖先才得到繁衍昌盛的机会。
在恐龙灭绝的时候,哺乳动物还非常小,介于鼩鼱和猫的体型之间。长期以来,人们持一种观点,认为由于恐龙灭绝,新哺乳动物因为有了更多的食物和栖息地而大规模繁殖,由此形成了一些新的物种。新的研究表明,在某种程度上,这种现象确实发生了,但是这些新形成的物种并没有留下后代。现代哺乳动物——如啮齿类动物、猫科动物、马、大象以及人类的祖先并没有在这个时期出现。相反,这些动物的祖先在是在1亿年前到8500万年前和5500万年前到3500万年前两个时间出现了大爆炸式的演化。
4、超级进化树这个研究小组包含了来自多个国家的科学家,由来自德国慕尼黑工业大学的欧拉夫·艾蒙德教授和来自英国伦敦帝国大学的安迪·波维斯教授,研究小组成员还包括来自澳大利亚、加拿大和美国的古生物学家、哺乳动物学家、生物进化学家等。他们绘成了最新的哺乳动物超级进化树。该进化树包括4510种现存的哺乳动物。他们对4510种哺乳动物进行了化石和分子水平的研究,研究包括的范围相当广,要知道今天已知的哺乳动物一共才4554种。这是第一次对现存哺乳动物进行的在几乎完整种群上的研究。
来自新西兰梅西大学的大卫·佩尼教授和马修·菲利普教授没有参与上述的研究项目,他们也在英国《自然》科学期刊上发表了他们的评论,他们认为绘制出这么大型的进化树有着深远的影响,其中用到的方法可以作为模型研究其它各种生物的进化树,比如鸟类,开花植物,无脊椎动物还有其他生物。
这两位教授还对鸟类的进化进行了相似的分析,在最近的《生物科学》期刊上发表了