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人類演化史上,人與黑猩猩分家以後,出現過一大堆 hominin,最後誕生智人,這部分我們所知仍相當有限。不過更早以前,古早大猿的演化與分家,卻資訊匱乏,更加混沌不清。這個2017年的論文報告非洲出土,距今 1300 萬年前的一位猿寶寶,提供惹重要的資訊。

New infant cranium from the African Miocene sheds light on ape evolution

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東非的馴化雞(Gallus gallus)與黑鼠(black rat,學名 Rattus rattus)都來自亞洲,隨著人類移動而抵達。不過牠們是什麼時候,怎麼來的,卻不太清楚。這個2017年的論文,蒐集惹東非地區、其沿海島嶼,還有馬達加斯加,一共 22 個遺址,大批疑似黑鼠或馴化雞的遺骸樣本,探討這個問題。

Reconstructing Asian faunal introductions to eastern Africa from multi-proxy biomolecular and archaeological datasets

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儘管根本沒幾個智人,親身接觸過黑猩猩(電影看到的機率大得多),不過在智人的普遍印象中,黑猩猩就跟超人一樣,超級強壯。然而實測結果指出,黑猩猩的肌肉,出力量大概只是人類的1.5倍而已,並不是不可想像的差距。(所以凱薩的力量應該還好,腦袋就不是惹)

Chimpanzee super strength and human skeletal muscle evolution

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動物週期性遷徙,是自然界中常見的現象。當今世上最大規模的年度遷徙,發生在東非一塊叫作 Serengeti(塞倫蓋提)的草原地區,每年定期移動的動物叫牛羚(wildebeest,Connochaetes taurinus),約有120萬隻之多。120萬不是小數目,每年有這麼多牛羚來來去去,對當地生態一定會造成某種影響。

Annual mass drownings of the Serengeti wildebeest migration influence nutrient cycling and storage in the Mara River

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一萬多年前,北非潮濕多雨,「綠色薩哈拉」生機盎然,跟現在的沙漠截然不同。這個2017年的論文,蒐集西非外海的海洋沉積物,分析當中的葉蠟,追蹤薩哈拉地區25000年來氣候的詳細變化。海洋沉積物取自北緯32到19度,從北到南共4個地點,範圍跨越1300公里,包含整個薩哈拉地區。藉由分析流入海洋,保存在沉積物中的葉蠟,科學家可以推估,當時陸上的植被狀態和降雨量。

Rainfall regimes of the Green Sahara

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講到馴化動物,最容易想到的大概是狗、貓、牛、羊、豬、馬......然而廣義的馴化定義中,「老鼠」的地位跟任何一種馴化動物相較,都不遑多讓。老鼠雖然不是人類有意飼養的,現代老鼠卻深受人類生活的影響,很多特徵與古代祖先不太一樣。有個論點認為,老鼠是在一萬多年前的黎凡特,也就是世界上農業最初誕生之地,適應惹與農夫共存的生活,才變成現在這個樣子。這個2017年的論文,蒐集黎凡特地區20萬年來的老鼠化石情報,研究人鼠之間可能的互動狀況。

Origins of house mice in ecological niches created by settled hunter-gatherers in the Levant 15,000 y ago

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遺傳適應(genetic adaptation)是演化學重要的問題。黃果蠅(Drosophila melanogaster)代謝酒精的酵素基因「乙醇脫氫酶(Alcohol dehydrogenase ,簡稱Adh)」,是這方面的經典案例。擬黃果蠅(Drosophila simulans是跟黃果蠅長很像的近親,過去的經典假說認為,在兩種果蠅分家以後,黃果蠅的Adh基因發生DNA序列上的改變,從而導致不同的蛋白質序列,使得這款酵素代謝酒精的效果變得更好,對黃果蠅酒精濃度更高的環境中生存有益(人類當然也有這個基因,而且喝酒的時候很重要!!!)

Experimental test and refutation of a classic case of molecular adaptation in Drosophila melanogaster

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東亞地區的降雨量與環境狀況,和「東亞季風(East Asian monsoon)」息息相關。當東亞季風強大時,影響的範圍北移,會讓東亞北方更加濕潤而綠化;反過來,在季風虛弱之際,季風的影響範圍只能留在南方,東亞北方就會變得乾燥。過去一萬多年來東亞季風的變化,學者已經知道大致的狀況,細節卻還不是那麼清晰。這個2017年的論文,採用取自內蒙古達里湖(Lake Dali)的沉積物,研究這個區域史上的降雨狀態。

Northward extent of East Asian monsoon covaries with intensity on orbital and millennial timescales

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澳洲的megafauna(巨型動物群,也就是44公斤以上級的動物),物種數量跟5萬年前相比少掉約85%。如此明顯的大滅絕,原因是自然環境的變化,或是人類的影響,仍不太清楚。澳洲是塊乾燥的大地,不過在相對濕潤的西南澳仍有森林存在,遠古時代曾有許多動物生存於此。這個2017年的論文,分析來自澳洲印度洋側的海洋沉積物,研究過去15萬年來,西南澳的環境變化。

Humans rather than climate the primary cause of Pleistocene megafaunal extinction in Australia

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位於阿拉斯加灣(Gulf of Alaska)的小島奇里科夫島(Chirikof Island),上頭有種小小的哺乳類—北極地松鼠(arctic ground squirrel ,學名Urocitellus parryii,異名Spermophilus parryii),被視為是近幾百年,隨著人類船隻而來的外來種,然而一些證據卻暗示,也許比歐洲人抵達更早以前,北極地松鼠就已經存在島上惹。考古記錄表示,奇里科夫島最早的人跡,大概距今5000年,當時古阿留申人曾經來過島上。這個2016年的論文蒐集許多考古遺址中,發現的北極地松鼠遺骸,研究他們的族群史。

Integrating archaeology and ancient DNA to address invasive species colonization in the Gulf of Alaska

Arctic-ground-squirrel

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人類在尚未進入農業,還是採集狩獵的時代,就已經馴化惹狗。農業出現以後,以穀物與澱粉為主的飲食,對人類的遺傳產生一些影響,對狗的影響,主要反映在消化澱粉的酵素基因amylase,狼與狗的「Amy2B」基因,狼與少數的狗都只有2個,但如今多數狗超過2個,有些高達8個以上。這項改變是在何時何地發生?這個2016年的論文調查惹13個,年代介於4000到13000年前,位於東歐與西南亞的古狗樣本,研究牠們的Amy2B基因數目。

Amy2B copy number variation reveals starch diet adaptations in ancient European dogs

嘟嘟  

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人類在漫長的歷史中,馴化惹一種又一種動物,然而先天不足的美洲,在歐洲人抵達,隨後發明感恩節以前,配備的馴化動物,種類卻極度有限。在狗以外,美洲原住民擁有主要的馴化動物,就是火雞(Meleagris gallopavo)惹。相較其他的馴化動物,火雞研究受到的關注並不多。考古學期刊「Journal of Archaeological Sciences: Reports」,特別在2016年的感恩節推出「火雞專題」,探討美洲原住民與火雞間的歷史。以下是其中一個研究。

Turkey husbandry and use in Oaxaca, Mexico: A contextual study of turkey remains and SEM analysis of eggshell from the Mitla Fortress

KMTurkey  

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鳴管(syrinx)是鳥類特有的聲音器官,基本上是由軟骨環、結締組織與肌肉組成的軟組織,缺乏堅硬的部分,因此不容易形成化石保存下來。這個2016年的論文報告,在一件距今6600到6900萬年前,也就是中生代的白堊紀末期的化石中,找到鳴管的蹤跡。

Fossil evidence of the avian vocal organ from the Mesozoic

vocal  

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如今地球上各地,物種的分佈狀況如何,哪些地方的遺傳多樣性比較高?這個2016年的論文蒐集大筆資料,定量分析全球尺度下,陸生與兩棲動物,在各個區域的物種與種內的遺傳多樣性。

An Anthropocene map of genetic diversity

GG  

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夏威夷烏鴉(Hawaiian crow,學名Corvus hawaiiensis),又叫作聽起來很可愛的「‘alalā」 ,目前在野外已經絕跡,全族只剩下人為養殖的109位個體。有科學家觀察到,夏威夷烏鴉會使用樹枝作為工具(主要是戳進樹洞或縫縫裡,可見牠們也是戳樂黨,見影片),這是鳥類中相當罕見的高段行為。

Discovery of species-wide tool use in the Hawaiian crow

crow  

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翼龍(pterosaur)是會飛的爬蟲類動物,生存年代與恐龍同進退,也在白堊紀結束後徹底滅絕。本來的觀點認為,白堊紀晚期時,翼龍演化為體型相當巨大的飛行生物,最大的翼龍翼展超過10公尺,最小的種類也有2.5到3公尺,比一樣在天空飛行的鳥類大得多。這個2016年的論文在加拿大的不列顛哥倫比亞,宏比島(Hornby)上的Campanian Northumberland Formation (Nanaimo Group),卻發現體格非常小的翼龍化石。

A small azhdarchoid pterosaur from the latest Cretaceous, the age of flying giants

cattt  

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對古人來說,馬是重要的交通工具,馬要好騎,除了騎士的騎術與科技輔助以外,身為馴化動物的馬,本身一些有利的遺傳變異也很關鍵。之前研究已知,馬的基因 「DMRT3」的一個突變版本,會影響馬腿的運動能力,配備這個遺傳變異的馬(gaited horse),能保持平穩的步法,騎士騎起來會更舒適,特別是長途旅程時。這個2016年的論文發現,現在世界各地的馬大部分都配備這個變異,不過這個讓馬更好騎的好馬突變,在歷史上是何時出現,要靠古代DNA才能知道。

The origin of ambling horses

KMTMAANGEL  

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人類與果蠅這些真核生物中,基因是基因組上,某段會表現、轉錄為RNA的DNA。有些時候基因會複製一個自己,變成兩個或更多個基因,也就是gene duplication,假如複製的新基因在本來的旁邊,叫作串聯複製(tandem duplication)。照理說,1個基因變成序列上幾乎一樣的2個基因,這基因的表現量應該也要變成2倍,可是這個2016年的論文卻意外發現,果蠅並非如此。

Expression of tandem gene duplicates is often greater than twofold

Drosophila  via 這裡

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納博科夫(Vladimir Nabokov)這個名字,也許知道的人不多,但許多人聽過的「蘿莉」,這名詞就是來自納博科夫的小說《蘿莉塔(Lolita)》。出身在俄羅斯的納博科夫,最知名的身份是小說家、文學家,不過他還有一項專業:蝴蝶學家。

Entomology: Nabokov's scientific artistry

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大麥(barley,學名Hordeum vulgare)是人類主要的糧食作物之一,在一萬多年前於肥沃月灣馴化。這個2016年的論文從位於黎凡特,在死海附近的Judean沙漠的Yoram Cave遺址中,成功獲得惹銅石並用(Chalcolithic)時期,距今6000年古代大麥的基因組,研究這種超重要糧食作物的遺傳史。這樣講地點應該沒人聽得懂,總之就是在以色列的某處。而6000年,也是至今最古老的古代植物基因組。

Genomic analysis of 6,000-year-old cultivated grain illuminates the domestication history of barley

KMT  

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