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刘俊教授团队在古生物学研究领域取得新进展

时间:2023-09-15作者:点击数:

近日,半岛官网在线登录刘俊教授团队在古生物学研究领域取得新进展,相关研究成果以“Puberty in a Mesozoic reptile”为题在自然指数期刊《Current Biology》上正式发表。该研究首次识别出史前脊椎动物的青春期发育,为探究灭绝脊椎动物的性发育提供了全新的思路和见解。博士研究生李强为论文第一作者,刘俊教授为通讯作者。

同一物种中不同性别间的显著身体差异被称为“两性异形”或者是“第二性征”,例如鹿角、孔雀羽毛以及雄狮的鬃毛。这些差异通常在个体成年后才出现,为我们理解动物的生长和繁殖提供了重要的信息。在现生动物中,两性异形通常在青春期伊始时开始发育,其形成代表了性发育的完成。同样,对于灭绝生物来说,通过分析化石保存下来的两性异形特征,我们可以了解已灭绝动物个体发育的差异,并以此推断这些差异与生态、生活习性和社会行为的关联。另一方面,对于一些化石物种来说,雌性和雄性可能在形态上有所区别,了解性二态的特征和性发育的过程有助于化石种属的界定。

贵州龙(Keichousaurus)是一种发现于中国西南部三叠系(约2.4亿年前)沉积物中的小型海生爬行动物,化石数量众多,发育明显的两性异形。不同性别的贵州龙个体在发育过程中前肢骨骼的生长存在显著变化(见图1)。脊椎动物长骨能保存类似于树轮的生长年轮。研究团队通过对贵州龙前肢骨骼(属于长骨)大量的骨组织学取样,首次识别出化石脊椎动物的性发育过程。通过对多件贵州龙标本的骨密度和生长模拟,确定了贵州龙的性发育的开始与终止阶段(青春期)在其生命周期的第二年完成(见图1)。此外,通过对胚胎/幼年个体、青春期个体以及成年个体骨组织的对比研究,研究团队论证了内源的性激素调控以及外部的荷载压力刺激(雄性个体在青春期更高的捕食和竞争需求)对贵州龙青春期前肢骨骼发育的影响(图2)。

该研究得到了国家自然科学基金委、国家留学基金委、合肥工业大学和安徽省自然资源厅的资助。成果自发表以来,受到了包括新华社、中国科学报、安徽日报、德国科学报等国内外媒体的报道。

图1.不同发育阶段和不同性别贵州龙前肢骨骼形态和中轴切片

图2.贵州龙青春期前肢骨骼两性异形发育图解

(李强/文、图 鲍丽娟/审核)

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