有超过200种深海琵琶鱼;有些又细又长,有些又矮又圆,有些用鳍在海底“行走”,还有些长着巨大的眼睛,深深地嵌在头部。但所有这些形态多样性最初是如何形成的呢?多亏了一棵新的琵琶鱼进化树,现在我们知道了。科学家们利用来自全球数百个样本和琵琶鱼标本的遗传信息构建了这棵进化树。它表明琵琶鱼起源于一种在海底爬行的祖先……并为专家们如何看待生物多样性整体提供了新的视角。了解更多关于赞助商信息选择:podcastchoices.com/adchoicesNPR隐私政策</context> <raw_text>0 这条消息来自NPR赞助商Rosetta Stone,一家拥有30年语言学习经验的专家。现在,NPR听众可以获得Rosetta Stone 25种不同语言的终身会员资格,享受50%的折扣。访问rosettastone.com/NPR了解更多信息。您正在收听来自NPR的Shortwave。我第一次看到琵琶鱼是在大屏幕上。它首先出现时是一个温暖发光的亮点。
我看到了一盏灯。一盏灯?是的,在那里。我也看到了。它从黑暗中升起,长着球状的眼睛和尖尖的牙齿,这条鱼在2003年皮克斯电影《海底总动员》中扮演了反派角色。它真漂亮。美好的感觉消失了。于是,电影史上可能最棒的水下追逐场景开始了。
我记得在电影院看过这部电影。2003年我三岁。这是来自莱斯大学的Rose Fauché。显然,当琵琶鱼场景出现时,我被它吓坏了,开始哭了起来。
哭了起来,我妈妈不得不带我离开电影院。但Rose已经改变了对琵琶鱼的看法,因为去年她与加州大学欧文分校的进化生物学家兼鱼类学家Elizabeth Miller一起进行了关于琵琶鱼的研究。现在,Elizabeth说,《海底总动员》中的这一幕,多莉和尼莫被琵琶鱼的生物发光吸引,
这与深海中发生的情况非常吻合。其想法是猎物被诱饵吸引,它们看不到附着在诱饵上的琵琶鱼,然后就被吃掉了。有超过200种深海琵琶鱼。在《海底总动员》中的那条鱼是根据所谓的足球鱼设计的。
但Elizabeth和Rose告诉我,其他的琵琶鱼看起来非常不同。有些又细又长,像鳗鱼。有些又矮又胖。有些长着巨大的、史前时代的牙齿,而有些则长着大大的眼睛,深深地嵌在头部。
它们中的大多数生活在深海的深海带。这是一个巨大的空间,完全黑暗,高压,低温,食物匮乏。但在如此寒冷、如此均质、如此缺乏阳光的区域,琵琶鱼却仍然看起来非常多样化。研究人员想知道为什么。
这是一个谜。不清楚为什么一种琵琶鱼的形状会是这样,而另一种琵琶鱼的形状会是另一种样子。
所以在今天的节目中,我们将探讨琵琶鱼的重大谜团。为什么这些科幻风格的鱼看起来如此不同?是什么促使了琵琶鱼体型和大小的这种差异?这能告诉我们关于深海整体的哪些信息?我是Emily Kwong,您正在收听来自NPR的科学播客Shortwave。
这条消息来自Charles Schwab。在管理您的财富方面,Schwab为您提供更多选择,例如全方位服务的财富管理和您需要的建议。您也可以自己投资并在Thinkorswim上交易。访问Schwab.com了解更多信息。
对NPR和以下消息的支持来自Edward Jones。过上富足的生活意味着什么?这意味着勇敢地迈出第一步,泪流满面的告别,以及介于两者之间的一切。凭借超过100年的市场和生活起起伏伏的经验,您的Edward Jones理财顾问将随时为您提供帮助,让您充满信心地前进。因为有了您所做的一切来寻找您的富足,他们将尽其所能帮助您继续享受它。
Edward Jones,SIPC成员。这条消息来自Charles Schwab。在管理您的财富方面,Schwab为您提供更多选择,例如全方位服务的财富管理和您需要的建议。您也可以自己投资并在Thinkorswim上交易。访问Schwab.com了解更多信息。
好了,Rose和Elizabeth,深海远洋琵琶鱼,对你们来说最大的疑问是什么?你们想弄清楚什么?我们可以看看琵琶鱼的图像,对我们来说,它们形状不同是很明显的,但我们需要量化这种差异,以便深入分析它。
进化框架。我的意思是理解所有这些多样性是如何进化的。它是快速进化还是逐渐进化?这些都是大问题。Rose当时是莱斯大学的一名本科生,在Elizabeth同事的实验室工作。你能解释一下你在这个项目中做了什么吗?你的角色是什么?我参与这个项目的部分是学习
观察琵琶鱼头骨的形态。我必须查阅琵琶鱼的骨骼,然后确定哪些骨头是哪些,以及所有骨头的边缘等等。所以我使用了我们拥有的这些琵琶鱼骨骼的CT扫描
首先,我必须将它们制作成3D模型。然后我们有一个非常有趣的软件,基本上允许我在
在该头骨模型的某些点上放置一个小点。我们确定了,我相信是111个标志点,我将它们放在每个头骨上。是的,我要说111个点很多。当你遇到这些头骨如此奇特的鱼时,它就更难了。Rose所做的工作非常出色,而且都是手工完成的。所以你们开始为琵琶鱼构建家谱,对吧?
太酷了。你甚至是如何着手构建这样的东西的呢?为了稍微回顾一下,大家谱是将所有这些物种联系在一起的东西。是的。这样做的方法对于几乎任何生物都是一样的。你从这些标本的组织中提取DNA。在琵琶鱼的情况下,困难之处在于获取这些组织。对。这不是23andMe的情况。你不能只是……
让琵琶鱼吐到试管里,这样你就可以收集它们的DNA了。这是正确的。而且正如你想象的那样,找到这些鱼并非易事。嗯,
这依赖于定期出海对鱼类进行调查的人(不一定以琵琶鱼为目标)的仔细计划,并确保在发现琵琶鱼时以正确的方式保存它。它需要在捕捞后立即保存在冰上并保持低温。它需要保存在酒精中,并放在博物馆的架子上,这样
这就是我们使用的CT扫描或三维X射线的依据。然后,组织是家谱的基础。好的。所以当Rose绘制所有这些三维X射线图时,在头骨上绘制点以查看琵琶鱼在视觉上相似的地方,Elizabeth,你似乎正在提取DNA并查看它们在基因上相似的地方。没错。完全正确。
然后,我使用复杂的统计模型。基本上,它会告诉我物种间的差异以及这些差异的重要性,例如不同物种的亲缘关系有多近或多远。哇。好的。Rose,你能谈谈你和Elizabeth是如何获得所有这些标本和CT扫描的吗?我听说所有这些都是用博物馆收藏完成的,有点像……
图书馆间的互借,但针对的是博物馆?所以世界各地所有这些不同的博物馆都有
比如很棒的鱼类收藏,基本上只是保存在乙醇中。并且有一个在线数据库,你可以在其中搜索你正在寻找的任何鱼类物种,它会显示给你。鱼类世界实际上很小。感觉就像每个人都认识每个人。所以如果你足够礼貌地询问,他们会用联邦快递寄给你自1965年以来一直放在罐子里的鱼。是的。
如果你是一个非常幸运的本科生,你有一天会在实验室打开一个包裹,你手里拿着世界上最稀有的鱼之一。你是这些幸运的本科生之一吗?我确实成为了一名打开包裹的本科生
是的。
此外,我相信你会很震惊地听到,在乙醇中存放了60年的鱼确实有一种特殊的气味。美味。所以你们正在深入研究琵琶鱼的历史,在某种程度上,你们正在研究这些样本。我想回到最初的琵琶鱼祖先。那意味着什么?
祖先是什么样子的?开始这一切的那个。我将提供一些背景信息,我们一直在谈论的深海琵琶鱼都是这个群体的一部分,其学名是Lophia formis。Lophia formis。是的。好的。所以深海琵琶鱼,它们在这个更广泛的群体中的近亲是一种叫做海蟾蜍的鱼。海蟾蜍?是的。如果你可以访问谷歌,这是另一个有趣的谷歌搜索对象,海蟾蜍。
哦,我正在搜索。我正在搜索。棺鱼。这是海蟾蜍的另一个词吗?是的,它们看起来很生气。它们真的在皱眉。没错。并且在海底闲逛。是的。棺鱼是它们的另一个名称。所以这是我们一直在谈论的深海鱼的最近的现存近亲。那么琵琶鱼的直接祖先是什么样子的呢?
很可能看起来像海蟾蜍,尽管可能有些中间体。我们无法确定。但这意味着更广泛的群体Lophiformes一直以某种方式存在于深海中。但更重要的转变是从海底到水柱。是的。这似乎是你们研究中最重要的发现之一。令人惊奇的是,琵琶鱼起源于深海。
从生活在海底的祖先进化而来,然后进入水柱,成为我们今天所知和所爱的琵琶鱼。这是正确的。深海远洋琵琶鱼似乎起源于深海底栖祖先,正是这种从海底的转变促使了所有这些新形状的进化。这告诉我们关于,比如,
这部分海洋的条件是什么,使得这种情况成为可能?例如,它们是否只是为了生存而不得不快速适应?我认为思考这个问题的方法是机会。它们从海底进入水柱,即深海带,并且可能存在新的生活方式、新的生态机会,即使我们不一定知道它们是什么。因此,它们可能会进化出这些新的形状来利用这些新的机会。
是的。我想问你们最后一个问题。你认为研究这个为什么如此重要?它如何改变你对进化生物学这个领域的看法?我认为这对我们理解多样性进化的条件至关重要。我们习惯于从热带雨林和珊瑚礁的角度来思考生物多样性,这些地方有很多事情发生。
我们观察深海这样的地方,我们看到的是相反的情况。我们从琵琶鱼的进化史中学到的是,那也可能是一个可以进化出大量生物多样性的场所。这是一种看待该环境的全新方式。Rose?嗯,我认为尤其……
目前的自然历史和海洋生物学可能是……
一个相当令人沮丧的研究领域。你知道,我们所做的和我们所思考的很多事情是,我们不断失去的东西已经消失了多少。但这个项目的内容让我想到了积极的一面,并且有点像对这种状况的良好缓解。是的。我认为这个项目的大部分内容是……
庆祝我们所拥有的生物多样性。是的,这很好,因为这一次不是说,“好吧,这里有一千个属即将灭绝。”不,这里有一千个属正在海洋中成为机会主义的猎手。是的。
我喜欢这个。好吧,非常感谢你们抽出时间与我一起,并帮助世界各地的Shortwave听众了解更多关于这些令人难以置信的鱼的信息。我很荣幸。谢谢。谢谢。
本集由Hannah Chin制作。它由Burleigh McCoy编辑,并由Tyler Jones事实核查。音频工程师是Kweisi Lee。Beth Donovan是我们的高级总监,Colin Campbell是我们的播客战略高级副总裁。我是Emily Kwong。感谢收听来自NPR的Shorewave。
这条消息来自Mattress Firm。春天是新开始的季节,所以从更好的睡眠开始吧。Mattress Firm的睡眠专家将为您匹配合适的床垫,让您获得最佳睡眠。在Mattress Firm的阵亡将士纪念日促销活动中获得匹配,并在晚上安心入睡。
这条消息来自安联旅行保险。这个家庭已经准备好度假了,直到上周的踢球比赛中“祝你好运”这句话变得有点太字面化了。当生活扰乱您的计划时,行程取消福利可以提供帮助。访问AllianzTravelInsurance.com。
对这个NPR播客的支持来自Zscaler。通过使用Zscaler Zero Trust Plus AI消除防火墙和VPN,将基础设施成本降低90%,并提高网络和安全敏捷性。访问zscaler.com/security了解更多信息。