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  • 美国犹他州发现的古老恐龙Akainacephalus johnsoni被盔甲覆盖
      (化石网报道)据cnBeta:科学家在美国犹他州发现一种古老的恐龙,命名为Akainacephalus johnsoni。犹他州自然历史博物馆的古生物学团队经过研究认为,Akainacephalus johnsoni非常引人注目,恐龙被盔甲覆盖,它被一个全面的骨质沉积物保护。
       
      这些沉积物实际上是恐龙铠甲,并一直向下延伸到它的尾巴,使得Akainacephalus johnsoni隶属于甲龙类物种,它也可能是最迷人的一群,古生物学家认为,那些铠甲会给恐龙带来华丽的外观。
       
      Akainacephalus johnsoni尾巴曾被用作防御性武器,事实上,科学家们表示,这一最新发现与亚洲的恐龙遗存有更多共同点,而不是像之前在北美发现的其他物种。这导致了这样的理论,即甲龙类在现在的两个大陆之间穿越了一座土地桥梁,也就是说,超过7600万年前,亚洲和北美大陆曾经连接起来。这不是第一次有人提出这种理论,因为早期的恐龙发现,也表明古时从现在的蒙古和中国到北美是可能的。
    2018-07-26
  • 非洲发现地质记录史上已知最古老的颜色
      
    (化石网报道)据新华社:一个国际研究团队9月9日称,他们发现了地质记录史上已知最古老的颜色,这种从非洲撒哈拉地区地下岩石提取出来的亮粉色色素形成于11亿年前。
      
      发表在最新一期美国《国家科学院院刊》上的研究结果显示,从西非毛里塔尼亚的海相黑色页岩中提取出来的色素比此前发现的色素早了5亿多年。
      
      论文第一作者、澳大利亚国立大学地球科学学院的努尔·古奈里在一份声明中说:“这种亮粉色的色素是叶绿素分子的化石,叶绿素产生于古代海洋中有机物的光合作用。”
      
      这项由澳大利亚、美国和日本学者共同完成的研究显示,化石粉末浓缩时的颜色为血红色到深紫色,亮粉色是稀释后的颜色。
      
      古奈里说,对这种古代色素的分析表明,10亿年前,蓝藻菌处于海洋食物链的底端,这有助于解释当时为何没有动物。
      
      研究负责人、澳大利亚国立大学地球科学学院副教授约亨·布罗克说,海藻的体积比蓝藻大1000倍,是更丰富的食物资源。蓝藻6.5亿年前在海洋中消失,而海藻则开始迅速扩张,为复杂生态系统的进化提供大量能量,最终出现了包括人类在内的大型动物。
      
      相关报道:科学家在数十亿年的化石中发现世界上最古老的颜色
      
      (化石网报道)据太平洋电脑网(Evelyn):外媒报道,近日,来自澳大利亚、日本、美国的科学家发现了被他们称为是地球上最古老的颜色。早在10亿多年前,亮粉色色素是一些生活在远古海洋的最早微生物的遗骸,最新的发现则填补了化石记录的空白。“最古老颜色”本身是叶绿素的分子化石,它们在海洋的黑色页岩中被发现。
      
      在地下,这些化石呈现血红色或深紫色,但一旦被提取、碾碎和稀释,它们就会呈现出明亮的粉色。
      
      虽然大家知道生命是从很小的状态开始然后逐渐发展到人们现在看到的各种大小和形状,但具体是怎么发生的却不得而知。由于来自18亿至8亿年前之间的微生物化石并不多,所以人们还不清楚6亿年前左右大型动物是如何出现的。
      
      最新的发现可以追溯到11亿年前,这些色素由蓝藻细菌产生,这在当时非常常见,但却可能不是支持大型生物体的重组食物来源。然而几亿年后,海藻开始蔓延进而开始能够支持越来越大的生命形式。
      
      该项研究的高级首席研究员Jochen Brocks表示,虽然藻类仍是非常微小,但它们却比蓝藻细菌大了一千倍,而是还是一种更加丰富的食物来源。“蓝藻海洋大约在6.5亿年前开始消失,这个时候,海藻开始迅速蔓延,这位复杂生态系统的进化提供了所需的能量。在那里,包括人类在内的大型动物得以在地球上繁衍生息。”
      
      相关研究报告已发表在《PNAS》上。
    2018-07-20
  • 阿根廷发现最早的蜥脚类恐龙化石——生活在三叠纪晚期的Ingentia prima
       
       
       
      阿根廷发现最早的蜥脚类恐龙化石——生活在三叠纪晚期的Ingentia prima
       
    (化石网报道)据科技日报(张梦然):英国《自然·生态与演化》杂志9日在线发表了一篇论文,详细介绍了最新发现的生活在三叠纪晚期(约2.37亿年前—2.01亿年前)阿根廷地区的恐龙化石。这一标本来自地球上最早出现的巨型蜥脚类动物之一,比它的近亲泰坦龙出现还要早,这一新发现改变了人们之前的认知,有助于更好地理解这一分支是如何演化成如此庞大的体型。
       
      恐龙曾是陆地上的统治者,而其中的主角则是有100多个种类的蜥脚类恐龙。尽管当时陆地上的生命已出现了数亿年,但是除了蜥脚类恐龙之外,陆生动物中没有身长超过20米的。
       
      最早的蜥脚类恐龙其实是两足行走的矮小动物。科学家们曾认为,恐龙支撑全身的笔直腿部和持续快速的生长模式是它们能进化成擎天巨兽的关键。
       
      新发现的原始Ingentia种(Ingentia prima)和之前已知的似蜥脚莱森龙种(Lessemsaurus sauropoides)归并为莱森龙属。阿根廷圣国立胡安大学研究人员塞西利亚·阿帕尔德提及其同事,仔细研究了它们的化石,发现这些恐龙出现在2.37亿年前—2.01亿年前,比腕龙和梁龙还早了4700年;生活位置也就是今天的阿根廷所在的位置。
       
      研究人员表示,莱森龙重约7吨—10吨,拥有很长的脖子和尾巴,但没有梁龙的长。和后来的蜥脚类动物一样,莱森龙也有类似于鸟类的气囊,正是这种呼吸系统让这种巨型动物可以保持较低的体温。和它们近代同类不同的是,莱森龙站立时腿部弯曲,骨骼经过加速破裂越长越粗。
       
      研究团队认为,这一结果表明,“变成”巨型恐龙的方式不止一种,最后演化而成的标志性蜥脚类恐龙,显然得益于这一开创性的漫长演化史。
    2018-07-20
  • 214万年来的非洲东南部水文气候重建 气候变化或间接导致粗壮傍人灭绝
       
      214万年来的非洲东南部水文气候重建 气候变化或间接导致粗壮傍人灭绝
       
    (化石网报道)据科技日报北京7月16日电(张梦然):在英国《自然》杂志近日发表的一项研究中,法国科学家详细介绍了对过去214万年的非洲东南部水文气候(指水和气候之间的相互作用)的重建工作。研究人员指出,重建过程中发现的气候变化,很有可能对早期古人类的演化产生过影响,并间接导致了粗壮傍人(Paranthropus robustus)的灭绝。
       
      水文气候是陆地表面和大气的水分相互作用。人们在和水分循环系统异常所带来的水旱灾害做斗争的过程中,对于水分循环系统自然规律的认识也在不断深化和发展。但是,人们对东非过去200万年的气候变化知之甚少,只知道它或许曾经对人类早期的演化过程产生过影响。至今仅存的长期观测记录,来自于非洲东南部热带地区的马拉维湖,显示该地区在过去130万年里气候逐渐湿润。
       
      此次,法国波尔多大学研究人员辛波尔特·卡雷及其同事,利用取自非洲东南部林波波河河岸的海洋沉积岩芯,和印度洋西南部海面的温度记录,重建了林波波河流域在过去214万年间的水文变化。
       
      研究团队发现,在100万年前到60万年前这段时间里,非洲东南部的气候逐渐变得干旱,与马拉维湖观测记录的变化正好相反。这一发现表明,南极冰山体积不断增加使得当时靠近赤道的雨带范围逐渐缩小。
       
      研究人员推断,长期的干旱化过程很有可能使粗壮傍人偏爱的居住地范围不断缩小,并间接导致粗壮傍人的灭绝。
    2018-07-20
  • 从单细胞到多细胞——科学家发现跨越生命的重要门槛或许没有那么难
      (化石网报道)据中国科学报(晋楠编译):数十亿年前,生命跨过了一个门槛。单细胞开始结合在一起,没有形态的、单细胞生命的世界踏上了一条演化征程,并形成了今天从蚂蚁到梨树,再到人类等各种形态和功能的多细胞生命。这是生命历史上最重要的转变,然而一直以来,人们并不知道它是如何发生的。
       
      单细胞和多细胞生命之间的鸿沟几乎无法逾越。单个细胞的存在是简单的、有限的。像隐士一样,微生物只需要养活自己;虽然有些微生物偶尔也会联合起来,但它们与其他微生物之间的协调和合作都并非必要。相比之下,多细胞生物体内的细胞——从某些藻类所拥有的4个细胞到人体内的37万亿个细胞,都放弃了各自独立性,顽强地结合在一起,承担着特殊的功能,为了更大的利益而减少自身繁殖,只增长到它们履行其功能所需要的数量。而当它们反抗时,癌症就会暴发。
       
      多细胞生物带来了新的功能。例如,动物为了寻找更好的栖息地、躲避捕食者和追捕猎物而获得了灵活性;植物可以深入到土壤中寻找水分和养分,它们也可以朝着向阳的地方生长,从而让光合作用最大化;真菌则建立了巨大的生殖结构来传播孢子。虽然多细胞生物有很多优势,匈牙利科学院生物研究中心进化生物学家Laszlo Nagy说,但传统上它“被认为是一个重大的转变,而且其中充满了巨大的遗传障碍”。然而,现在Nagy和其他研究人员了解到,这一过程可或许并没有想象中那么艰难。
       
      或许没有那么艰难
       
      多细胞生物的迹象可追溯到30亿年前,当时类似微生物席的观感物出现在化石记录中。一些人则主张,在美国和亚洲发现的20亿年前的线圈状化石(或为蓝绿藻或绿藻化石),或者在南非发现的25亿年前的显微镜细丝,才是代表多细胞生命的首个真正证据。而其他种类的复杂生物直到很久以后才出现在化石记录中。很多人认为,海绵动物是最原始的活体动物,可被追溯到7.5亿年前;但也有许多研究人员认为,在5.7亿年前很常见的叶状生物群——埃迪卡拉生物群是第一种确定的动物化石。同样,化石孢子表明,多细胞植物是至少在4.7亿年前由藻类进化而来的。
       
      植物和动物跨向多细胞生物都只“跳跃”了一次。但在其他群体中,这种转变则一次又一次地发生。基于对不同种类的真菌(一些单细胞,一些多细胞)相互联系的研究,Nagy在去年12月8日发表于bioRxiv的一个预印本中总结道,真菌很可能在十几种不同的情况下以子实体的形式进化出复杂的多细胞生物。同样的道理也适用于藻类:红藻、褐藻和绿藻在过去10亿年左右的时间里进化出多细胞形态。
       
      美国加州大学伯克利分校生物学家Nicole King发现了揭示这些古老转变的一扇窗户:鞭毛藻,似乎正处于跃向多细胞生物边缘的一种现存的原生生物。这些单细胞动物的近亲拥有鞭状鞭毛和较短绒毛的颈部,类似于排列在海绵动物体内过滤食物的“领”细胞。有些鞭毛藻本身可以形成球状菌落。20多年前,King学会培养和研究这些水生生物,到2001年,她的基因分析开始对当时的观点提出质疑,即向多细胞生物的转变是一个重大的基因飞跃。
       
      总的来说,通过对21种鞭毛类动物活性基因的调查,King团队发现,这些“简单”的生物体约有350个一度被认为是多细胞动物独有的基因家族,相关成果5月31日发表于eLife。如果像她和其他人认为的那样,鞭毛类动物能让人们一瞥动物的单细胞祖先,那么这种生物已经具备了多细胞生命的条件。西班牙国家研究理事会和巴塞罗那庞培法布拉大学的进化生物学家Inaki Ruiz-Trillo说,King和团队“把原生生物带到研究动物起源的前沿”。
       
      多细胞进化的关键
       
      当细胞结合在一起时,它们不仅仅将现有基因用于新的用途。通过对团藻(一种可形成带有鞭毛的绿色球体的海藻)开展的研究表明,多细胞生物也找到了利用现有功能的新方法。团藻及其亲缘类群跨越了向多细胞生物的过渡。团藻个体有500到6万个细胞排列在一个空心球体中,而它的一些亲缘类群如盘藻只有4到16个细胞,其他亲缘类群则完全为单细胞。通过对从一个细胞到数千个细胞的连续体进行生物学和遗传学对比,生物学家正在收集越来越复杂的生命的需求。亚特兰大佐治亚理工学院进化生物学家Matthew Herron说:“这些海藻类群让我们了解到多细胞生物进化过程中的一些步骤。”
       
      这些研究表明,在复杂的生物体中,特殊细胞的许多功能并不是新的。然而,普林斯顿大学理论生物学家Corina Tarnita说,单细胞生物的特征和功能在其多细胞亲缘物种中被在时空上重新排列。
       
      另一组生物体则暗示了现有基因和功能的重组是如何发生的。在过去10年里,Ruiz-Trillo和同事已经比较了十几种原生生物和动物的基因组,这种对比强调了动物基因组更大的规模和复杂性,相关成果7月20日发表于eLife。而Ruiz-Trillo与以色列魏茨曼科学研究所的Arnau Sebé-Pedrós、巴塞罗那基因调控中心的Luciano di Croce合作,还做出了一项更有说服力的发现。他们分析了原生生物Capsaspora的基因调控信号组合,发现该原生生物利用与一些动物相同的分子,在特定的时间和地点开启和关闭基因:叫作转录因子的蛋白质和不编码蛋白质的长链RNA。但是它的启动子(与转录因子相互作用的调节性DNA)比在动物体内要短得多,也更简单,表明其调控并不复杂,相关成果2016年5月发表于《细胞》杂志。
       
      对于Ruiz-Trillo和团队来说,这一发现指向了多细胞生物的关键:增加基因调控的微调。与单细胞祖先相比,这似乎是一个巨大的飞跃,但如果其部分原因在于重置基因开关,使现有基因在新的时间和空间变得活跃,那么看起来就不会那么艰难了。佐治亚理工学院的William Ratcliff表示:“这就是进化一直在做的事情,利用周围的事物来达到新的目的。”
       
      跨过门槛 鲜少回头
       
      如果多细胞来得如此容易,那么为什么复杂有机体的生命起源要经过几十亿年才能建立起来呢?传统上,研究人员一直将此归咎于早期大气含氧量低:为了获得足够的氧气,生物体需要尽可能高的表面与体积比,这迫使它们保持较小的体积。只有在约10亿年前氧气水平上升之后,才能产生更大的多细胞生物。
       
      然而,英国剑桥大学古生物学家Nicholas Butterfield在2015年提出,低氧水平实际上有利于古代海洋生物中多细胞生物的进化。更大的多细胞生物(有多个鞭毛)更擅长将水从细胞膜上扫过以获取氧气。古代海洋中稀缺的营养物质将推动下一个阶段,即特殊细胞类型的进化,因为更复杂的生物体可以更有效地获取食物。至于为什么复杂的生物要花这么长时间才出现,Butterfield认为,这种滞后反映了进化出更复杂的基因调控所需的时间。
       
      加州大学戴维斯分校进化生物学家Richard Grosberg说,Butterfield的理论“非常优雅和简约,它建立在物理和化学的基本原理之上,深植于地球化学、生物地球化学和生物物理学的背景之中”。
       
      一旦生物跨过了多细胞的门槛,它们就很少回头。在许多世系中,细胞和器官的种类不断增加,它们发展出更复杂的方式来协调自己的活动。Ratcliff和瑞典于默奥大学理论生物学家Eric Libby在4年前提出棘轮效应的观点,是它导致复杂性不断增加。复杂生物的细胞越专门化、越相互依赖,就越难恢复单细胞的生活方式。英国牛津大学进化生物学家Guy Cooper和Stuart West最近在数学模拟中也验证了这一观点。在5月28日发表于《自然—生态与进化》杂志的报告中,两人写道:“劳动分工不是一个结果,而是更复杂有机体的一个驱动因子。”
       
      一旦从单细胞到多细胞的初始转变被触发,一个复杂性日益增加的循环就此固定,而今天丰富多彩的多细胞生命就是其结果。
    2018-07-20
  • 330万年前阿法南方古猿幼童骸骨化石分析发现其可能已懂得用双足在地面走路
      
       
      塞拉姆的足部结构与人类一样,惟大拇趾较大和较凸出。
       
      德西瓦认为塞拉姆已懂用双足行走。
      
    (化石网报道)考古学家过去研究被称为“人类之母”的阿法南方古猿“露西”(Lucy)的化石后,认为古人类在约310万年前已开始双足直立行走。美国有专家近日研究一副历史比露西远20多万年的阿法南方古猿幼童骸骨化石,分析其脚掌结构后发现,她生前虽然仍以在树上攀爬为主,但可能已懂得用双足在地面走路。
      
      领导研究的美国新罕布什尔州达特茅斯大学考古学副教授德西瓦(Jeremy DeSilva)和其团队,研究于2002年在埃塞俄比亚出土、被命名为“塞拉姆”(Selam)的阿法南方古猿的骸骨化石,骸骨的主人活于332万年前,比露西早逾20万年,死时只得2岁半。阿法南方古猿是迄今发现的最古老的人科动物之一。
      
      研究人员发现塞拉姆的足部结构与现代人类一样,认为她已经懂得用双足在地面走路;然而研究人员同时发现她的大拇趾较大和凸出,与猩猩相似,因此相信尚年幼的塞拉姆当时仍需攀附在母亲身上或在树上攀爬,以避免留在地面可能遭受其他生物袭击。
      
      德西瓦表示,有关发现有助研究古人类是如何演化以适应生活。是次研究刊于周三出版的《Science Advances》期刊。
      
      相关报道:新研究称少年阿法南方古猿有着非常奇怪的脚趾骨头
      
      (化石网报道)据cnBeta:据外媒报道,本周发表于《科学进展》(Science Advances)杂志上的一篇论文中提及了一个古老的人类祖先Selam。这个非常年轻的阿法南方古猿的足部化石是有史以来发现的最古老的人亚科足部化石。
      
      研究人员称,Selam的骨骼遗骸表明,这个330万年前的物种在一个非常重要的方面与人类不同。“阿法南方古猿较地猿进一步进化,但还不像直立人那样能直立行走。Dikika足部化石增加了关于人类骨骼进化的性质的丰富知识,“该研究的高级作者、芝加哥大学的生物学和解剖学教授Zeresenay(Zeray)Alemseged表示。
      
      研究人员指出,Selam的“大脚趾”与大多数现代人的脚趾看起来有点不同。“两条腿走路是人类的标志。但是,在充满掠食者的环境中不擅长行走可能导致灭绝,“该研究的主要作者、达特茅斯学院人类学副教授Jeremy DeSilva表示。“如果你生活在没有火、没有建筑、没有任何防御手段的300万年前的非洲,那么当太阳落山时,你最好能够站在树上。”
      
      DeSilva认为这一化石证据指向爬树和抓握能力。“我们也有大型捕食者的化石,”DeSilva说。“如果他们晚上没有进入树林,我无法想象他们将如何幸存下来。”
    2018-07-20
  • 琥珀里又有大发现:9900万年前的蛇宝宝
       
      琥珀中的蛇皮 摄影Ryan C.McKellar
       
      世界首次发现蛇类琥珀,命名为晓蛇,缅甸晓蛇和对应的CT重建 摄影/白明
       
      古鸟类琥珀
       
      蛙类琥珀
       
      缅甸丽足介类标本 陈海滢 摄
       
      藏有恐龙“伊娃”尾巴的琥珀
       
      缅甸晓蛇的CT重建
       
      缅甸蛇类复原图 绘图刘毅
       
      缅甸晓蛇复原图 绘图刘毅
       
    (化石网报道)据新浪科技《科学大家》(撰文 邢立达 中国地质大学(北京)副教授):2016年初,一位熟悉的琥珀商人向我兜售一块“鳄鱼皮”,原因是这是一块相当大的皮肤,我当时笑着接过标本,心想着这大概率是一只硕大的蜥蜴,但眼前奇怪的模式却令我心里咯噔一下,如此均匀的菱形鳞片时期想起蜥蜴的亲戚:蛇,当即我就联系了多年好友,广东省生物资源应用研究所的蛇类研究专家张亮先生,张亮看了照片之后觉得很有趣,说:“由于身体结构的差异,蜥蜴身体的不同区域的鳞片形态并不一致,但蛇躯干上的鳞片其大小和形状很均匀。蛇的鳞片比较柔软,蜥蜴的则比较硬甚至还有皮内成骨。”这块琥珀出现的皮肤面积很大,鳞片的大小和形状非常均匀,而且从鳞片形状可以推断是属于某种蟒或蚺。至此,科学家团队手头上就有了缅甸琥珀中第一块蛇类琥珀的证据。
       
      随后我联系了就读硕士时的母校——加拿大艾伯塔大学生物系的主任,著名的古生物学家迈克尔·考德威尔教授(MichaelW.Caldwell),他对蛇、沧龙等有鳞目化石非常熟悉。迈克尔认同这块琥珀中的皮肤属于蛇类,并与我相约加拿大一起观察标本。
       
      科学的发现往往非常巧合,多年未见,而一旦出现,则往往并不孤独。一个月后,就在我拿着蛇皮琥珀快要登机的时候,接到了石探记科学团队的王宽来电,电话中的他心急火燎,“有一个蛇珀!你赶紧看看是不是!”。当时听了之后我简直兴奋得颤抖,而看到照片之后他更是觉得不可思议——半条小蛇就这样被困在琥珀中!科学家团队就这样得到了第二块蛇类琥珀,而且是最重要的一块,因为它有那么多的骨骼!有趣的是,这块琥珀背后也有另一个故事。
       
      这块琥珀的发现者贾晓女士给我讲述了这块缅甸晓蛇琥珀的来历。“2016年初,我在开一批琥珀的原石,其中一块黑乎乎的料毫不起眼,我磨开了部分表皮之后,其中有一段动物包裹体和一些碳化的植物碎屑,是不是巨大的蜈蚣?我当时心里还蛮开心的,但在放大镜下仔细观察之后,我发现这些“蜈蚣腿”其实是在动物体内,很可能是一只残破的小蜥蜴的肋骨而已,但它的身体有些长。因为蜥蜴琥珀我已经有几块了,而且此枚琥珀的珀体并不好看,所以我没有继续研磨而是将其收了起来。不久后,你不是发表了古鸟琥珀的新闻吗,我看到新闻,才发现其中一件曾经与我阴差阳错擦肩而过,这对于一个挚爱虫珀的人来说,心里并不好受。我丈夫为了安慰我,拉着全家到出去旅游散心,在香港转机时,我路过一个小画廊,其中一幅眼镜蛇骨架的画作非常精美,我多看了几眼,突然一个念头闪现,这幅画里面的蛇骨和我此前那块琥珀里的实在太像了!当我意识到被束之高阁的“蜥蜴”有可能是一条蛇的时候,我抑制不住内心的狂喜,提前改签回到昆明,到今日我都清楚记得,当那条“蜥蜴”被磨去了全部了表皮,重新躺在我显微镜下面的时候,我心都要跳出来了,是的,它没有脚,尾巴残留的皮肤也不同于蜥蜴,我越看越诧异,我马上联系了我们石探记团队的陈睿博士打电话,陈博士也很兴奋,反复询问我标本的特征,让我拍了几十张微距照片给他,后来陈博士联系了你,当我带着标本给你看时,把你激动坏了,拉着我的手说,这可是超级幸运的一天,此前只在琥珀中找到过蛇皮,但现在终于找到了蛇骨骼!”
       
      缅甸琥珀:科学研究的绝佳材料
       
      目前科学家研究的绝大多数琥珀都是从公开的琥珀市场购得。
       
      琥珀是树脂的化石,自古便被中西方各国珍爱不已,沙皇打造琥珀宫、佛教七宝之一为琥珀、海昏侯墓葬中发现虫珀佩件,便是最好的例证。作为一种珠宝,缅甸琥珀在约两千年前就已进入中国,并通过丝绸之路与欧洲市场连接。西方人直到1643年才搞清楚琥珀的产地,在那之前他们一直将缅甸琥珀称为“中国琥珀”。
       
      2013年开始,随着缅北地区局势趋向平稳,琥珀产量增加,大量的琥珀从矿区到达密支那之后,逐渐在云南腾冲形成大型的琥珀市场,经过多重加工和交易,最终到达世界各地的消费者手上。与此同时,我们实验室也陆续从各种渠道获得了大量琥珀样本。这些没有经过腐化的动物肢体保存极为完好,具有与生前几乎无异的细节,是研究古生物演化的科学家们梦寐以求的素材。
       
      此次研究的标本来自著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡冈谷地,它所处的区域有一个更著名的俗名——野人山。这片原始森林位于缅甸北方,东接我国云南省,周遭都是高耸入云的山岭,胡冈谷地发现的脊椎动物琥珀为科学家提供了一个了解三维保存恐龙时代古生物的绝佳机会。
       
      数算起来,缅北矿区已经屡立奇功,为古生物研究提供了太多重要标本。2014年,我们在缅甸琥珀中找到了两个古鸟类翅膀——分别被我们称为“天使之翼”和“罗斯”,以及一个被我们称为“伊娃”的非鸟恐龙尾部,并在2016年将它们公之于众。那是人类首次看到如此鲜活的恐龙时代动物。此外,缅甸琥珀还保存了极为罕见的雏鸟琥珀,一只来自一亿年前的小鸟近乎完整地容纳在了琥珀中,它的头部、颈椎、翅膀、脚部和尾部,以及大量相关的软组织和皮肤结构,是以往石头化石上所不可能保留的细节,为古鸟类研究提供了千载难逢的材料。2018年,我们又发现了海洋甲壳类——介形虫以及蛙类,这些发现一经问世,就轰动了世界。
       
      我们团队至今已收藏了数百件脊椎动物琥珀标本以及数千件无脊椎动物琥珀标本,除了古鸟类和非鸟恐龙的肢体外,还包括各种各样的古鸟类羽毛或恐龙羽毛、各种不同的蜥蜴、壁虎、蝾螈、青蛙,甚至包括极难保存为化石的蛇类,它们包含的白垩纪世界的细节异常丰富。我有时想象,如果回溯到距今约一亿年前,它们生活的时代是如何一番景象?
       
      白垩纪中期,正是地球历史上地质变化最强烈的时期之一,联合古陆进一步分离及破碎化,各地发生了强烈的海底扩张和频繁的火山活动。此时的缅甸北部区域是一个古海洋边缘,生长着一片繁茂的森林,这里的松柏类大树参天,蕨类、苔藓和被子植物则在较低处繁衍。比龙所处的世界是一片喧嚣,蚊、蝇、蜂、蚂蚁、甲虫等昆虫多种多样,此外还有蜘蛛、蝎子、蜈蚣、马陆等节肢动物在四处爬动、访花、进食、争斗。林间有大大小小的蜥蜴和青蛙时不时吞食着虫儿,反鸟类和小恐龙则在林间、地面不停穿梭,找准目标,大快朵颐。
       
      所有这一切,都被时不时滴落的树脂悄悄地记录,又经过沧海桑田,在近两千余年的岁月中,偶被发现、珍视、打磨,成为美丽的珠宝或重要的研究标本,带我们穿越时光,一窥一亿年前恐龙时代的峥嵘。
       
      我们数次造访胡冈谷地,就是为了探究琥珀矿区的地质背景和取得琥珀样本。通过对缅甸琥珀内含物的研究及对琥珀伴生火山灰的同位素测年,科学家最终确定缅甸琥珀形成于距今约9900万年的白垩纪中期,由松柏类南洋杉的树脂形成。
       
      此次新发现的蛇类化石指示了该地区有着更广泛的生态多样性,对晚中生代蛇类的全球分布性也有重要研究价值。与其它脊椎动物化石相比,蛇化石是极为稀有的。这可能是大多数蛇类骨骼的质地都不是很坚硬,能形成化石并保存下来非常不易。而且,此前人们也从未在琥珀中发现过蛇类。我们地质大学团队和石探记科学团队在2016年初陆续发现了这些蛇类琥珀,然后耗费了非常大的精力来重建骨骼的三维结构,研究表明,此次发表的标本是区别于以往所有蛇类的新物种,也是首次在琥珀中发现的新生蛇,这些标本表明古代蛇类曾在海洋边缘的森林中生活。
       
      三维重建琥珀蛇骨骼
       
      蛇的祖先可以追溯到侏罗纪中期,比如1.67亿年前的安氏黎明蛇(Eophisunderwoodi),但它们的化石比较破碎,提供的信息不多。当时间到了晚白垩世早期(约1亿至9500万年),蛇类已经有了全球性分布,南欧、非洲、北美、中东和南美都曾发现了蛇类化石,而且所有的标本都是发育成熟的蛇类,它们大多数失去了前肢,但有的还保留着小小、没有多大作用的后肢。
       
      新发现的这两件蛇类琥珀化石标本中,显微CT为这些蛇类提供了了详细的、立体的三维解剖结构,这批标本中最重要的一件,有些许腐烂,已经暴露出骨骼,这种情况反而对显微CT等无损设备的成像十分有利,通过对CT数据的重建、分割和融合,学者们最终无损得到了所有骨骼的高清3D形态。
       
      在显微CT的帮助下,我们发现这个琥珀蛇的个体长4.75厘米,保存了铰接式的颅后骨骼,包括了约97枚椎骨、肋骨和部分皮肤。这97枚椎骨中的前87节加上肋骨构成了躯干,剩余10节构成尾部。标本的单一椎骨非常小,躯干椎体长约0.5毫米,尾椎长约0.35毫米,其尺寸和形态上与管蛇科红尾管蛇(Cylindrophisruffus)的新生蛇较为相似。虽然我们不知道这个个体一共有多少椎体,但参照同时代的斯莫里蛇类(simoliophiid)圣域哈氏蛇(Haasiophisterrasanctus),其颈椎与躯干椎共有155个,最大的椎骨位于第70至80节椎骨之间,因此我们推测这个琥珀蛇缺失了大约70节或者更多的椎骨,以及颈椎末端的颅骨。也就是说,如果标本完整,琥珀蛇的长度大约为9.5厘米。
       
      从骨学角度,此次发现的标本根据如下特征可以被定义为蛇类:明确可见的腹下椎骨(前泄殖腔椎骨)有87节,推测总共有160节,超过除了蚓蜥类(amphisbaenians)和双足蜥类(dibamids)之外的所有细长的有鳞类动物,如帝 王蛇蜥(Pseudopusapodus)有55节的腹下椎骨。标本的脊椎骨还有着特化的椎弧凹与椎弧凸,这是蛇类的重要特征,这二个结构互相镶嵌着形成球状窝,使得蛇的每一节脊椎骨都能牢牢的相扣,并且又能转动灵活。
       
      根据其骨学特征,学者将这件标本命名为缅甸晓蛇(Xiaophismyanmarensis)。属名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“晓”,向发现该枚琥珀的石探记联合创始人、琥珀专家贾晓女士致敬,ophis为希腊语中的蛇;种名“myanmarensis”表明化石发现于缅甸。晓,这个字有着多层含义,不仅是收藏家的名字,也有破晓之意,暗示了这条蛇的原始,此外,也与小字同音,暗示着极小的标本。
       
      缅甸晓蛇的解剖学结构显示了其作为现生蛇胚胎-新生蛇的特征。这些特征与东南亚地区红尾管蛇的新生蛇,或水游蛇的胚胎(头长5毫米)和新生蛇(头长8毫米)相似,比如椎孔至少比椎体大两倍,椎弓突和椎弓突关节无或弱骨化。重要的是,缅甸晓蛇还保存了骨骼个体发生的重要细节,例如椎弓突-椎弓凹关节开始沿神经弓板形成。
       
      除了骨骼,缅甸晓蛇还保存下来的带鳞的皮肤,这些鳞片具菱形且很薄。我们知道,较大且呈矩形的腹鳞是大部分现代蛇的主要特征,可惜标本并没有保存下来。学者发现的另一件蛇类标本是琥珀中的蛇皮,这件标本代表了一只大型蛇类的蜕皮,鳞片呈菱形或圆菱形,鳞片间的表皮上有深线。一些区域能看到颜色的变化,但很可能不是原来的色彩,此外还能观察到圆形或环状的花纹。这张蛇皮的主人体长可能可达60至70厘米,是当时缅甸琥珀森林的大型掠食者。
       
      缅甸晓蛇的颅后骨骼显示与其他白垩纪冈瓦纳蛇类极高的相似性,如阿根廷发现的、距今9000万年的狡蛇(Najash)和恐蛇(Dinilysia)。将缅甸晓蛇加入到早期蛇的系统发生分析中后发现,缅甸晓蛇位于冈瓦纳基干类群中,如狡蛇(Najash)、恐蛇(Dinilysia)和古裂口蛇(Sanajeh)及现代蛇(冠群)之间。缅甸晓蛇的形态与这些基干冈瓦纳化石蛇类似,而且位于后者和蛇类冠群之间,这些特征都表明它们是蛇类冠群的祖先。
       
      此次发现的两枚琥珀都富含昆虫、昆虫粪便和植物残留物,这些琥珀内含物提供了独特的森林生态系统记录。缅甸琥珀中保存的一些植物(如苔藓类,竹状的单子叶植物)和无脊椎动物(如有爪类、盗蛛类、盲蛛类、蚧壳虫类)都表明,这是一个包含有淡水栖息地的、潮湿温暖的热带雨林生态系统。海生介形类的存在则表明,部分琥珀森林亦濒临海岸线。有趣的是,森诺曼阶几乎所有已知蛇类都表现了水生适应性或发现于河流沉积物中,而与陆地生活习性无关。此前唯一存在的例外是来自冈瓦纳阿根廷森诺曼阶湿地-干旱生态系统中的狡蛇。而缅甸晓蛇是首次在中生代森林环境中发现的蛇类,表明早期蛇类的生态多样性比以前的认为地更为多样。
       
      从古地理角度,缅甸蛇类生存于南冈瓦纳的岛弧系统中,后成为劳亚大陆东缘的一部分。这些蛇琥珀位于劳亚大陆东部(印度除外,其只在新生代时期属于欧亚大陆),是中生代蛇类记录的重要的新基准点,其明确表明蛇类在至少1亿年前就已经完成了在各纬度的分布。
       
      假设缅甸晓蛇可能从水生蛇类演化而来,后来迁徙到了外来地块的岛屿陆生环境中;特提斯海里广泛分布着多种森诺曼阶海生蛇,南美最近也发现森诺曼阶的海生蛇,这都表明在陆生和水生环境中的蛇类多样性出乎我们的意料。
       
      总的来说,缅甸晓蛇等蛇类琥珀的发现,是人类首次在琥珀中找到蛇类,也是首次在化石记录中发现新生蛇,其个体发生学特征在蛇类化石中可以说是史无前例,这些琥珀为自然界最成功和最具代表性的动物群之一提供了绝佳的演化线索。
       
      注:该研究由中国地质大学(北京)的邢立达副教授,加拿大艾伯塔大学的迈克尔·考德威尔教授(MichaelW.Caldwell),中国科学院动物研究所的陈睿博士、白明副研究员和刘晔博士,美国中西大学兰德尔·尼达姆教授(RandallL.Nydam)、澳大利亚南澳大利亚博物馆迈克·李教授(MikeLee),亚历山大·帕尔奇博士(AlessandroPalci)、北京林业大学史宏亮博士、石探记科学团队的王宽等学者共同研究。研究论文发表于国际顶级杂志《科学》(Science)旗下子刊《科学进展》(ScienceAdvances,影响因子为11.511)上。据悉,该课题研究获得了国家自然科学基金委“国家自然科学基金重大项目”“国家自然科学基金面上项目”以及美国国家地理学会等项目的资助。
    2018-07-20
  • 八块带毛恐龙化石的故事
      (化石网报道)据辽宁日报(商越):法国收藏家主动提出捐赠化石
       
      2016年10月,辽宁古生物博物馆在法国雷恩市科学中心举办“中国带羽毛恐龙特展”,引起轰动。“展览开幕式邀请了法国、比利时等国的专家出席。比利时皇家自然研究所恐龙学家哥德弗洛伊应邀参加。”辽宁古生物博物馆馆长孙革回忆说,哥德弗洛伊告诉他一个好消息,法国化石收藏家艾斯奎里主动提出,将自己在欧洲收集的8件来自中国辽宁的化石标本,无偿赠送给辽宁古生物博物馆。
       
      经过初步沟通,2017年1月,受收藏家艾斯奎里的委托,哥德弗洛伊给孙革写来一封信,信中正式提出要将化石标本无偿赠送给辽宁古生物博物馆。
       
      哥德弗洛伊在信中说:“这些化石是艾斯奎里从欧洲几个私人藏品店收集来的,他希望归还给中国。这些化石在我们研究所已经做好了从比利时归还中国的准备。但是我现在需要您的帮助,找到一个正规的方式归还化石。特别需要说明的是,这些化石如何来到欧洲是无法得知的,艾斯奎里承诺,他是从欧洲市场上得到这些化石的,而并非直接从中国市场上得到。这些化石从科学角度而言十分重要,而且也必须归还中国,如果可能,希望归还辽宁古生物博物馆。”
       
      2017年10月,应比利时皇家自然研究所邀请,由辽宁省化石资源保护管理局局长郭杰、辽宁古生物博物馆馆长孙革等组成的中方接收代表团抵达比利时布鲁塞尔。在我国驻比利时大使馆的协助下,辽宁接收代表团与欧方赠送者在比利时皇家自然研究所正式举行了化石交接仪式。去年12月,在沈阳海关和国家古生物化石专家委员会办公室的多方支持下,全部化石安全运回沈阳,并送达辽宁古生物博物馆。
       
      化石中有四件是国际珍贵模式标本
       
      这次法国收藏家捐赠的8块珍贵化石,包括7块带羽毛恐龙和1块原始鸟类(即曲足热河鸟)化石,如今已经在辽宁古生物博物馆的珍品馆中展出。记者看到,这8块化石都在50厘米左右,只有一块中国鸟龙化石尾部较长,标本长度达到73厘米。化石定格的这些小恐龙和鸟类姿态各异、栩栩如生,仔细端详,骨骼、翅膀甚至羽毛的痕迹都十分清晰完整。
       
      “此次欧洲赠送的8块化石,对研究鸟类起源以及恐龙和鸟类之间的进化关系具有十分重要的意义。”孙革指点着化石给记者讲解,其中有4件化石还是近年在国际重要学术刊物已发表的模式标本,即古生物命名新属种时指定的典型、代表性标本,具有重要的研究和展示价值,这4件模式标本是距今约1.6亿年的“徐氏曙光鸟”“短羽始中国羽龙”“孙氏丝鸟龙”,以及距今约1.25亿年的“曲足热河鸟”。
       
      根据出土化石地层同位素测年佐证,这些化石分别产自辽西的侏罗纪燕辽生物群(距今约1.6亿年)和早白垩世热河生物群(距今约1.25亿年),其中最具代表性的是“徐氏曙光鸟”,属于小型带羽毛兽脚类恐龙,化石发现于辽西建昌中晚侏罗世髫髻山组,是2013年在国际权威刊物、英国《自然》杂志发表的模式标本,学术价值极高。当时在全世界引起一场“龙鸟大战”,作者认为这一带羽毛恐龙是“迄今世界最早的鸟”,可取代德国始祖鸟“世界上最早、最原始的鸟”的地位,其时代也比1.5亿年前的德国始祖鸟早1000余万年。这一标本的问世,推动了全世界关于鸟类起源的研究。
       
      另一块化石“短羽始中国羽龙”,是迄今形体最小的带羽毛恐龙之一,属于小型带羽毛兽脚类恐龙,体长仅30厘米,尾巴相对较短,不仅保存了完整的骨骼化石,还保存了羽毛印痕,也发现于建昌。专家认为,这个恐龙的后肢没有很长的飞羽,和它的同类相比,可能更善于奔跑。
       
      “曲足热河鸟”化石发现于辽西早白垩世义县组,距今约1.25亿年。这是一种新的基干鸟类,具有地栖、吃植物种子等特征。
       
      “赫氏近鸟龙”化石是迄今世界上最早的带羽毛恐龙,代表了目前世界上最早的长有羽毛的物种。
       
      还有“孙氏丝鸟龙”,是2017年刚刚发表于德国《自然科学》杂志、带丝状羽毛恐龙的模式标本,其种名以我国古生物学家孙革的名字来命名。这是一个小型带羽毛兽脚类恐龙新属种,它与近鸟龙、曙光鸟有极相似的骨骼形态,身体覆有柔软纤细的羽毛,四肢长有长的正羽,但不能拍打翅膀飞行,甚至不能在树间滑翔,很可能在林中的地面上生活。
       
      辽西可能是鸟类起源演化中心地区
       
      “化石是研究生命起源和演化、地层划分对比、找寻沉积矿产资源的重要材料,也是促进科普教育的宝贵资源。”孙革介绍,迄今在辽宁发现的化石近30个门类、1万余种,主要包括水母类、三叶虫、珊瑚、腕足类、头足类等海生无脊椎动物,两栖类、爬行类(包括恐龙)、鸟类、哺乳动物等陆生脊椎动物,蜘蛛、昆虫等陆生无脊椎动物以及植物等,目前辽宁化石发现数量居全国前列。在近年国土资源部评选出的53个国家级重点保护古生物化石集中产地中,我省朝阳、义县、建昌、本溪、北票等5地入选国家级化石产地名录。
       
      据初步统计,目前辽宁发现的恐龙化石,有蜥脚类、兽脚类等40多种。“此次回归的8件化石标本,有6件属于近鸟龙类、兽脚类伤齿龙科恐龙,也有人认为是属于鸟类。”著名恐龙研究专家、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星告诉记者,伤齿龙科恐龙的共同特点是,体型小巧、后腿长、脑颅发达,比较聪明,一般认为是肉食动物,也有人认为是杂食动物,其前肢很短,大多没有飞行能力。后肢爪上有立起的勾爪,用来捕捉猎物时撕破其皮肤和血管,相当于自带“镰刀”,平时勾爪立起不接触地面。
       
      辽宁发现的带羽毛恐龙跟鸟类有很多相似的地方,比如骨骼中空化、身体很轻巧、长有羽毛等,对研究鸟类起源及羽毛起源都有重要意义。有关鸟类起源问题,国际学术界已争论了100多年,但以往这些争论都缺少化石证据。近年来“中华龙鸟”“赫氏近鸟龙”等化石的发现以及此次回归的8件化石,为鸟类起源于兽脚类恐龙的假说提供了新的重要证据。
       
      徐星认为,恐龙演化的早期可能就长出了羽毛,其中一支体型越变越小,外形越来越像鸟类,并最终演化出了鸟类。我国古生物学界专家普遍认为,辽西地区可能是鸟类起源和演化的中心地区。
       
      违法出境化石国家有权追索
       
      是什么原因促动法国收藏家捐出多年珍藏的化石?业界专家认为,自2011年1月我国实施《古生物化石保护条例》、2013年施行《古生物化石保护条例实施办法》以来,公众对化石保护的认知度和保护意识有了很大提高,在国外也产生积极反响。这次捐献化石行动也是国外收藏家和研究专家们支持我国化石保护工作的一个具体体现,毕竟遵照中国法律法规,这些化石来自中国,终究要还给中国,这也是海外友好人士的共识。
       
      此次回归的8件化石标本是怎么流失到海外的?其坎坷身世还是未解谜团。业内人士分析,应该是近20年来,当地某些人受经济利益驱使,通过盗挖、倒卖、走私等途径将化石流失到海外化石市场。这些化石标本的回归,将有力促进辽宁古生物化石研究和科学普及,更好地为辽宁的科学文化建设服务。
    2018-07-20
  • 中国科学家证实鸟舌的骨化与飞行能力的出现有关
      (化石网报道)据新华社北京6月30日电(屈婷):从恐龙到鸟,一直是进化树上最引人关注的谜。近日,中国科学家从一些罕见带有舌骨的热河恐龙化石上得出诸多颠覆性的“新知”:可能由于获得了飞行能力,鸟类的舌头才开始渐渐骨化、并逐渐可以伸出口腔,方便它们采食;这一进化革命发生在距今1.2到1.3亿年前的白垩纪早期,最早的“证据”来自小盗龙和孔子鸟。
       
      这些成果来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李志恒团队和美国德州大学奥斯汀分校学者的合作研究。李志恒采取了一种非常前沿的技术手段——肌肉造影方法,来研究恐龙和鸟类的舌头。他想知道:两者的舌骨和肌肉如何相互作用,又产生了哪些功能?
       
      为此,李志恒团队先解构了13种现代鸟类和3个短吻鳄的标本,了解到鸟类舌骨最独特的地方在于:其骨质的部分几乎延伸到舌头的最前端。换句话说,包括人类在内的哺乳动物舌头柔软无骨,而鸟类则都有一条坚硬、灵活的舌头。
       
      众所周知,舌头是取食的关键器官,同时影响着呼吸功能。在进化的道路上,鱼类“登陆”成为陆地脊椎动物时,舌头的出现毫无疑问应该位列“革命性的事件”之一。当陆地脊椎动物演化成不同物种时,它们的取食、呼吸方式也随之不同,舌头和舌骨也发生变化。
       
      对于鸟类而言,李志恒的研究显示:随着现代鸟类取食方式的变化,它们的舌骨也高度分化,显示出多种与取食相关的适应性特征。比如,蜂鸟用水泵一样的舌头来吸食花蜜,因为它们的角舌骨和上舌骨是如此超长,可以帮助它们轻松地把舌头伸出很长,直到花蕊中去。
       
      但这项研究最有价值之处,是李志恒比对上述现生动物舌器和骨骼的对应关系,“还原”出已灭绝的恐龙和原始鸟类舌头究竟是如何一步步骨化的。这项研究工作耗时日久,并且需要极为罕见的舌骨化石材料。
       
      幸运的是,中国热河生物群是早期鸟类演化的“化石宝库”,特异的埋藏环境让纤细的舌骨也保存下来。李志恒研究了11个化石种类的舌骨,包括小型的似鸟恐龙、翼龙甚至暴龙,同样用肌肉造影方法、X射线断层扫描获得了高精度的三维图像,把它们放在进化树的谱系中一一比对。
       
      一种演化趋势因此清晰可辨:随着飞行能力的获得,一些似鸟恐龙已经不能用“手”来处理食物,这时候舌头就逐渐成为重要的处理食物的辅助工具。舌头变得越来越灵活、坚硬,两边的舌骨就越来越长,直到在舌头前端慢慢合拢,产生了一个新的骨化中心——基舌骨。
       
      李志恒说,基舌骨是支撑鸟类舌头最主要的一块骨头。那么,类似鸟类的基舌骨最早出现在哪一只恐龙身上呢?答案是小盗龙——一种跟鸟关系很近的恐龙。到了早期的原始鸟类——孔子鸟,基舌骨的骨化已经清晰可见。这意味着,恐龙在向鸟演化的过程中获得了复杂、灵巧的骨质舌器。李志恒认为,这一“鸟类演化的关键一步”发生在距今1.2到1.3亿年前的白垩纪早期。
       
      从取食的角度来说,有了基舌骨,似鸟恐龙才得以伸出舌头去获取种子、昆虫等。像短吻鳄那样短的舌骨,显然舌头是无法灵活地伸出去的,只能固定在口腔底部。于是,一个“无心插柳”的发现是:像电影那样张开血盆大口、舌头滴答着口水的霸王龙,从科学证据看,那是不可能的。
       
      以前,古生物界对于鸟类舌骨的分化和变异,很少从进化的角度去解释。而李志恒团队提出的“新知”——由于鸟类飞行导致新的取食方式,促进了舌骨的分化和活动性等,无疑具有颠覆性。
       
      “舌骨的出现和分化对于人们理解鸟类演化具有重要意义,”李志恒说,但更多的谜题还等待破解,比如鸟类独特的呼吸和发声方式与舌骨有何关联?“由于化石证据的缺失,这些鸟类演化中关键特征的发生和改变时间还需要进一步确认。”
       
      相关报道:舌骨研究为古鸟类演化提供关键性证据
       
      (化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:舌骨的主要作用是支撑舌头,而鸟类舌骨的独特之处在于其骨质部分还能延伸到靠近舌头的最前端。舌骨在古生物学的研究中很少受到关注,但实际上,舌骨研究可以为灭绝动物的生活方式提供关键性证据。
       
      6月20日,古脊椎所周忠和团队和美国德州大学奥斯汀分校同行在Plos One杂志在线发表了关于舌骨研究的最新进展,不但揭示了恐龙的舌头很可能像短吻鳄那样短而平扁、固定在口腔底部不能伸出,从而挑战了传统恐龙舌头复原以外,还提出了由于飞行而获得的新的取食生态促进了舌骨的分化和活动性的新观点。
       
      基于恐龙、翼龙和现代鳄鱼、鸟类之间的亲缘关系,该项工作比较了恐龙、翼龙、短吻鳄和现代鸟类的舌骨及相关肌肉,以及这些性状在不同谱系中的演化趋势。比较解剖的研究工作主要通过利用杰克逊学院高精度X-射线断层扫描以及增强CT造影所获取的高精度图像以及三维重构完成,对比标本包括了大量的现代标本的舌骨,分别来自3个短吻鳄以及13种现代鸟类(从鸵鸟、鸸鹋、鸭子和鹌鹑);还包括11个化石种类的舌骨,这些化石主要来自中国的热河生物群,包括小型的似鸟恐龙、翼龙甚至暴龙,由于舌骨在化石中的保存较为罕见,这些标本完好的舌骨显得尤为珍贵。
       
      结果显示,大多数恐龙的舌骨和短吻鳄类似,短小而简单,无法支持舌头的自由活动。舌骨的形状在翼龙、似鸟恐龙甚至在鸟类自身中,具有多样性。舌骨灵活性提高有关很可能与飞行有关,因为飞行大大扩展了这些类群的取食生境,恐龙在向鸟类演化的过程中获得了复杂以及灵巧的骨质舌器。伴随着现代鸟类的生境的分异,舌骨进一步高度分化,显示出多种和取食相关的适应性特征,例如鸭子、啄木鸟、蜂鸟等。
       
      舌器的分化对于理解鸟类演化具有重要的意义,未来的研究将会进一步关注和舌骨功能变化的相关解剖结构的改变,例如鸟类显示出舌骨后面连接的咽喉位置的后移很可能影响其发声和呼吸方式,不过由于化石证据的缺失,这些关键特征的改变以及发生时间还需要进一步确认。
       
      这项研究得到中国科学院、国家自然科学基金委、美国史密斯国家博物馆、贝蒂穆尔基金会的资助。
       
      原文链接:http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0198078
    2018-07-04
  • 暴龙血盆大口吓坏人 新研究发现其舌头其实很短小
      (化石网报道)经常在与古生物有关科幻电影中出现的史前暴龙,往往被描绘成一张开血盆大口,就能把猎物咬个粉身碎骨。然而美国有专家近日与中国科学院合作,研究在中国出土的暴龙化石,发现暴龙的舌头其实十分短小,而且不灵活,与其庞大身型不相配合。
       
      德州大学地质科学教授克拉克(Julia Clarke)与中国科学院组成的研究团队,分析和重建一批在中国东北出土、包括雷克斯暴龙等的暴龙化石,再跟现代鸟类及短吻鳄的舌骨和肌肉对比。结果发现,暴龙的舌头很短小,与现代鳄鱼或短吻鳄等相似,且几乎是紧贴在口腔底部,无法如现代蜥蜴、蛇等爬虫类般灵活吞吐。
       
      克拉克表示,在电影及博物馆内展示的暴龙模型吐舌画面,其实有误;她指出,相对于暴龙舌头短小,其他没有双手的恐龙,例如会飞行的翼龙等,它们的舌头则与现代鸟类的舌头较近似。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副教授李志恒推测,鸟类及蛇等爬虫类因为没有双手操纵猎物,它们的舌头在猎食时变得非常重要,因此进化得较长和较灵活。
    2018-07-04