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世界最大规模天坑群——汉中天坑群首次发现8毫米蜓化石
（化石网报道）据央视新闻客户端（总台央视记者 陈武 郭升）：世界最大规模的天坑群——汉中天坑群再次传来科考新进展。陕西省地质调查院在组织专家组对汉中天坑群科考过程中，在镇巴县巴山林天坑区内，首次发现了8毫米蜓（虫筳）化石。为研究天坑群演化和区域古环境古气候古地质提供了重要依据。
蜓，是一类已经灭绝的单细胞生物，属于原生动物有孔虫的一种。它们壳体微小一般壳长5—10毫米，但是小的不到1毫米，大的可达到30—60毫米。壳体形态多种多样，有凸镜形、盘形、球形、纺锤形及圆柱形等。一般多为纺锤形。蜓类生活在距今3.2亿年到2.5亿年前的石炭纪和二叠纪，在二叠纪末期全部灭绝。蜓化石，1934年由中国著名地质学家李四光创立命名并沿用至今。
陕西省地质调查院教授级高级工程师尹宗义介绍，除了蜓化石，还发现了其它共生的苔藓虫、海百合、双壳类等化石，这充分证明当时海洋环境适宜、地质构造环境相对稳定，有益于生物生长。汉中天坑地质调查发现的多门类古生物化石和本次蜓化石的调查成果，丰富了巴山林天坑区基础地质遗迹调查内容，也为研究天坑群演化和区域古环境古气候古地质提供了重要依据。
汉中天坑群范围地跨陕西省汉中市的宁强县、南郑区、西乡县、镇巴县等4县区，面积共5019平方公里。发现天坑54处，包括超级天坑2个、大型天坑7个，常规天坑45个。
2020-07-02 -
寒武纪大附肢类真节肢动物中不完全发育的口板
（化石网报道）据云南大学古生物研究院云南省古生物研究重点实验室：北京时间2020年6月25日23:00，美国《细胞》（Cell）出版集团子刊《当代生物学》（Current Biology，影响因子9.193）以报道（Report）形式在线发表了云南大学古生物研究院云南省古生物研究重点实验室刘煜研究员、侯先光研究员、翟大有研究员与哈佛大学Javier Ortega-Hernández副教授共同完成的题为“寒武纪大附肢类真节肢动物中不完全发育的口板”（A reduced labrum in a Cambrian great-appendage euarthropod）的研究论文。此项研究是该研究团队在继2016年于国际权威学术期刊《美国科学院院报》(PNAS)发文报道2毫米长迷人林乔利虫幼虫后的又一专门针对澄江节肢动物个体发育的研究，突破了以往此类研究中仅能对动物个体发育过程中背甲结构的大小及形态变化进行报道的局限，利用显微CT技术为澄江节肢动物腿肢构造的发育生物学研究打开了新的窗口，并奠定了坚实的研究基础。
节肢动物是显生宙以来地球上物种多样性最高的动物门类。在漫长的地球历史时期，大多数曾经在地球上生活过的节肢动物物种都由于各种原因而灭绝，幸存的部分则逐渐演化为今天的螯肢动物（蜘蛛、蝎子等）、多足动物（蜈蚣、马陆等）和泛甲壳动物（虾、蟹、昆虫等）。云南昆明附近的寒武纪澄江生物群地层中保存了大量呈特异埋藏的化石标本，记录了节肢动物等诸多后生动物门类在距今5.18亿年前的寒武纪大爆发时期的繁盛。于2012年入选“世界自然遗产”的澄江生物群自1984年7月由侯先光研究员发现以来，为研究众多动物门类的早期演化、“寒武纪大爆发”的过程和机制等重要科学问题提供了大量珍贵素材。
一直以来，研究者们对澄江化石的形态学观察主要局限于使用光学显微镜等传统成像技术对化石表面上所保存的二维结构的观察上，而保存在化石标本内部的动物身体结构信息则只能通过耗时且具破坏性的钢针修理等方法进行研究。正因为如此，研究者对早期节肢动物身体许多重要的精细结构（如：口板）是否真正存在这一科学问题，只能通过分支分析（phylogeny）等方法进行推测。即便推测准确，研究者们也无法对这类精细结构的真实形态进行展示。现在，在高精度显微CT的帮助下，研究人员得以通过无损的研究方式对澄江节肢动物身体的精细结构进行任意角度的高精度复原与观察，使用计算机三维软件对它们的身体模型进行“虚拟解剖”并分离出身体的各部分结构进行深入研究。
本次发表的论文正是借助了显微CT及计算机三维复原的手段，首次清晰揭示了寒武纪大附肢类节肢动物——迷人林乔利虫（Leanchoilia illecebrosa）头部保存的口板等精细结构（插图1）。此项研究的对象是该物种的两枚呈三维立体保存的幼虫化石，体长分别为5毫米及7毫米。研究发现，迷人林乔利虫在体长仅为5毫米的幼虫期，眼睛后长有一个明显的口板，口板表面还长有一对小突起（插图1，左图）。通过使用开源计算机三维复原软件Drishti（https://github.com/nci/drishti/releases），研究人员对一枚体长仅为7毫米的迷人林乔利虫幼虫化石的大附肢进行擦除后发现，在该生长期动物口板在其头部所占的比例有所减小（插图2，左图），说明口板结构在该物种的个体发育进程中有可能存在不完全发育的现象。这一细微结构是使用传统的研究手段无法观察和研究的。此外，研究人员还对动物头部进行了纵向数码切割（digital section），发现了该口板结构下往体内延伸的狭窄的咽部通道（插图2，右图箭头所示），这与在该物种的成虫标本上观察到的情况一致。
随后，研究人员将化石数据与现生节肢动物胚胎发育数据进行了对比研究（插图3），发现迷人林乔利虫作为螯肢类节肢动物（如：蜘蛛、蝎子等）在寒武纪时期的代表，已经进化出明显的、与现生节肢动物口板同源的结构。说明现生节肢动物中普遍存在的这一位于口前的突起构造早在5.18亿年前的干群螯肢动物中就已出现，为古生物学界、进化生物学界深入认识长久以来一直困扰着研究人员的节肢动物头部问题（Arthropod Head Problem）提供了直接的化石证据。
此次发表的论文中，研究人员还就射齿类动物（如：奇虾）身体结构中可能与真节肢动物口板同源的结构展开了讨论。射齿类动物的大爪肢是否是真节肢动物口板的同源结构，是研究人员下一阶段要解决的科学问题，让我们拭目以待。
本研究受国家自然科学基金委员会及云南省科技厅资助。
相关报道：显微CT“加持”揭秘5亿年前小“口板”
（化石网报道）据中国科学报：6月25日，《细胞—当代生物学》在线发表云南大学与哈佛大学共同完成，题为《寒武纪大附肢类真节肢动物中不完全发育的口板》的论文。该研究针对澄江节肢动物个体发育，突破了以往仅能对动物背甲结构的大小，及形态变化进行研究的局限。研究人员利用显微CT技术，为未来澄江节肢动物腿肢等软体构造的发育生物学研究打开了新窗口。
“节肢动物的口板跟头部的腿肢一起，形成一个几乎闭合的口器以便取食。”论文第一作者、云南大学古生物研究院云南省古生物研究重点实验室研究员刘煜对《中国科学报》说，“我们借助显微CT及计算机三维复原的手段，首次清晰揭示了寒武纪大附肢类节肢动物——迷人林乔利虫头部保存的口板等精细结构。这些细微结构是使用传统研究手段无法观察和研究的。”
节肢动物是显生宙以来，地球上物种多样性最高的动物门类。在漫长的地球历史时期，大多数曾经在地球上生活过的节肢动物物种都灭绝了，幸存的则逐渐演化为今天的螯肢动物（蜘蛛、蝎子等）、多足动物（蜈蚣、马陆等）和泛甲壳动物（虾、蟹、昆虫等）。
云南昆明附近的寒武纪澄江生物群地层中，保存了大量呈特异埋藏的化石标本，记录了节肢动物等诸多后生动物门类，在距今5.18亿年前的寒武纪大爆发时期的繁盛。1984年7月，侯先光研究员发现了澄江生物群，为研究众多动物门类的早期演化、“寒武纪大爆发”的过程和机制等重要科学问题提供了大量珍贵素材。
一直以来，研究者对澄江化石的形态学观察，主要局限于使用光学显微镜等传统成像技术，对化石表面所保存的二维结构的观察上，而保存在化石标本内部的动物身体结构信息，只能通过耗时且具破坏性的钢针修理等方法进行研究。正因为如此，研究者对早期节肢动物身体许多重要的精细结构（如口板）是否真正存在这一科学问题，只能通过分支分析等方法进行推测。即便推测准确，也无法对这类精细结构的真实形态进行展示。在高精度显微CT的帮助下，研究人员用无损方式，对澄江节肢动物身体的精细结构，进行任意角度的高精度复原与观察，使用计算机三维软件对它们的身体模型进行“虚拟解剖”并分离出身体的各部分结构进行研究。
该研究对象是迷人林乔利虫的两枚呈三维立体保存的幼虫化石，体长分别为5毫米及7毫米。研究发现，迷人林乔利虫在体长仅为5毫米的幼虫期，眼睛后长有一个明显的口板，口板表面还长有一对小突起。通过使用计算机三维软件复原，研究人员对一枚体长仅为7毫米的迷人林乔利虫幼虫化石的大附肢进行擦除后发现，在这一生长期，动物口板在其头部所占的比例有所减小，说明口板结构在该物种的个体发育进程中有可能存在不完全发育的现象。
“我们将化石数据与现生节肢动物胚胎发育数据进行了对比，发现迷人林乔利虫作为螯肢类节肢动物（如蜘蛛、蝎子等）在寒武纪的代表，已经进化出明显的、与现生节肢动物口板同源的结构。”刘煜说，“这说明现生节肢动物中普遍存在的这一口前的突起构造，早在5.18亿年前的干群螯肢动物中就已出现。”
此外，研究人员还对动物头部进行了纵向数码切割，发现该口板结构往体内延伸的狭窄咽部通道，这与在该物种成虫标本上观察到的现象一致。该研究为古生物学界、进化生物学界深入认识长久以来困扰研究人员的节肢动物头部问题提供了直接的化石证据。
论文中，研究人员还就射齿类动物（如奇虾）身体结构中可能与真节肢动物口板同源的结构展开了讨论。“射齿类动物的大爪肢是否真节肢动物口板的同源结构，是我们下一阶段要解决的科学问题。”刘煜说。
2020-06-28 -
澳大利亚发现渐新世时期神秘新动物化石Mukupirna，大小为现代袋熊四倍
（化石网报道）据cnBeta：外媒报道，袋熊有很多值得喜爱的地方。它们是强壮的动物，以其体型来说，它们跑得算是非常快。但这并不是它们唯一有趣的地方--它们还有着悠久的历史。一个由国际古生物学家组成的小组在周四发表在《Scientific Reports》上的一篇新研究论文详细介绍了其发现的一个不完整动物头骨，它的体型是目前现存袋熊的四倍多。
据了解，这块于1973年在Lake Pinpa--南澳大利亚一个偏远的干盐湖--的化石已经被归为渐新世时期普通袋熊的一位祖先。
新南威尔士大学科学学院教授、论文合著者Mike Archer在一份新闻稿中指出，由于这只动物被黏土包裹着，所以他们在第一次检查它时不确定它是什么。
“我们是在用一根细细的金属杆探测干燥平坦的湖面发现它的，就像针灸治疗地球母亲的皮肤一样。只有在极点接触到地表下的坚硬物体时我们才会向下挖掘到泥土中--在这种情况下，它被证明是一种最神秘的新生物的关节骨架。”
在土著澳大利亚人所说的Dieri和Malyangapa语言中，这具骨架被称为Mukupirna，意思是“大骨头”。它的残骸表明，这种动物的大小大概跟熊差不多，牙齿表明它以植物为食，四肢有力，适于挖掘。然而这项研究的作者认为，它可能不是像当代袋熊那样属于穴居类型。
论文的合著者Robin Beck指出，Mukupirna是一种令人印象深刻的强大野兽，至少比现代袋熊大三倍。“考拉和袋熊是令人惊奇的动物，”他说道，“但像Mukupirna这样的动物表明，它们已经灭绝的亲戚更不寻常，它们中的许多都是庞然大物。”
相关报道：科学家发现古代有袋类动物新种 揭示袋熊掘洞行为演化
（化石网报道）据中新网北京6月26日电（孙自法）：自然科研旗下国际学术期刊《科学报告》最新发表一篇古生物学研究论文称，科研人员在南澳大利亚发现并报告了一种古代有袋类动物的新种，它代表迄今为止已知发掘的最古老的澳大利亚有袋类动物之一，其解剖特征有助于学界进一步理解现代袋熊的演化及其典型的掘洞行为。
该研究论文通讯作者、英国索尔福德大学古生物学家罗宾·贝克(Robin Beck)等通过对南澳大利亚艾尔湖盆地发掘的一块头骨和部分骨架研究发现，该化石可追溯至渐新世晚期(约2500万-2600万年前)，属于袋熊亚目的一个新种。
袋熊亚目曾是多样性最丰富的有袋类动物演化组之一，目前只剩袋熊科中的3个物种和考拉仍然存活。罗宾·贝克等将此次新发现的物种命名为“Mukupirna nambensis”，种名源自艾尔湖和弗罗姆湖周边地区所讲的迪埃里语和马利扬加帕语中的“muku”(骨头)和“pirna”(大)，其体重估计为143-171千克，约为现存袋熊物种的5倍。
论文作者表示，根据骨骼鉴定出来的一些解剖特征指向了掘洞行为，比如常见于掘洞动物的前臂的适应。不过，先前发掘的可追溯至较晚时期的化石证据表明，Mukupirna对于掘洞行为的适应不如其年代较晚的近亲。这一点以及新种体型说明Mukupirna可能不具备现代袋熊所具备的真正的掘洞能力，但是可能通过刮挖的方式，获取地表下面的食物如植物根茎。
罗宾·贝克等在论文中还指出，现存袋熊物种的另一种典型适应是可以持续生长的专门的臼齿，但是Mukupirna也没有，这表明在袋熊的演化过程中，用于挖掘的骨骼解剖学适应早于牙齿变化。
2020-06-28 -
植物化石研究显示：当今的大气二氧化碳浓度超过过去2300万年的记录
（化石网报道）据cnBeta：外媒报道，众所周知，目前大气中的二氧化碳浓度是很长时间以来的最高值。根据一项对化石植物物质的新研究，当今的大气二氧化碳浓度超过了过去2300万年的最高记录，而且从来没有这么快地飙升过。
最近，我们的大气中二氧化碳浓度不断刷新着很多记录。2016年，南极成为地球上最后一个浓度超过400ppm的地区。2019年5月，夏威夷的莫纳罗阿天文台所测量的数据揭示，二氧化碳浓度创下了415.26ppm的新高。目前，这一浓度是人类历史上最高的。
更高的二氧化碳浓度与气候变化有关，以及所有可能带来的破坏。长期的研究表明，从19世纪初开始，二氧化碳浓度急剧上升 ---而“恰巧”就在工业革命的前后。我们的直接记录可以追溯到几百年前，但在这之前，情况就变得模糊不清了。钻出的冰芯让我们看到了远在270万年前的一瞥--不幸的是，发现当时的浓度还不到300ppm。
在这项新研究中，美国路易斯安那州立大学的研究人员将目光投向了更远的时间，将时间延伸到了2300万年前。该团队通过研究古代植物的化石遗骸来实现这一目标。当植物生长时，它们会从大气中吸收二氧化碳，而它们的组织会保留某些稳定的碳同位素--特别是碳-12和碳-13。当这些植物变成化石后，科学家们可以研究这些同位素的含量，并确定植物生长时的二氧化碳浓度。
利用这种方法，研究人员发现，在整个2300万年的时间里，二氧化碳的浓度大多在230ppm到350ppm左右波动。这远远低于现代水平。研究小组还发现，在这段时间里，没有发现像我们现在所经历的攀升那样剧烈的增长。更糟糕的是，在过去2300万年中，最剧烈的变暖事件都与二氧化碳浓度的上升幅度相当有关。这包括发生在1500万到1700万年前的中新世中期，以及300万到500万年前的上新世中期。
这项新研究进一步证明了人类现在所面临的挑战的严重性。
这项研究发表在《地质学》杂志上。
2020-06-22 -
《地球科学评论》：基于二叠、三叠纪的四足动物化石重构东亚板块拼合历史
（化石网报道）据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所：长期以来，大多数古地理重建中泛大陆在二叠纪（2.5亿年前）已经基本成型，但是东亚的各个板块是在什么时候与泛大陆连成一体却众说纷纭。之前的古地理重建研究综合了古地磁、构造、沉积等方面的资料，而拼合时间则来自于对沉积岩和变质岩的研究。然而之前的研究没有考虑四足动物的分布。最近，国际学术期刊《地球科学评论》（Earth-Science Reviews）发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘俊团队的研究结果，研究人员基于东亚二叠、三叠纪的四足动物化石重构了东亚板块的拼合历史。
生物演化都要有基础，而且每个单系的类群都有共同的祖先，是一次演化出来，再扩散开去。根据早期记录，华北板块、华南板块在石炭纪缺乏四足动物，二叠纪的四足动物化石就应该是从外地迁徙而来。而且如果是一个完整的动物群，应该是在有陆路通道以后才能够迁徙。这就可以用相应的化石来重建大陆拼合时间。
研究人员根据甘肃玉门大山口动物群推断，大约在2.66亿年前甘肃玉门所在的北山——阿拉善地体已经与泛大陆主体相连，而最迟到2.56亿年前华北板块已经成为泛大陆的一部分。过去争议的一个关键问题是华北板块何时与华南板块相连，根据大别山、秦岭的研究一般认为是三叠纪中晚期才完全拼合。虽然在华南没有二叠纪的四足动物化石记录，但是在老挝发现与我国华北二叠纪晚期动物群接近的二齿兽类、迟滞鳄类，支持早在二叠纪（2.52亿年前）印支板块就已经通过华南板块与华北板块相连了。这证实了早期依据古地磁研究提出的观点。
本研究得到中国科学院先导专项以及国家自然科学基金的支持。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825220302610
相关报道：中国科学家最新四足动物化石研究完成东亚板块“拼图”
（化石网报道）据中新社北京6月19日电（孙自法）：长期以来，大多数古地理重建中泛大陆在二叠纪(2.52亿年前)已经基本成型，但是东亚的各个板块是在什么时候与泛大陆连成一体却众说纷纭。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘俊研究员团队基于东亚二叠纪的四足动物化石的最新研究，重构了东亚板块的拼合历史。中国科学家完成东亚板块“拼图”的这项重要研究成果论文，最近已在国际学术期刊《地球科学评论》(Earth-Science Reviews)发表。
刘俊研究员19日通过网络接受中新社记者采访介绍说，关于东亚板块拼合历史，之前的古地理重建研究综合了古地磁、构造、沉积等方面的资料，而拼合时间则来自于对沉积岩和变质岩的研究，但之前的研究没有考虑四足动物的分布。
他指出，生物演化都要有基础，而且每个单系的类群都有共同的祖先，是一次演化出来，再扩散开去。根据早期记录，华北板块、华南板块在石炭纪缺乏四足动物，二叠纪的四足动物化石就应该是从外地迁徙而来，“如果是一个完整的动物群，应该是在有陆路通道以后才能够迁徙。这就可以用相应的化石来重建大陆拼合时间”。
刘俊团队根据甘肃玉门大山口动物群推断，大约在2.66亿年前甘肃玉门所在的北山——阿拉善地体已经与泛大陆主体相连；根据华北的二齿兽动物群推断，最迟到2.56亿年前华北板块已经成为泛大陆的一部分。
过去争议的一个关键问题是华北板块何时与华南板块相连，根据大别山、秦岭的研究，一般认为是三叠纪中晚期才完全拼合。刘俊认为，虽然在华南没有二叠纪的四足动物化石记录，但是在老挝发现与中国华北二叠纪晚期动物群接近的二齿兽类、迟滞鳄类，支持早在2.52亿年前，印支板块就已经通过华南板块与华北板块相连，“这也证实了早期依据古地磁研究提出的观点”。
这项最新研究从四足动物化石出发检验了以前的古地理重建假说，表明泛大陆拼合的时间远早于目前通常接受的时间。“根据目前的重建，塔里木板块、华南板块应该有二叠纪四足动物的分布，但是却是一片空白，这需要我们进一步工作来检验这个假说。”刘俊说。
2020-06-22 -
《自然》：早期恐龙产下的蛋是软的
（化石网报道）据小柯机器人：美国自然博物馆Mark A. Norell、耶鲁大学Jasmina Wiemann、Matteo Fabbri等研究人员合作发现，第一个恐龙蛋原来是软的。2020年6月17日，《自然》杂志在线发表了这一研究成果。
通过矿物学、有机化学和超微结构的证据，研究人员证明了保存良好鸟臀目恐龙原角龙和蜥脚类鼠龙的蛋壳具有非生物矿化的软壳性质。对一组代表性的硬壳和软壳、化石和现存的双孔亚纲蛋壳的原位拉曼光谱统计评估表明，原本有机但二次磷化的原角龙和有机的鼠龙蛋壳与柔软的、未生物矿化的蛋壳聚类在一起。组织学证实了这些甲壳类恐龙蛋的有机组成，并揭示出类似于乌龟软壳的分层排列。
通过祖先状态的成分和超微结构重建，研究人员将原角龙和鼠龙的蛋壳与其他双足动物的蛋壳进行了比较，从而揭示了第一个恐龙蛋是软壳的。在整个中生代，钙化的硬壳恐龙蛋至少独立进化了三次，这解释了化石记录中对恐龙蛋壳的偏差认知。
据了解，钙化的蛋壳可保护发育中的胚胎免受环境压力，并有助于生殖成功。由于现代鳄鱼和鸟类产下硬壳蛋，这种蛋壳类型已被推断为非禽类恐龙所有。已知恐龙蛋壳的特征是：最内层的膜、含有方解石的蛋白质覆盖基质以及最外层的蜡状角质层。钙质蛋壳由一个或多个超微结构层组成，在三个主要的恐龙进化枝之间，呼吸孔的构造也明显不同。到目前为止，仅发现了鸭嘴龙、几种蜥脚类和坚尾龙类的蛋壳。化石记录的匮乏和中间蛋壳类型的缺失挑战所有恐龙蛋壳结构具有一致性的观点。
相关报道：第一枚恐龙蛋可能是软的
（化石网报道）据中国科学报（任芳言）：在智利国家自然历史博物馆，有一具化石标本从未被贴上分类标签。2011年，它被人从南极带回，长约28厘米，宽约18厘米，有点像泄了气的足球。过去近十年，科学家对确认这具化石的来历一直没什么头绪。
无独有偶，美国自然历史博物馆的古生物学家马克·诺雷尔也有一个十几年都没解开的难题。2005年，他与同事在蒙古南部发现了一些原角龙蛋化石，这些蛋的内部有幼龙的骨骼雏形，但没人能解释为何蛋的边缘有一圈神秘的白色圆环。
6月18日，《自然》发表了两篇论文，两个谜题就此解开，并指向一个关键结论：早期恐龙产下的蛋是软的。这也解释了为何恐龙化石标本中，蛋化石尤其少——软壳状态下的蛋更脆弱，很难演变成化石。
茱莉亚·克拉克是奥斯汀得克萨斯大学的古生物学家。在她和同事的努力下，那颗“泄了气的足球”终于有了身份——它其实是大型海底捕食者沧龙的蛋化石，来自6600万年前。通过一系列显微镜观察，他们证实化石上褶皱而脆弱的外壁实际上是卵的分层结构。
诺雷尔等人发现的化石上的白色环状物，也恰恰是软壳蛋的有力证明。为了解开谜题，他与同事将化石样品置于激光中，记录光与样品表面相互作用产生的变化。
研究组用到了两组化石样品，其一是蒙古出土的、7500万年前的原角龙蛋化石，另一个是约2.15亿年前的沧龙蛋化石。软蛋壳的分子指纹与硬蛋壳有所不同，诺雷尔等人最终证实，两份化石上的白色光环，其实是化石版的软蛋壳分子指纹。沧龙存活于恐龙时代早期。
先前研究指出，早期的恐龙蛋很可能就是软的。而原角龙的蛋化石则意味着，即便在已经出现硬壳蛋的恐龙时代晚期，也有软壳蛋的存在。去年，英国莱斯特大学的研究者还发现，翼龙也会产下软壳蛋，孵化后的翼龙可以立刻飞翔。而克拉克等人也指出，沧龙很可能在软壳蛋产下后的几分钟就孵化出壳。
有研究者指出，陆地上的恐龙会将软壳蛋埋起来，这种做法可能是出于安全考虑，毕竟数吨重的成年恐龙直接孵在蛋上，蛋壳很容易被破坏。也有研究者表示，这一做法可以防止蛋的水分流失。不过此举也可能导致蛋处于较低温度、发育得更缓慢。
这两项研究改变了人们对恐龙成长和抚育方式的认知。葡萄牙里斯本技术大学古生物学家里卡多·阿劳霍指出，诺雷尔等人的结论令人信服，其研究提醒人们，“我们对恐龙繁殖策略的多样性知之甚少”。
相关报道：《自然》最新论文：古生物学家研究发现软壳蛋演化确凿证据
（化石网报道）据中新社北京6月18日电（孙自法）：国际学术期刊《自然》最新发表两项古生物学研究论文称，科学家们通过对包括鸟类、哺乳动物和爬行动物的羊膜动物的蛋的演化进行阐述，已研究发现关于软壳蛋演化的确凿证据。
其中，一项研究认为最初的恐龙所产的蛋可能是软壳蛋，这与一般的流行观点——恐龙产的是硬壳蛋相左；另一项研究描述了一个来自约6600万年前南极洲白垩纪沉积物的大号软壳蛋，也是迄今在南极洲发现的第一个化石蛋。
该研究论文介绍，羊膜动物所产的蛋包含一块内膜或羊膜，可以帮助防止胚胎变干。一些羊膜动物(如蜥蜴和乌龟)产软壳蛋，另一些(如鸟类)则产高度钙化的硬壳蛋。这种差异展现出不同的演化轨迹，钙化蛋更能抵御环境压力，它们的演化在羊膜动物的历史上具有里程碑意义，因为它们有助于繁殖成功，进而推动该支系的扩散和分化。不过，软壳蛋鲜有化石记录，因此难以研究从软壳蛋到硬壳蛋的过渡。
当中一项研究论文通讯作者、美国自然历史博物馆马克·诺瑞尔(Mark Norell)等通过研究原角龙和鼠龙的含胚胎化石蛋，发现它们都是软壳。研究者认为，钙化硬壳蛋在恐龙中至少独立演化了3次，并可能从一系列原始软壳型发展而来。软壳蛋可能被埋在湿润的土壤或沙中，之后借助植物物质分解所发的热来孵化，就像如今的某些爬行动物一样。
美国得克萨斯大学奥斯汀分校朱莉娅·克拉克(Julia Clarke)、卢卡斯·勒让德(Lucas Legendre)是另一项研究论文的共同通讯作者，他们描述了来自南极洲的一个近乎完整的足球大小的软壳蛋，这是迄今描述的最大的蛋之一，其大小仅次于马达加斯加已灭绝的象鸟所产的蛋。该软壳蛋的尺寸和薄壳(缺少透明的外层)暗示其为卵胎生，即一个“发育不全”的卵子在母体内发育，待产出后立即孵化。该软壳蛋被划归为一个新的分类，虽然其母体依然成谜，但论文作者认为它可能是一种如沧龙的巨型海洋爬行动物所产。
针对约6600万年前南极洲的软壳蛋研究，瑞典隆德大学、乌普萨拉大学两位学者同期发表观点文章则提出另一种解释——它是一种恐龙产的蛋，这一假设性解释的依据是该软壳蛋的估算重量接近于鸟类和非鸟恐龙已知最大的蛋的重量，而且后面两类都在南极洲留下了化石。
相关报道：别被《侏罗纪公园》误导：科学研究发现恐龙蛋并非硬壳、实际柔软
（化石网报道）据快科技（万南）：围绕在恐龙身上，还有相当多的未解之谜。那些看过《侏罗纪公园》或者《小脚板走天涯（The Land Before Time）》的人，可能自然而然认为恐龙蛋坚硬、巨大，可实际上，最新的研究表明，这完全是误区。
《自然》的文章中，来自美国历史自然博物馆的Mark Norell称，化石证据显示，原角龙、霸王龙的蛋都是软乎乎的，它们就像现在的爬行动物一样，把蛋下在潮湿的土壤中，类似于海龟、蛇类等。
不同于硬壳，软壳蛋保存起来也非常困难，导致人类长期以来知之甚少。同时，恐龙后期为适应进化，硬壳变得多且保存下来，形成了我们先入为主的概念。
相关报道：最早的恐龙蛋是“软蛋”
（化石网报道）据环球科学：在我们的印象中，恐龙产的蛋都有着坚硬的钙化外壳，但发表于《自然》的新研究却提出，最初的恐龙蛋可能是软壳蛋。在这项研究中，美国自然历史博物馆的科学家研究了原角龙（Protoceratops）和鼠龙（Mussaurus）的含胚胎化石蛋，发现它们都是软壳的。作者认为钙化硬壳蛋在恐龙中至少独立演化了三次，而且可能从一系列原始软壳型发展而来。软壳蛋可能被埋在湿润的土壤或沙中，之后借助植物物质分解所发的热来孵化，就像如今的某些爬行动物一样。
2020-06-22 -
古生物学家预测未来动物模样：哺乳动物要么变小，要么灭绝
（化石网报道）据新浪科技（叶倾城）：国外媒体报道，与那些研究历史和预测未来的事件相比，预测未来动物的模样似乎有些无关紧要。但是一些古生物学家对此充满兴趣，并认为这是一项具有重要意义的研究：能运用自己所知晓的生命状况，分析随时间变迁未来百万年后物种的变化……古生物学家预测未来动物模样不会百分之百准确，但通过此项研究分析，可深入洞悉什么进程塑造了地球生命，以及这些相同因素如何改变未来物种。
我们采访的一位科学家明确提及地球上所有物种之间相互联系，如果我们展开深入分析，就知道现今没有什么事物是偶然存在的。我们所知道的一切都是发展的结果，这是一项令人震惊的脑力测试，试着分析地球未来的变迁和物种进化。
未来的物种会发生什么变化？
美国田纳西大学地球和行星科学古生物学家斯蒂芬妮
短吻鳄和鳄鱼被称为“活化石”，它们自恐龙时代以来基本没有改变过。这种特殊说法会让鳄鱼古生物学家愤怒，因为不需要大量化石标本就能发现鳄鱼进化谱系中存在许多有趣的变化：远古鳄鱼生长着适应海洋环境的鳍状肢体，也有完全适应陆地奔跑的长腿，此外还有杂食性和食草性鳄鱼之分，一些鳄鱼长着奇特的牙齿和脆弱的颚部，还有全副武装的鳄鱼物种，头部宽而平、长着像钉子一样小牙齿的鳄鱼，小型鳄鱼、大型鳄鱼，以及体型各异的鳄鱼物种。如果科学家追溯至远古时期，甚至会发现鳄鱼的远亲是两条腿走路，外型颇似恐龙。
之所以大多数人认为鳄鱼进化历程中很少变化，是因为我们所观测的鳄鱼正处于多样性进化的一个低点，现今存活的鳄鱼物种都是半水栖、伏击型捕食者，它们会伪装成水中一根木头，然后突然跃出水面突袭猎物。从恐龙时代开始，鳄鱼远古祖先也曾是半水栖、伏击型捕食者，但这并不是它们唯一的生物形态。
我们观察鳄鱼的多样性是如何随着地质时间变化的，依据气候绘制地图，从而了解为什么我们会在同一时期发现多样性鳄鱼物种，而在其他时期则发现变化较少的鳄鱼物种。从最广泛的意义上讲，当气候变暖时，鳄鱼似乎会分散生活，具有差异性，我们在远古气候变暖时期的高纬度地区发现鳄鱼化石；当气候变冷时，鳄鱼物种将灭绝消失，幸存者主要集中在较温暖的地区，从地质学角度来讲，现代地球物种刚经历了冰河时期，因此我们看到的地球物种刚经历了一段艰难时期，呈现出生物多样性。
预测未来生物具体的模样是非常困难的，但这个推测过程是非常有趣的。关于鳄鱼的一个有趣事情是，以上提到奇怪的生物多样性并非局限于物种族谱，海洋鳄鱼的族谱也不仅只有一个分支，杂食性鳄鱼和头部类似冲浪板结构的鳄鱼也有多个分支，所以鳄鱼的适应能力很强，它们有时会扮演你意想不到的生态角色，如果你只根据现代幸存物种进行比较。
在遥远的未来，鳄鱼再次扮演它们更可怕的古生物角色，例如：海栖、陆栖、滤食类型、食草性物种等。鳄鱼非常擅长填补意想不到的生态地位，而且他们在过去证明了自己是幸存者。
我认为在不久的将来，就会看到鳄鱼物种的变化，例如：美洲短吻鳄就是一个真实成功的保护案例，人们有时忘记该物种曾被列为濒危物种，现今短吻鳄不断扩大其栖息领地，甚至可以在俄克拉何马州也能发现野生短吻鳄。
资源管理公司总监阿什利·雷格尔（Ashley Leger）
古生物进化存在着自然循环，就我看来，它可以与一个恒定的因素联系在一起：气候变化！
当前地球的气候变化速度是前所未有的，这主要是人类活动所导致。由于人类活动的影响，我不确定未来1万年、10万年还是数百万年后，地球植物群和动物群会发生一些明显的变化，如果让我猜的话，我认为这一时间会提早发生。
伴随着地球温度越来越高，植物开始生长缓慢，针叶树陷入生命挣扎状态。棕榈树和仙人掌将会繁茂生长，草原将逐渐萎缩，并且越来越干旱。同时，在水源附近会出现大量生命，这里将有大量丰富种类的绿色植物出现。
哺乳动物：我认为大型哺乳动物（从鹿至大象的所有哺乳动物）未来将面临着两种选择：要么灭绝，要么体型变小。未来没有足够的植物来维持它们庞大的体型发育，它们将变得越来越小。
在渐新世时期，鹿的身高仅30厘米高，我认为如果较大体型的哺乳动物群体要生存下去，它们会随着时间的推移变得越来越小，然而体型缩小和物种灭绝之间的决定性因素将直接与我们改变气候的速度有关。如果地球气候仍然不断升温，大量哺乳动物灭绝是大概率事件。如果我们能减缓气候变化的速度，巨型哺乳动物可能会逐渐适应环境变化，体型逐渐缩小，同时，我也认为已经适应温暖气候的哺乳动物在这个不断进化的世界里会适应能力更强，它们会出现体型缩小，皮毛更薄、更短，眼睛会变小（减少水分损失，因为在较热环境中水分可通过眼睛流失），耳朵变更大（用于身体降温和监听周围的猎物和掠食者），尾巴会变长，因为随着气温升高，每年的炎热季节将增多，蚊虫出现的时间会延长，长尾巴可用于驱赶蚊虫。
举个具体的例子，非洲象用它们巨大的耳朵保持身体凉爽，它们的耳朵里布满了细小血管，会在天气较热的时候拍打耳朵对血液降温。目前，非洲象已经很好地适应了非洲高温环境，并且体型比亚洲象小，因此未来它们比亚洲象更有可能生存和适应环境。北极熊灭亡命运似乎是注定的，但是马来熊却能适应高温环境，短毛动物（例如羚羊）比长毛动物（例如落基山山羊）的适应能力更强，我认为未来所有寒季哺乳动物都会走向灭绝，生活在温带气候的动物有机会适应气候变化。
鸟类：我认为未来鸟类会变得越来越大，因为它们活动机动灵活，可以飞抵一个新的区域生活，它们找到食物的机会更大。此外，如果哺乳动物开始逐渐变小，则意味着将有更多的小型动物供鸟类食用。因此，我认为鸟类会变得更大，胸部肌肉更发达结实，有助于拍打翅膀飞往更远地方，我还认为未来蛋壳会变得更厚，避免胚胎受热。
鱼类：鱼类是很难进行判断的，水需要较长的时间吸收达到新的温度等级，我认为海洋鱼类在未来很长一段时间内将保持相对稳定，然而，由于食物来源的原因，一些较大的鱼类将处于生存边缘。蓝鲸将很难维持其庞大的体型，逆戟鲸、鲨鱼等吞食海豹的大型海洋生物也将面临着生存危机，我猜测未来海豹数量将减少，因此逆戟鲸和鲨鱼数量也会减少。许多深海生物也将面临灭绝，一旦冰盖融化，就不会有下沉的冷水注入海洋，很可能未来深海生物没有太多的时间适应变化，将快速走向灭绝，这可能是致命的灭绝。
爬行动物：我认为蜥蜴的数量将会数量激增，这些冷血动物非常适合温暖的环境温度，我认为它们未来会茁壮成长，首先，小型蜥蜴物种的数量会大幅增加，我认为它们会开始适应环境并逐渐拥有更大的体型。随着其他物种生存危机逐渐增大，将更更多的昆虫供蜥蜴捕食。此外，如果鸟类变得更大，蜥蜴也会变得更大，这样可以确保蜥蜴不被鸟类捕杀。我认为行动速度变快将成为蜥蜴适应环境的一种能力，如果蜥蜴数量较多，它们会自然选择行动速度变快，身体强壮、行动敏捷迅速能有效躲避鸟类捕食。
昆虫：人们一想到昆虫就会毛骨悚然，很多昆虫都喜欢湿热天气，如果地球持续升温，更多的冰盖融化，将有越来越多的水吸收热量。当这种情况发生时，越来越多的水将蒸发，地球会变得更加湿润，因此昆虫的数量会快速增加，这将为爬行动物种群提供充足的食物。
人类活动对地球构成了严重伤害，我相信当前正处于一个大型动物灭绝时期，客观地讲，如果人类灭绝消失，地球上的其他物种会生存得更好。我们破坏了许多自然栖息地，对几乎所有物种进行捕杀，如果被捕猎的哺乳动物（例如：鹿、麋鹿、驼鹿、熊）变得越来越小，人类就会越来越多地捕猎它们。
如果必须要选择未来体型没有变化的生物，我觉得最佳选择是马蹄蟹，如果你从进化历史角度分析马蹄蟹，会发现它们几乎没有什么变化。就我看来，它们是一种完美物种，它们不会长得很大，因此可以保持固体的饮食结构，马蹄蟹裸露的身体大部分是外壳，起到一定的保护作用，它们栖息在水中，水的变化相对较慢，给予它们充足的时间来适应环境变化。此外，它们的血液非常特殊，似乎具有实验室无法复制的治愈功能，我认为，无论未来地球经历什么，马蹄蟹将是一种神奇的动物，在适应环境方面会表现得非常好。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所高级教授Jingmai O’Connor
当我们谈及大规模物种灭绝时，这样的物种灭绝事件通常会持续500万年。我们可以在地质记录中发现这一点，世界各地的岩石记录中存在500万年时间内没有任何生命的现象。换句话讲，当科学家进行地质勘测时，会发现许多古生物化石层，呈现生物多样性，然后突然会发现一个物种灭绝区，这段时期所有物种都消失了。500万年之后，万物复苏，当然出现了一些不同的动物群体。我们讨论的重点是该段物种灭绝期理论上存在“避难所”，意味着某些种类生物一定会存活下来。当外界环境复苏再次恢复时，这些物种的数量又恢复到正常水平，化石记录中没有“避难所”，但我们知道有一些物种在经历大规模物种灭绝事件时幸存了下来。
6600万年前白垩纪末期之后，大型恐龙都彻底灭绝消失，但有一支鸟类物种幸存了下来，我指的并非是一种鸟类，而是一支鸟类谱系，它们被称为“今鸟亚纲鸟类（Neornithes—crown birds）”，在恐龙彻底灭绝之后，地球物种多样性急剧增大，形成了现今仍然存在的物种多样性。鸟类是陆地上最具多样性的脊椎动物，当大型食肉恐龙灭绝之后，鸟类进化占据了这一生态龛位。古新世时期就是一个很好例子，当时生存着被称为“恐鸟”的大型鸟类，它们不会飞行，而且头骨长度达到1米，它们占据了之前的恐龙地位，成为当时的陆地顶级掠食者。
我猜测这样的事情可能会再度上演，一旦所有大型捕食类哺乳动物消失，鸟类就会逐渐成为霸主。在没有其他捕食者的情况下，鸟类可能开始在陆地上走动，它们就不必飞行。如果鸟类不需要飞行，它们的体型就会逐渐增大，飞行会限制体型发展，鸟类必须体重轻，才能维持飞行持久性，因为飞行需要消耗许多能量，因此古新世时期出现了恐怖鸟。
事实证明，我们正在经历第六次大规模物种灭绝时期，这也是第一次由一个物种（人类）主导破坏地球环境造成的大规模灭绝。科学家会提出一个问题：是否高等智慧生物会再次进化？一切都是为了生存，如果我们的智慧导致大规模物种灭绝，那么我认为这种高等智慧对物种延续并不好。我们很可能会将自己消灭了，这样的智力等级不太可能再次提升，尤其是当我们消灭了所有其他拥有智慧大脑的近亲物种，人类的行为就像病毒一样，在宿主体内繁殖，直到杀死宿主，这就是我们当前正在做的事情。当然，我非常热爱人类，人类文明充满神秘，人类可以创造许多新鲜事物。但是人类没有着眼于更远大的前景：我们正在做什么，我们将如何处理自己制造的问题？所以，人类的确达到一定智慧等级，但我们并没有以一种真正的智能方式利用人类智力。
美国自然历史博物馆赛克勒比较基因组学研究所副馆长杰西卡·韦尔
地球上所有物种都是相互联系的！你可以想象未来会一些种群数量减少，尤其是一些体型较小、数量庞大的生物，例如：虱子，它们可能会受未来气候和环境的影响。
人体有多种不同类型的虱子，只要有食物来源，它们就可能会出现多样性进化。但是如果未来人类消亡，那么寄生人体的虱子会发生较明显变化。人们可通过研究人类迁徙来分析寄生虱子出现的变化，但如果人类很少外出活动，他们身体的虱子就会被隔离，在隔离期间，就会积累突变。背景突变在生命中不断发生，但如果你想象一下两个种群被一条熔岩河隔离，那么这两个种群最终会累积突变，这就是一支物种形成类型。
如果未来鸟类和其他哺乳动物能够幸存下来，谁知道哪些物种会继续为虱子提供食物来源呢？也许虱子的数量会持续增多！
我认为人类生存的大多数时间聚焦于记录与我们息息相关的物种，人类喜欢四足动物，这与人类肢体有相似之处，尽管昆虫是地球上数量最多的生物，但是人们对它们的评价却很低。世界上有数以万计的飞虫物种，它们的突变率非常快，不断会有新物种出现，据统计，世界上有6000多种蜻蜓，相比之下，白蚁物种仅有2900多种。
虽然世界万物都不断地进化演变，例如：遭受环境辐射，或者物种多样化演变，但或许我们仅看到的是飞虫演变的冰山一角，或许它们正处于物种大爆炸过程中。特别是在没有人类的情况下，因为我们一直在试图消灭它们，也许昆虫在未来出现物种多样性发展。它们有许多生存策略：吸食动物血液、吃腐烂尸体、以植物为食，部分飞虫可以授粉，或者是掠食性生物。它们分布不同的生态龛位，进化数据表明，昆虫具有较强的存活率。
美国新泽西理工学院古生物学家、副教授菲利普·巴尔登
我专门研究群居性昆虫的化石记录，主要是蚂蚁和白蚁，当我们谈论生物进化成功性时，通常谈论3个指标：生物多样性、生物量（总丰度数量）和寿命（一支物种在没有灭绝的情况下存活时间）。
以群居性昆虫为例，它们的生物量之所以很高是因为它们是群居性行为。仅有一个或者几个个体完成所有种群的繁殖。这不仅意味着它们繁殖高效，也意味着该种群能承受大量死亡。对于一个拥有1000万只蚂蚁的蚁群而言，每天有1万只蚂蚁死亡并不是大事，就像人们清除皮肤死细胞一样。
那些仅出现非常短暂的生物血统，可能不如那些在岩石记录中出现数千万年、甚至数亿年的生物血统，以白蚁为例，早在1.5亿年前的侏罗纪时期白蚁原始物种就已形成群居行为。化石数据表明，最早的白蚁物种与霸王龙生活在同一时期，但它们的繁衍时期远远超过了霸王龙。
我们从近期一项全球评估数据得知，白蚁生物量可能与现今所有人类生物量相当。所以它们对环境有非常显著的影响，而且它们自身往往会引起生态系统变化，我们可以联想一下所有以蚂蚁和白蚁为食的生物。
我认为在很长一段时间内，一旦全球气候转暖，昆虫将生活得很好。昆虫通常趋热，现今我们发现昆虫多样性最高的区域位于热带，生物量最高的区域也是热带。而且如果地球大多数地区成为热带，那么昆虫将在未来数百万年迎来“美好时代”。像蚂蚁和白蚁等生物可能继续出现多样化发展，它们可能遍及地球各地。如果是这样的话，它们可能会间接形成更多的蚂蚁和白蚁捕食者来改变其他物种，或者未来物种可能会加入到1万多种无脊椎动物中，这些无脊椎动物通过模拟蚂蚁或者在蚁群中开发资源谋求生存。
现今昆虫的最大体型可能会受到限制，因为它们没有肺，只能被动地呼吸，除非它们增加体内氧气含量。但在远古时期，由于地球大气含氧量较大，昆虫的体型很大，翅亚目作为现代蜻蜓的近亲物种，其翼展达到2英尺以上，它们庞大身体与大约3亿年前氧气含量增加有关。地球近代历史经历了古新世-始新世最热期（PETM），这是地球过去5500万年前最热的时期。在古新世-始新世最热期的化石记录中，我们发现了体型巨大的蚂蚁，大小与蜂鸟差不多，它们仅出现在这个时期。关于它们最有趣的事实是，它们是在现今高纬度地区（例如：德国）的化石沉积物中发现的，这表明这些远古巨大蚂蚁能够生活在非常遥远的北部地区，当时该地区气候较温暖。
现今我们能发现庞大体型蚂蚁的地区只有热带，那些蚂蚁像拇指一般大。我们在考古研究中发现比这种蚂蚁更大的物种，它们也是生活在远古时期非常炎热的地方，这可能不是巧合。因此，如果在未来整个地球温度升高，我们很可能不仅会看到更大体型的昆虫，还能在热带之外的地区看到大型昆虫。
从化石记录中我们得知，局部灭绝——即局限于特定地理区域的物种灭绝，我们在生物地理学存在许多案例，典型的脊椎动物实例是骆驼，现今仅在非洲、中东和欧亚大陆发现骆驼（生活南美洲的美洲驼是骆驼的近亲物种），但我们从化石记录中知道骆驼实际起源于北美洲。现在北美洲的骆驼已灭绝消失，如果未来出现巨大的气候变化，改变我们现今所知道的生态系统，地球可能仅剩下更小的避难所，仅供昆虫存活下来。预想一下，未来瓢虫仅在格陵兰岛、巴塔哥尼亚岛或者其他气候不太温暖的极端地区生存，这将非常奇特，但也令人感到沮丧。
另一个有趣的想法是未来某些昆虫可能被另一群昆虫所替代，如果事实证明蜜蜂在未来特别容易灭绝，可能会有其他类型的传粉者填补这些生态龛位，Kalligrammatidae就是一个化石实例，该物种相当于侏罗纪时期的蝴蝶。事实上，Kalligrammatidae与蝴蝶的关系并不密切，而与草蛉虫十分相近，草蛉虫是指晚上会粘在纱窗上的绿色小昆虫，Kalligrammatidae趋同进化形成类似蝴蝶的一些特征，它们的翅膀上有斑点，它们相当于最原始的“蝴蝶”，但最终它们灭绝消失了，近代出现的蝴蝶填补了这一生态空缺。
美国俄克拉荷马州大学分子人类学与微生物研究实验室博士后研究员亚历克西斯·麦察利维
我们如何思考未来物种变化不仅能从特定的生物多样性基线发展分析，还可以基于对远古物种演变的认知，通过研究地球历史：温度变化、海平面上升下降、二氧化碳变化，从而分析这些变化情况下生物群落是否变迁、调整或者消亡。
我们并不需要做出太多推断就可以证明，受人类活动影响，地球将变得越来越热，世界各地海平面将上升，因为之前锁定在冰川中的水逐渐融化。当然，全球转暖趋势会对岛屿国家和地势低洼的沿海地区造成灾难性后果，目前全球海平面逐年升高。
远古时期海平面也存在一定波动，尤其是在更新世时期（大约280万年前-11700年前），这是一个循环的冰川周期：随着温度和冰盖的变化，海平面也发生了显著变化，从而导致随时间推移，许多岛屿变得越来越大或者越来越小，有时通过“陆桥（land bridges）”将岛屿之间或者岛屿与大陆连接在一起，如果水位较低的话，岛屿之间会相互连接。物种-地区之间的逻辑关系表明，在任何一个给定时间，我们期望更大的土地面积支持更大的物种多样性，通过研究近期海平面变化的历史，可分析出岛屿和殖民地的独特历史，岛屿生态系统是全球重点保护目标，具有一些岛屿生活着区域特有物种。
我们也可以理解岛屿是物种进化的摇篮，坦白地讲，岛屿环境物种进化发展非常奇特。因此，在一个快进几千年的思维实验中，让我们想象一下由于人类活动导致海平面上升，曾经隔离的岛屿环境，随着海平面升高，岛屿之间、岛屿和大陆连接起来，一些哺乳动物的进化轨迹是否出现变化？
通过研究现已灭绝的岛屿哺乳动物，科学家提出一种假说——“岛屿法则”，但我更倾向于将其称为“爱丽丝梦游仙境效应”：喝下药水，通常较大的哺乳动物会变小（岛屿侏儒症），吃下蛋糕，通常较小的哺乳动物会变大（岛屿巨人症）。
长鼻目动物（大象及其相关物种）为我们提供了岛屿侏儒症的绝佳例证，因为它们擅长游泳，曾经登上许多岛屿，例如：加利福尼亚侏儒猛犸，是哥伦比亚猛犸在海平面较低的时候游过海峡群岛繁衍生息的后代，最终加利福尼亚侏儒猛犸仅肩高1.2-2.4米。地中海群岛（包括：克里特岛、马耳他岛、塞浦路斯岛等）历史上曾生活着多样性灭绝侏儒长鼻目动物，有趣的是，考古学家发现的一个头骨，让人们联想到希腊传说中的“独眼巨人”。
在加勒比地区，大地獭近亲物种到达了古巴和伊斯帕尼奥拉岛，进化了数百万年最终形成猴子和狗一般大小，想象一下依据“岛屿法则”，未来许多物种会发生巨大变化，会出现“小人国”吗？
遵循自然规律是最佳选择，一方面，由于生存资源受限，体型较大生物会变小，由于它们突然从环境压力、掠夺和竞争中解脱，或者拥有新的生存资源，它们的体型会变得越来越大。但不论何种原因，最终物种进化的结果都是令人敬畏的。
在中新世时期的加尔加诺岛，这是一个岛屿，而不是半岛，这里生活着巨大怪兽——Deinogalerix koenigswaldi，是一种巨型刺毛鼩猬，现代鼩猬是一种没有刺的刺猬，通常与大老鼠差不多大小，但是Deinogalerix koenigswaldi体型庞大，接近于狗的体型，很可能是食肉动物，而不是食虫动物，附近的撒丁岛在中新世时期生活着一种超大鼠兔。
在更新世时期的加勒比海岛屿，曾生活着一种巨型啮齿类动物——钝齿鼠（Amblyrhiza inundata），它是豚鼠的远亲物种，体重可达到100-400磅之间。它们主要生活在安圭拉群岛等岛屿，随着海平面上升，许多岛屿面积逐渐减少，无法维持大型啮齿类生物存活。
岛屿环境有许多“爱丽丝梦游仙境效应”实例，有更多的物种喝药水或者吃蛋糕，这些物种之间影响非常微妙，例如：现今仍存活的海地长吻猬（Hispaniolan solenodon），体型像家猫一般大小，是世界上为数不多的有毒哺乳动物之一，它的体量为1公斤，虽然它们看上去并不大，但却比普通鼩鼱体型大10倍以上。
不幸的是，在许多情况下，一些怪异岛屿物种灭绝并非是环境变化所致，而是受人类破坏环境所致。因此，在我们预见未来海平面上升所造成的物种孤立和各种进化问题时，我们必然对未来的人类后代繁衍发展产生更深刻的认识，让它们走向进化之路。
2020-06-17 -
热河生物群的出现时代和持续时间
（化石网报道）据中国科学院地质与地球物理研究所：热河生物群生存于早白垩世，主要分布在辽宁西部、河北北部和内蒙古东南部，以数量众多、精美壮观且保存完好的多门类陆相生物化石群闻名于世，包括带羽毛的恐龙、早期鸟类、早期哺乳动物、翼龙和两栖动物，以及大量的昆虫和早期开花植物，是探索中生代主要生物类群起源和生命演化的世界级化石宝库。
热河生物群的演化经历了早、中、晚三个阶段，分别对应于花吉营组（或大北沟组）、义县组和九佛堂组。早期对义县组和九佛堂组的生物化石和同位素年代学研究，将热河生物群的年龄确定为131～120Ma，相应的持续时间为1100万年。近年来，在冀北丰宁四岔口盆地花吉营组新发现的反鸟类（丰宁原羽鸟、多齿胫羽鸟、马氏始鹏鸟）、今鸟型类（弥曼始今鸟）和一些更基干的鸟类，以及丰宁北票鲟等关键类群化石，成为迄今为止热河生物群最早的脊椎动物化石记录。但是，花吉营组底部热河生物群早期阶段的重要化石尚无精准的同位素年代学约束，导致热河生物群出现这一关键节点的年龄尚未准确确定，严重阻碍了对关键物种的生态分异、辐射过程及其与早白垩世陆地生态系统关系的认识。
在国家自然科学基金和中科院先导专项的资助下，中科院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室杨赛红博士后和贺怀宇研究员、朱日祥院士、邓成龙研究员、李秋立研究员、俞志强博士，以及中科院古脊椎所周忠和院士、金帆研究员、王敏研究员、邹晶梅研究员，山东临沂大学张福成教授，中国地质大学（武汉）吴元保教授共同合作，在对四岔口盆地油坊、团瓢沟和芥菜沟等3个剖面的花吉营组进行精细的古生物化石及地层对比的基础上，系统采集了与含化石页岩层互层的8个凝灰岩/凝灰质砂岩样品（图1），进行了SIMS锆石U-Pb测年,获得了8个谐和的年龄结果（图2）。其中，油坊剖面的128.7±0.8Ma、128.8±0.7Ma和130.3±0.8Ma，团瓢沟剖面的129.6±1.2Ma和芥菜沟剖面的129.5±0.9Ma等5个年龄数据表明，四岔口盆地花吉营组含鸟化石层的沉积时代为130～129 Ma，这与本团队先前报道的含鸟化石层40Ar/39Ar同位素年龄结果（He et al., 2006, G-cubed）在误差范围内一致；这三个剖面分别获得的132.5±2.9Ma、132.6±0.9Ma和135.4±1.2Ma等年龄数据表明,含哺乳动物和鲟鱼化石层的沉积时代为135～132Ma（图1、2）。
综合热河生物群的古生物化石和同位素年代学研究结果，本研究获得如下重要认识：
（1）反鸟类和今鸟型类（中生代两个最重要的鸟类群）最早出现于约131Ma，将今鸟型类的起源时间向前推进了500～600万年；
（2）花吉营组出现的最原始的丰宁原羽鸟、进步的多齿胫羽鸟等反鸟类、处于基干位置的郑氏始孔子鸟，以及比较进步的弥曼始今鸟等今鸟型类，指示了热河生物群主要鸟类支系在这个时期已经开始出现分化和辐射；
（3）将热河生物群最早出现的时间向前推至约135Ma，并结合本团队先前获得的九佛堂组晚期热河生物群约120Ma的40Ar/39Ar同位素年龄（He et al., 2004, GRL），将热河生物群的生存时代确定为135～120Ma，根据GTS2016，相当于早白垩世Valanginian晚期至Aptian中期，时间跨度约1500万年。
研究成果发表于国际顶级学术期刊PNAS。(Yang S H，He H Y，Jin F，Zhang F C，Wu Y B，Yu Z Q，Li Q L， Wang M，O'Connor J K，Deng C L，Zhu R X，Zhou Z H. The appearance and duration of the Jehol Biota：constraint from SIMS U-Pb zircon dating for the Huajiying Formation in northern China[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2020. DOI:10.1073/pnas.1918272117)
2020-06-15 -
奥陶纪末生物大灭绝新证据暗示平流层火山喷发是“最大嫌疑人”
（化石网报道）据科技日报（陆成宽）：近日，《自然·通讯》报道了一项关于奥陶纪末生物大灭绝的研究成果，中国科学技术大学沈延安研究团队发现，在奥陶纪末生物灭绝事件的过程中硫同位素产生了非质量分馏，提出“平流层火山喷发”是奥陶纪末生命灭绝事件的驱动机制。
长久以来，奥陶纪末生物大灭绝事件的原因一直是个谜，科学家曾提出冰川事件、火山爆发以及伽马射线暴等多种解释，但具体的驱动机制目前学界尚未形成统一认识。
冰川事件 遭受气候变冷和气候变暖“双重打击”
奥陶纪是古生代的第二个纪，气候温和，浅海分布广泛，现今1/3的陆地当时被浅海覆盖，海平面比现在高出400米，是地球历史上海侵最严重的时代。这一时期，海生生物空前发展，腕足动物、三叶虫、珊瑚、笔石等迅速演化，科学界称之为“奥陶纪生物大辐射事件”，原始的脊椎动物开始出现，陆地上除了很低等的植物，没有任何动物生存。
发生在大约4.4亿年前的奥陶纪末生命大灭绝，是地球自寒武纪生物大爆发以来最古老的生物灭绝事件，也是地球5.4亿年来第二大生命灭绝事件。当时的海洋生物遭遇了灭顶之灾。像珊瑚、腕足动物、三叶虫等生物门类的多个类群几乎“全军覆灭”，这次大灭绝重创了海洋生态系统，导致当时85%的海洋生物物种灭绝。科学界普遍认为，导致这场灾难的罪魁祸首就是奥陶纪末的冰川事件。
关于奥陶纪末生命大灭绝，以前主导的观点是将两幕式生物灭绝与当时冰期的开始和消融联系起来。长期以来，这次大灭绝事件的基本过程被描述为两幕式：第一幕起因于凯迪—赫南特期之交冈瓦纳冰盖的形成，造成新的凉水海洋生物全球广泛分布；第二幕则由于赫南特晚期冰川消融，导致早前的凉水动物整体消亡。
“具体来说，就是冰期开始的时候全球海平面下降，气候变冷，这一全球气候的突然变化直接导致海洋动物生存空间缩小，其结果是部分动物往海洋深部迁移并适应深部生存环境，但相当一部分动物因为对深部海洋生存环境的适应性较差而消亡。在持续大约100万年之后，冰川开始消融，全球海平面迅速升高，气候变暖，从而导致海洋缺氧。海洋内氧气的缺乏直接对奥陶纪末生命造成毁灭性的打击。”沈延安告诉科技日报记者。
真核藻类大爆发 海洋“吸收”有机碳致大气CO2浓度急降
虽然长期以来，赫南特冰期及其引发的气候、海洋环境变化，导致生物大灭绝是国际上较为主流的观点，然而这次剧烈、短暂的冰期为何能在二氧化碳浓度异常高的背景下发生仍是个谜。
2018年，美国哈佛大学地球与行星科学系安·皮尔逊课题组与中国科学技术大学沈延安研究团队合作在《自然·地球科学》上发表论文称，研究发现，海洋真核藻类的大爆发，或触发赫南特冰期，并间接导致奥陶纪末期生物的集体灭绝。
研究人员以美国内华达州维尼溪奥陶—志留纪典型剖面为研究对象。沈延安团队首先对该剖面进行了详细的野外考察并进行了高密度的样品采集工作，在此基础上中美合作团队开展了氮同位素的研究工作。研究结果显示，在奥陶纪末期，由于陆地大量维管植物首次出现与扩张，增强了大陆风化作用，导致海洋中生物可利用的限制性营养元素十分充裕。这为加速浮游植物的生长、繁殖提供了有力的条件。
氮同位素的研究结果证明了在赫南特冰期之前，真核藻类迅速扩张，大量有机碳迅速被埋藏在海洋中，致使大气中二氧化碳浓度短时间内急剧下降，这是此次赫南特冰期和生物大灭绝事件的重要驱动因素。
此外，还有研究人员认为，伽马射线暴导致了这次生物大灭绝。所谓伽马射线暴是宇宙中一种伽马射线强度在短时间内突然增强，随后又迅速减弱的现象。伽马射线暴的时间不长，通常只有几十秒，能量主要来自伽马射线。伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是一种比X射线能量还高的辐射。物理学家通过计算发现强大的伽马射线暴能够杀死一定范围内的宇宙生命。奥陶纪大灭绝是地球5大历史事件之一，导致海洋物种数量急剧下降。有证据表明，这一巨变发生在冰河时代，而伽马射线暴可能是触发此次大规模灭绝事件的原因之一。
平流层火山喷发 触发全球气候剧变和海洋环境恶化
“但是近年来科学家们通过全球范围内详细的野外考察和研究发现，奥陶纪末冰川期的开始和结束并没有与两幕式生命灭绝在时间上高度一致，因此将奥陶纪末生命大灭绝的原因与冰川的开始和消融直接联系起来受到了质疑。”中国科学技术大学地球和空间科学学院副研究员胡东平说道。
针对这一科学问题，研究人员开辟了新的研究思路。他们对华南奥陶纪末生命灭绝地层中的黄铁矿进行了高精度同位素分析，发现伴随着奥陶纪末火山的喷发，硫同位素出现非质量分馏，当火山活动减弱和停滞后，硫同位素又呈现质量分馏。“奥陶纪末非质量硫同位素记录的发现是有地质记录以来的首次报道。因此，我们提出奥陶纪末火山活动为‘平流层火山喷发’，触发和驱动了当时的生命大灭绝事件。也就是说‘平流层火山喷发’扣动了奥陶纪末生命灭绝的‘扳机’。”沈延安说。
该研究认为，奥陶纪末“平流层火山喷发”将大量二氧化硫、硫化氢和其他火山物质输送至平流层并形成了以硫酸盐为主的气溶胶层。硫酸盐气溶胶层对全球气候变化和地球系统的热量平衡起着至关重要的作用，因为平流层硫酸盐气溶胶反射短波的太阳辐射、同时吸收长波段的太阳辐射，从而导致地球表面温度下降。也就是说，硫酸盐气溶胶层加热了自己，冷却了地球。
在平流层的臭氧层附近，火山喷发的二氧化硫等含硫气体经光化学反应产生硫同位素的非质量分馏，并形成硫酸盐等沉降至地表和海洋中，最后保存于岩石中。经过短暂的冷却之后，“平流层火山喷发”释放大量温室气体使地表温度迅速升高并形成酸雨，导致陆地和海洋酸化以及海洋缺氧。因此，他们认为，“平流层火山喷发”触发和驱动的一系列全球气候剧烈变化和海洋缺氧等环境恶化，直接导致了奥陶纪末生命大灭绝。
在沈延安看来，该项研究对现代全球气候变化有重要的启示作用。卫星观察数据表明，近50年来平流层的硫酸盐浓度不断升高，一种观点认为是人类活动排放含硫气体造成的，也有研究认为是现代火山不断喷发导致的。很显然，高精度的硫同位素分析能够为探讨这一重要科学问题提供有力的手段。
2020-06-15 -
5亿年前腕足动物贝壳上竟长满寄生虫
（化石网报道）据科技日报（陆成宽）：在生物界，寄生现象无所不在。5.4亿年前寒武纪大爆发后不久，动物便需要与寄生虫作斗争。来自西北大学等国内外单位的研究人员发现，古代腕足动物被一种生物寄生，后者或能将腕足动物的食物转为自食。这是迄今在化石记录中发现的最古老寄生关系。相关研究成果近日在线发表于《自然·通讯》杂志上。
腕足动物是小型有壳的海洋无脊椎动物，它有两个硬壳，一端铰接，另一端可以打开进食或关闭后形成保护。腕足动物通过一圈有纤毛的触手（纤毛环）来进食，这些触手通常排列为马蹄形，被称为触手冠，它们通过一根被称为肉茎的柄状器官附着在海底或其他底质上。
寄生虫的化石记录十分稀少，但大多数情况下，寄生只是围绕着一个或几个样本，而一个生物是否会对另一个生物产生负面影响，一直都只是推测。
研究人员分析了在云南发现的5.12亿年前的寒武纪腕足动物乌龙箐新圆货贝的化石种群。他们发现许多乌龙箐新圆货贝的壳外覆盖一种管居生物，而覆有管居生物的乌龙箐新圆货贝体型明显较小，而且这些管状生物附着方向与腕足动物自身的摄食水流方向总是一致。“因此，我们认为这种管居生物通过偷窃宿主的食物，从而影响了宿主的大小，也使其生物量大为减少，明显属于寄生生态现象。”论文第一作者兼通讯作者、西北大学地质系教授张志飞说。
张志飞表示，这项研究将包壳生物追溯到寒武纪早期，前推至少3000万年，通过化石生物统计首次发现了地球上最早的专性寄宿关系，论证了专性偷窃寄生是地球上消失最早的寄生关系。同时，也开启了寒武纪寄生虫学的研究，表明了对抗性生物关系是地球动物生态系统演化的重要动力。
2020-06-15