科研进展
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研究发现新元古代早期海洋浅水环境发育最小含氧带拉伸纪（距今10亿-7.2亿年）是早期真核生物演化的关键时期，深入探究这一时期的古环境，特别是古海洋的氧化还原状态，对于我们理解早期真核生物与环境之间的协同演化关系具有重要意义。近年来，中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队对华北板块东缘胶辽徐淮地区的新元古代拉伸纪早期地层开展了系统的沉积学和地球化学研究，发现在拉伸纪早期的徐淮盆地，当中深层海水已经呈现为氧化/弱氧化的状态时，浅水地区却始终发育缺氧和铁化的水体。拉伸纪早期独特的海洋氧化还原结构与现代海洋的最小含氧带具有很强的相似性。相关研究成果于2025年1月16日在线发表于《自然-通讯》（Nature Communications）上。元古宙中期海洋的氧化还原结构及其控制因素始终存在争议。传统观点普遍认为大氧化事件结束后，元古宙中期的海洋除极表层的水体含氧之外，从浅层到中深层的大部分水体都维持了缺氧的状态。虽然近年来一系列的研究成功证实了中元古代海洋中氧化水体的存在，但是对于这一时期氧化水体的形成机制以及紧随其后的拉伸纪海洋中是否仍存在氧化水体一直未有明确的结论。华北板块东缘的胶辽徐淮地区保存有良好的中元古代晚期到新元古代早期地层，为我们探究上述问题提供了良好的研究材料。本次研究主要针对沉积于徐淮盆地的淮南群、肥水群和淮北群展开。通过沉积学工作及一系列氧化还原指标分析，研究人员发现在拉伸纪早期，徐淮盆地的海水并非全部处于缺氧的状态，其氧化还原状态与沉积深度表现出明显的相关性。沉积于近岸浅水地区的碳酸盐岩记录了底层水体持续缺氧的信号，而远岸地区中深水的泥岩则普遍沉积于氧化或弱氧化的环境中。古海洋初级生产力指标进一步表明初级生产力的变化是造成徐淮盆地海水氧化还原状态空间异质性的关键因素。远岸地区较低的初级生产力能够有效降低有机质降解过程的氧气消耗，使氧气能够扩散到中深层水体。与之相反，近岸碳酸盐岩台地地区较高的初级生产力则会迅速消耗海水中的溶解氧，最终导致浅海地区的广泛缺氧。拉伸纪早期徐淮盆地古海洋的氧化还原结构与现代海洋的最小含氧带结构具有很好的相似性，但不同之处在于，现代海洋的最小含氧带主要发育于大陆边缘地区的中深部水体，而徐淮盆地的最小含氧带则发育于浅水碳酸盐岩台地环境。持续含氧的中深层水体很有可能为真核生物随后的繁盛奠定了相应的环境基础。本研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和古生物学与油气地层应用全国重点实验室联合资助。论文相关信息：Sun, Y., Wang, W., Lang, X., Guan, C., Ouyang, Q., Pang, K., Li, G., Hu, Y., Shi, H., Zhao, X., Zhou, C.* 2025. A shallow-water oxygen minimum zone in an oligotrophic Tonian basin. Nature Communications, 16: 725. https://doi.org/10.1038/s41467-025-55881-3.图1 淮南群和肥水群综合柱状图及地球化学数据图2 徐淮盆地拉伸纪地层铁组分数据交汇图图3 徐淮盆地拉伸纪早期海洋氧化还原结构示意图<!--!doctype-->172025-01
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晚中生代苏铁植物“吉林羽叶属”的全球分布与古气候苏铁类是古老的裸子植物，最早可追溯到石炭纪宾夕法尼亚亚纪，并在侏罗纪–白垩纪期间达到多样性的顶峰。现生苏铁植物共包含2科10属300余种，主要分布于美洲、非洲、东南亚以及澳洲地区的热带–亚热带地区。吉林羽叶属（Chilinia）是苏铁纲中已灭绝的属，在形态特征上，与篦羽叶属（Ctenis）高度接近，但前者以锯齿状裂片边缘的独特形态特征与篦羽叶属相区分。吉林羽叶属发现至今60余年，是中国东北侏罗纪－早白垩世植物群的重要代表性化石之一。然而，对其系统学分类属性、多样性及古地理分布等的了解较为薄弱，亟待梳理。近日，中国科学院南京地质古生物研究所硕士毕业生李孟鸽，在研究员王永栋的指导下，与副研究员李亚和博士朱衍宾合作，通过对保存在南京古生物所的吉林羽叶属模式标本及其它化石材料进行梳理研究，并结合聚类分析方法和数据记录，揭示其系统学多样性以及时空分布与古气候特征。研究成果发表在国际学术期刊《白垩纪研究》（Cretaceous Research）。研究人员根据羽叶形态及边缘锯齿状特征，并结合产地和时代信息，将迄今为止世界范围内发现的吉林羽叶属化石记录，归并为3个形态学分类组并提出各种间相似性异同及主要鉴别特征（图1，2）。为评估化石系统学关系，通过对已知化石种17个形态性状数据进行聚类分析，显示吉林羽叶属的诸多形态学特征从侏罗纪延续到早白垩世，并在白垩纪后期经历了显著的形态学多样性分异（图3）。研究表明，吉林羽叶属是中生代苏铁植物的特征分子，并在系统学、地层时代和古地理分布等多方面具有代表性。目前全球发现的9个种，主要分布在欧亚大陆，时代跨度从中侏罗世到晚白垩世。其中7种主要分布在中国东北以及俄罗斯白垩纪早中期地层，其余2种发现于英国、南极洲以及乌兹别克斯坦的中侏罗世。化石记录显示，吉林羽叶属在中侏罗世主要分布于泛大陆南北半球的中高纬度地区，随后迁移至劳亚大陆东北部的中高纬度地区，至白垩纪中期继续繁盛，最终在晚白垩世初的塞诺曼期消失灭绝（图4）。作为侏罗纪和白垩纪劳亚大陆的代表性植物分子，吉林羽叶属主要生长在温暖潮湿的暖温带气候环境，并显示季节性变化或短期干热气候条件。本项研究为了解和探究白垩纪温室气候变化与植被演化提供了苏铁植物化石证据。李孟鸽为论文第一作者，王永栋为通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金委的资助，并是IGCP679的成果之一。论文相关信息：Li, Mengge, Wang Yongdong*, Li Ya, and Zhu Yanbin, 2024. Re-investigation of the Mesozoic cycad genus Chilinia: Fossil record, diversity, spatio-temporal distribution, and palaeoclimate implications. Cretaceous Research 162: 105920.https://doi.org/10.1016/j.cretres.2024.105920.图1. 吉林羽叶（Chilinia ctenioidesLee et Yeh）模式标本及其羽叶形态和锯齿状叶缘特征图2 吉林羽叶属各种的叶形态变化及叶脉特征示意图Chilinia elegansZhang（A, B），Chilinia robusta Zhang (C, E)，Chilinia fuxinensisMeng（D, F-G）图3 吉林羽叶属各种的形态特征以及聚类分析结果图4 吉林羽叶属化石在全球的地质时代延限（A）及古地理分布（B）162025-01
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白垩纪反鸟的羽虱卵揭示寄生虫与脊椎动物早期协同演化关系昆虫的外寄生习性在演化过程中独立出现了多次，其中，以吸血、啃食羽毛或其他外部组织为生的寄生性昆虫对寄主的适应性演化具有深远影响。能够直接揭示昆虫外寄生行为的化石记录极为罕见，中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖团队曾于2012年在《自然》（Nature）报道了已知最古老的中生代巨型跳蚤化石，揭示了跳蚤与脊椎动物寄主之间的早期协同演化历史。然而，明确以羽毛为食的寄生性昆虫在化石记录中凤毛麟角。近期，中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源研究团队研究员黄迪颖以及研究员蔡晨阳等首次报道了白垩纪（距今1亿年前）缅甸琥珀中发现的羽虱卵化石，为研究外寄生羽虱的起源及其与寄主的早期协同演化关系提供了珍贵的直接证据。研究成果于2025年1月7日在线发表于《国家科学评论》（National Science Review）。研究人员在大量缅甸琥珀收藏中发现一件罕见的包含羽虱卵的羽毛标本。这枚琥珀中保存了散落的廓羽标本。其中，在两根纤细的羽枝的轴上分别紧密附着一排规则排列的卵。每颗卵的长度约为512微米，间隔约526至748微米，基部通过粘性物质附着在羽枝轴上。卵呈细长形，顶部无覆盖结构，形态特征与现代鸟类羽虱卵相似，但在粘附面积和排列方式上表现出明显的差异。通过显微观察和对羽毛的形态分析，发现这些散落的羽毛来自中生代反鸟类（Enantiornithes）——一类在中生代丰富且多样性很高的早期干群鸟类。羽虱卵的发现与缅甸琥珀中反鸟类化石共存的事实佐证了中生代羽虱与早期鸟类寄主之间的寄生关系。羽虱卵与羽枝轴之间较大的粘附面积可能是适应具牙齿的反鸟类，从而防止被篦下来。虱类是现代动物中常见的一类外寄生虫，主要寄生于鸟类和哺乳动物（包括人类）。研究表明，现代虱类的起源可以追溯到约1亿年前的中生代，与现生营自由生活的姊妹群虱啮科（Liposcelididae）存在明显的形态与生态差异。在此前研究中，中国学者已经在缅甸琥珀中发现了一类干群羽虱的成虫化石。然而，羽虱卵的发现为虱类的早期寄生行为提供了更加丰富且直接的证据，支持了虱类与早期干群鸟类之间寄生关系的假说。现代鸟虱与哺乳动物虱类的分化被认为源于一次古老的宿主转换事件，这一假说得到了一系列化石证据的支持。例如，欧洲始新世波罗的海琥珀中曾发现与哺乳动物毛发共存的虱类卵化石，提供了鸟虱向哺乳动物虱类过渡的最低年龄限制。而在白垩纪中期缅甸琥珀中发现的羽虱卵则表明，反鸟类可能是啮虫从营自由生活到严格寄生行为演化过程中的最早寄主之一。该研究发现的羽虱卵化石，不仅是已知最早的虱类卵化石记录，也为研究外寄生虱类的起源和演化提供了一个新视角。研究表明，早期羽虱已能够在反鸟类羽毛上完成整个生命周期，表现出与现代虱类相似的生态特化。该研究还指出，尽管此次发现为揭示虱类早期生态提供了重要线索，但仍有许多问题有待进一步研究。例如，这些化石记录的虱类是否已出现与现代虱类相似的区域特化行为？不同寄主间的寄生物种是否已有明显分化？未来，通过分析更多来自不同化石产地的虱类与宿主证据，有望揭示虱类与宿主之间复杂的协同演化历史，为理解现代生态系统的形成与维持提供关键参考。美国伊利诺伊大学、美国自然历史博物馆以及广东省科学院的同行参与了本项研究。本项目由国家自然科学基金委（41925008, 42288201, 31961123003）资助完成。论文相关信息：Chenyang Cai, Kevin P. Johnson, Yanzhe Fu, Daniel R. Gustafsson, Dany Azar, Yitong Su, Qiang Xuan, Michael S. Engel, Diying Huang* (2025) Cretaceous chewing louse eggs of enantiornithine birds. National Science Review, nwae479, https://doi.org/10.1093/nsr/nwae479图1 约1亿年前白垩纪缅甸琥珀中的羽虱卵图2 中生代反鸟体表寄生羽虱的生态复原图<!--!doctype-->162025-01 -
迄今最小工蕨属植物揭示工蕨类的生活史策略分化距今4.3亿-3.6亿年前，早期陆地维管植物属种多样性及表型复杂程度急剧增高，这一过程被称为“植物登陆”。植物登陆奠定了陆地生态系统的基础，其意义如同海洋生物的“寒武纪大爆发”。在此期间，早期维管植物相继演化出了一系列关键性状。但是，目前学术界对早期维管植物生活史策略的探讨甚少。工蕨类是早期维管植物的优势和代表类群，丰富的化石记录使得工蕨类成为探讨早期植物生活史策略的重要材料。近日，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员黄璞联合国内多名学者，报道产自贵州下泥盆统蟒山群的一个工蕨属新种——包阳工蕨（Zosterophyllum baoyangense），并通过分析志留纪晚期至早泥盆世（距今约4.3-3.9亿年前）全球工蕨类的多维形态特征数据，揭示了工蕨类的生活史策略分化规律。相关成果发表于《英国皇家学会会刊B辑》（Proceedings of the Royal Society B）。此次在贵州省都匀市包阳村附近发现的工蕨属新种——包阳工蕨，形态特征区别于之前报道的工蕨属植物，其中最引人瞩目是该植物株高仅约45 mm，孢子囊穗长仅5.8−10.8 mm。其“袖珍”的体型和“迷你”孢子囊穗极为独特，处于早期维管植物体型大小的下限。这样“迷你”的形态使得科研人员对早期维管植物的营养-繁殖器官进行思考。研究团队对距今4.3亿-3.9亿年前全球工蕨类的多维形态特征数据，包括工蕨属以及工蕨类的茎轴保存长度、宽度，孢子囊穗及孢子囊大小、数量等进行分析。为了衡量化石植物的繁殖投入总量，科研人员新提出孢子囊总容纳空间（total sporangial accommodation，简称TSA)这一指标。通过对数据库里35个工蕨属，51个其他工蕨类（石松类）植物进行形态特征数据分析，科研人员发现，工蕨属茎轴的保存高度和宽度自志留纪逐步增大，至早泥盆世达到最大，TSA值和孢子囊尺寸也显示了相似模式。至早泥盆世，工蕨属在营养器官和繁殖器官方面，均表现出了巨大分异，如澳大利亚工蕨（Zosterophyllum australianum）的TSA值达133.8–211.1 mm3，而同时期保存的包阳工蕨的TSA值仅为4.3–16.8 mm³。在更广泛的单系类群如石松亚门（Lycophytina sensu Kenrick & Crane）或工蕨纲（Zosterophyllopsida sensu Hao & Xue）中,其茎轴宽度、TSA等性状也表现出相似的演化趋势。对此，科研人员分析，早泥盆世工蕨类体现出的形态分异代表了两类不同的生活史策略。一类以包阳工蕨为代表，它们个体矮小，TSA较小，营养投入和繁殖投入均较少，推测寿命较短，在短时间内迅速完成整个生命周期，可适应于动荡环境。而另一类以澳大利亚工蕨为代表，个体高大，TSA较大，无论是营养投入还是繁殖投入均较多，可能更适宜于稳定的环境。科研人员认为，正是由于趋异演化出了多样的生活史策略，工蕨类才得以蓬勃发展，在早泥盆世取代了以莱尼蕨类和隐孢子植物为主导的植物群，成为早泥盆世植物群中的优势类群。此项研究得到国家重点研发计划及国家自然科学基金委项目的资助。本项工作的作者还包括北京大学地球与空间科学学院的薛进庄、王嘉树（现供职于中国地质博物馆）、王轶玲，国家自然博物馆的刘璐以及宿州学院的赵景宇。论文相关信息：Huang,P.*,Wang,J.S.,Wang,Y.L.,Liu,L.,Zhao,J.Y.,Xue,J.Z.,2025. The smallest Zosterophyllum plant from the Lower Devonian of South China and the divergent life-history strategies in zosterophyllopsids. Proceedings of the Royal Society B 292: 20242337. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2024.2337图1: 贵州下泥盆统中的包阳工蕨（Zosterophyllum baoyangense）显示出具K型分枝的繁殖枝（标本由黄璞、刘璐和薛进庄于2017年采集）图2: 志留纪至早泥盆世工蕨属多样性及形态特征演化.（a）种级多样性；（b）茎轴长度；（c）茎轴宽度；（d）TSA；(e)不同时间段的孢子囊尺寸；（f, g）茎轴宽度与TSA相关性（数据分析：黄璞、王轶玲；可视化：王嘉树）图3: 早泥盆世植物群落（前景为包阳工蕨，后景为澳大利亚工蕨等其他植物；概念：黄璞；绘图：谭超）152025-01 -
浮游有孔虫揭示南海北部古生产力驱动机制的研究取得新进展海洋生产力是碳循环的核心组成部分，对大气二氧化碳浓度的变化具有关键影响。然而，南海北部古生产力的变化及其驱动机制尚存争议。尽管已有研究揭示了东亚冬季风对南海北部古生产力的显著影响，但地球轨道参数在古生产力变化中的作用尚未得到充分理解。此外，陆源营养物质通过季风降水和化学风化输入对古生产力的贡献也可能被低估。近日，中国科学院南京地质古生物研究所特别研究助理徐烨及研究员李保华所在科研团队与来自广州海洋地质调查局和北方信息控制研究院的学者合作，基于IODP U1505钻孔样品，综合运用氧同位素地层学、浮游有孔虫生物地层学、古生物学、生物地球化学和时间序列分析等方法，深入研究了更新世南海北部古生产力的变化规律及其驱动机制。相关研究成果相继发表在国际知名学术期刊《古地理、古气候、古生态》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）和《第四纪科学评论》（Quaternary Science Reviews）上。研究表明，冰期期间南海北部古生产力的显著增强与海平面下降导致的陆源营养物质输入增加及强烈的东亚冬季风引发的水体混合密切相关。在岁差周期上，东亚夏季风的增强通过加剧水体混合作用促进了古生产力的增加。这表明，低纬度太阳辐射变化通过调节东亚夏季风强度对南海古生产力起到了重要的调控作用。该研究系统性地揭示了南海北部古生产力的多时间尺度变化及其驱动机制，不仅为理解海洋碳循环和东亚季风的长期演化提供了新的科学证据，还进一步表明，东亚季风和陆源营养物质输入在调控南海古生产力方面的关键作用。本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金的共同资助的共同资助。相关论文信息：Xu, Y., Li, B.H., Cui, Q., 2025. Orbital forcing on paleo-productivity in the northern South China sea during the late Pleistocene. Quaternary Science Reviews, 350, 109170. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2024.109170.Xu, Y., Li, B.H., Yu, Z.F., Chen, H.J., Guo, Q.M., Zhang, K., Wang, X.Y., 2024. Middle-Late Quaternary planktonic foraminifera and the upper-column sea water changes in the northern SCS during the δ13C maximum events. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 651, 112385. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2024.112385.图1. IODP U1505钻孔上部0-72 rmcd年龄模式图2. 南海北部古生产力与其他古气候记录对比图092025-01
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循化盆地双壳类揭示晚中新世青藏高原东北缘隆升历史淡水蚌类的发育繁衍强烈依赖所处水体生态系统，是公认的淡水生态系统生态丰富度指标。其现代最大的演化中心之一位于东亚长江中下游流域，具有典型的分布特色与气候选择性。近日，中国科学院南京地质古生物研究所博士研究生黎家豪，在南京古生物所研究员沙金庚与副研究员李莎的指导下，与中国地质大学（武汉）副教授宋博文和美国辛辛那提大学教授Thomas J. Algeo等人合作，对循化盆地晚中新世蚌类动物群开展研究，揭示晚中新世青藏高原东北缘隆升历史，相关研究成果已在线发表在国际地学领域专业期刊《古地理，古气候，古生态》（Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology）上。青藏高原新生代的剧烈隆升不仅显著改变了亚洲地形，同时深刻影响了全球及区域的气候变化。青藏高原东北缘处于西风带和东亚季风的交汇区，该地区在新生代期间连续发育的河湖相沉积，为研究青藏高原隆升历史及其对气候环境的影响提供了良好载体。位于青藏高原东北缘的循化盆地新生代发育了一套河湖相沉积序列，本研究主要依托于循化盆地上中新统柳树组中发现的淡水蚌类动物群（磁性地层年龄插值约为8.2 Ma），它们均属于蚌科（Unionidae），共6属11种。这些淡水蚌类均为现生属，其中，还包括部分现生种，广泛分布于长江中下游的水系中，在属一级层面上与现代鄱阳湖和洞庭湖水域拥有高度的相似性，该地区现今属于典型的亚热带湿润季风气候区。晚中新世以来中国西北地区淡水蚌类已绝迹，而该动物群表明晚中新世时期循化盆地的气候环境远比现今温暖湿润。因此青藏高原东北缘在晚中新世（~8.2Ma）之后发生了显著的气候变化，即区域构造隆升和全球气候变化共同导致的气候变冷变干趋势对循化盆地内的淡水生态系统产生了重大影响。本研究不仅加深了我们对青藏高原晚中新世生物多样性的认识，也揭示了区域内生物群对青藏高原晚新生代构造隆升与全球气候变化的响应。黎家豪为论文第一作者，宋博文与李莎担任共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金委、中国地质调查局和中国科学院青年创新促进会的共同资助。论文信息：Li Jiahao,Song Bowen*,Yu Tingting, Zhang Kexin, Ji Junliang, Algeo J. Thomas,Sha Jingeng,Li Sha*,2025. Bivalve faunal changes in Xunhua Basin shed light on the Late Miocene uplift,cooling andaridification of NE Tibetan Plateau. Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology,659: 112669. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2024.112669图1研究区区域地质图与剖面照片↑图2 淡水蚌类化石照片。A-J，珠蚌（Unio）；K-L，尖嵴蚌（Acuticosta）；M-O，无齿蚌（Anodonta）；P-S，冠蚌（Cristaria）；T，矛蚌（Lanceolaria）；U-V，尖锄蚌（Ptychorhynchus）↑图3 青藏高原东北部中-晚中新世区域气候-构造事件与全球古气候变化记录综合对比(A)循化盆地δ13Corg记录；(B)循化、西宁和贵德盆地沉积速率；(C)西宁盆地古温度记录；(D)北半球表层海水温度（SST）记录；(E)全球深海底栖有孔虫氧同位素记录。↑<!--!doctype-->092025-01 -
《新生代以来亚热带-热带地区的花粉多样性、植被历史和分布变迁》专辑出版化石花粉记录对于重建过去的植物种类、植被和生物地理历史具有重要意义。近几十年来，人们对整个新生代植物多样性的了解越来越深入，这在很大程度上归功于孢粉学数据的分类学分辨率的提高，特别是在花粉多样性高的亚热带-热带地区，其中，花粉数据库的发展和系统孢粉学的新技术应用进一步加深了对过去花粉多样性、植被历史和分布变迁的理解，以及推动这些变化的因素。中国科学院南京地质古生物研究所研究员毛礼米、中山大学教授黄康有与副教授黄华生在国际SCI期刊《古植物学与孢粉学评论》（Review of Palaeobotany and Palynology）上组织的专辑《新生代以来亚热带-热带地区的花粉多样性、植被历史和分布变迁》（Pollen diversity, vegetation history and range shift in the (sub)tropics through the Cenozoic）于近期出版。该专辑主要汇编了以下领域的最新研究成果：1、系统孢粉学，重点介绍了高分辨率显微镜、机器学习和化学分类学等最新方法；2、长时间尺度的植被历史；3、时空分布变迁，主要关注亚热带-热带地区，包括全球或区域范围内植被动态的变化速率、人类影响、基于化石花粉记录的新生代生态重要树种的分布变迁。本专辑的论文分别探讨了整个新生代亚热带-热带地区的花粉多样性、植被历史和分布变迁，可细分为五个研究主题：1、花粉多样性：从传统形态学研究(Dai et al., 2023; Huang et al., 2023; Wei et al., 2023; Parmar et al., 2023; Robin-Champigneul et al., 2023; Mao et al., 2024)到孢粉素的化学分析(Hu et al., 2023)和机器学习的应用(Zhang et al., 2024)；2、花粉粒3D打印的推广和教育项目（Wilson, 2023）；3、化石花粉记录的应用研究，涉及到重建古气候、古生物地理学和孢粉地层学的意义(Huang et al., 2023; Korasidis et al., 2023; Parmar et al., 2023; Robin-Champigneul et al., 2023; Mao et al., 2024; Yang et al., 2024)；4、第四纪花粉分析中花粉统计量的理论分析(Weng & Hooghiemstra, 2024)；5、 植被历史和植物分布变迁 (Robin-Champigneul et al., 2023; Chen et al., 2024; Ge et al., 2024; Mao et al., 2024; Yang et al., 2024)。专辑总结文章中还指出了未来的孢粉学研究应进一步关注化学分类学、沉积古 DNA (sedaDNA) 以及机器学习在现代和化石花粉分析中的应用等（Mao et al., 2024. Editorial）。专辑链接：https://www.sciencedirect.com/special-issue/10GQ26L33TB专辑介绍（Editorial）：https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2024.10527714篇专辑论文序号与列表（序号对应于插图中的标号）：Wei, C.X., Jardine, P.E., Gosling, W.D., Hoorn, C., 2023. Is Poaceae pollen size a useful proxy in palaeoecological studies? New insights from a Poaceae pollen morphological study in the Amazon. Review of Palaeobotany and Palynology 308, 104790.Huang, H.S., Morley, R.J., van der Ham, R., Mao, L.M., Licht, A., Dupont-Nivet, G., Win, Z., Aung, D.W., Hoorn, C., 2023. Grimmipollis burmanica gen. et sp. nov.: New genus of the soapberry family (Sapindaceae) from the late Eocene of central Myanmar. Review of Palaeobotany and Palynology 309, 104818.Wilson, O.J., 2023. The 3D Pollen Project: An open repository of three-dimensional data for outreach, education and research. Review of Palaeobotany and Palynology 312, 104860.Korasidis, V.A., Wallace, M.W., Chang, T.-J., Phillips, D., 2023. Eocene paleoclimate and young mountain-building in the Australian Eastern Highlands. Review of Palaeobotany and Palynology 312, 104875.Parmar, S., Morley, R.J., Bansal, M., Singh, B.P., Morley, H., Prasad, V., 2023. Evolution of family Arecaceae on the Indian Plate modulated by the Early Palaeogene climate and tectonics. Review of Palaeobotany and Palynology 313, 104890.Robin-Champigneul, F., Gravendyck, J., Huang, H., Woutersen, A., Pocknall, D., Meijer, N., Dupont-Nivet, G., Erkens, R.H.J., Hoorn, C., 2023. Northward expansion of the southern-temperate podocarp forest during the early Eocene: Palynological evidence from the NE Tibetan Plateau (China). Review of Palaeobotany and Palynology 316, 104914.Dai, L., Zhang, Q.Y., Foong, S.Y., Cheng, Z.J., Weng, C.Y., Mao, L.M., 2023. Pollen morphology of selected tropical plants in Peninsular Malaysia and its implication in the paleoecological reconstruction of Southeast Asia. Review of Palaeobotany and Palynology 316, 104935.Hu, Z.Z., Jia, X.L., Chen, X., Yang, Z.N., Mao, L.M., Xue, J.S., 2023. Fluorescence lifetime imaging of sporopollenin: An alternative way to improve taxonomic level of identifying dispersed pollen and spores. Review of Palaeobotany and Palynology 316, 104946.Mao, L.M., Chen, X.J., Wang, Y.H., Liang, Y.-S., Zhou, Y.F., 2024. Parrotia (Hamamelidaceae) pollen morphology and a glimpse into the fossil record and historical biogeography. Review of Palaeobotany and Palynology 324, 105038.Ge, J.L., Shu, J.W., Mao, L.M., Han, X.Y., Cheng, Y., 2024. Revealing early Neolithic vegetation and environmental changes in the Lower Yangtze Valley, eastern China: Pollen insights. Review of Palaeobotany and Palynology 323, 105060.Chen, C.Z., Li, H., Wei, L.S., Ji, Y., Wu, S.Q., Xu, Q., Zhao, W.W., Zhang, X.J., Zhao, Y., 2024. Rate of vegetation change in southeast China during the Holocene and its potential drivers. Review of Palaeobotany and Palynology 322, 105066.Yang, Y., Wang, W.M., Shu, J.W., Chen, W., Shi, G.L., 2024. Pollen-based Miocene vegetation history from the Fotan Formation, SE China and its palaeoclimatic and palaeoenvironmental significances. Review of Palaeobotany and Palynology 323, 105078.Weng, C.Y., Hooghiemstra, H., 2024. How many pollen grains should we count? – A basic statistical view. Review of Palaeobotany and Palynology 330, 105126.Zhang, S.J., Mao, L.M., Lai, Y.J., 2024. Reevaluation of pollen differentiation in Altingiaceae: Challenges in distinguishing deciduous (Liquidambar) and evergreen (Altingia) types using multivariate statistics and machine learning. Review of Palaeobotany and Palynology 331, 105209.Review of Palaeobotany and Palynology期刊封面及专辑二维码插图：(A) 14篇专辑论文的研究地点和/或采样地点的地理分布概览，并配有二维码（扫码可查看论文/花粉动画/3D花粉数据储存库），以及选定的部分论文中的现代和化石花粉类型（论文序号1-3、5、6、9、14）；(B) 欧洲区（3.Wilson，2023，14. Zhang et al.，2024）；(C) 南美洲区（1. Wei et al.，2023，地图 C 中实心紫色圆圈内的地点）和北美洲区（14. Zhang et al.，2024）； (D) 亚洲区（2. Huang et al., 2023, 5. Parmar et al., 2023, 6. Robin-Champigneul et al., 2023, 7. Dai et al., 2023, 8. Hu et al., 2023, 9. Mao et al., 2024, 10. Ge et al., 2024, 11. Chen et al.，2024，12. Yang et al.，2024，13. Weng & Hooghiemstra，2024，14. Zhang et al., 2024）和澳大利亚（4. Korasidis et al.，2023）。论文序号与发表顺序相对应。仅有一篇论文（14. Zhang et al., 2024）的采样点（地图 B-D 中的实心粉红色圆圈）来自不同大洲（欧亚大陆、美洲和澳大利亚）。地图 B-D 中还显示了论文的核心关键词。赤道由地图 A 中心的虚线表示。072025-01 -
种子植物开通目代表支系-渔网叶属的全球系统学厘定研究开通目（Caytoniales）是典型的种子植物,与被子植物、本内苏铁和种子蕨类有一定亲缘关系。渔网叶属（Sagenopteris Presl）是中生代开通目颇为常见的代表性支系分子，通常以4枚披针形叶片呈假掌状分布且具有典型网状脉结构为主要特征。该属自1838年建立至今已有186年历史，在全球范围内已报道82个种，是最为常见的种子植物支系代表，对于探究中生代种子植物系统演化具有重要意义。然而，已有化石记录中，绝大部分仅依据少量且单一保存的叶片建立，缺乏足够的系统分类学鉴别特征，无法准确确定其分类属性，因此，亟待进行系统学的全面厘定研究。近日，在南京古生物所研究员王永栋和瑞典国家自然历史博物馆教授Stephen McLoughlin的共同指导下，安徽理工大学许媛媛与波兰科学院植物研究所、匈牙利国家博物馆教授Maria Barbacka等研究人员合作，对全球范围内的渔网叶属化石记录，开展了迄今为止最为全面的首次综合分类学评述和系统学厘定研究，相关成果在国际古生物学术刊物《古生物学论文》(Papers in Palaeontology）发表。本研究根据渔网叶属形态特征、表皮结构并结合多元定量统计手段，对该属属征进行首次全面厘定。研究人员根据32个国家和地区的200多个发表数据（涉及1200多个化石标本和100余个角质层玻片），对全球80余个化石记录的种内变异和种间差异程度进行分析，提出最终修订保留为5个有效种，包括：Sagenopteris acuminata（模式种)(尖形渔网叶）、S. colpodes（鞘形渔网叶）、S. hallei（哈利渔网叶）、S. phillipsii（菲利普斯渔网叶）和S. pualensis（普氏渔网叶）。宏观叶形态和角质层微观结构分析表明，渔网叶属自幼叶至成熟叶呈现出明显的“变态发育”过程特征：幼叶无明显中脉，且侧脉结网特征不明显；成熟叶中脉逐渐显著且愈近叶顶中脉愈发消散，侧脉连接形成的网状结构排列不规则（图1-2）。相比于宏观形态呈现显著的种内差异，角质层微观结构比宏观叶形态则表现更为稳定，是十分重要的鉴别特征（图3）。作为已灭绝种子植物，渔网叶属的地史分布时限长达1.65亿年。时空分布分析研究显示，渔网叶属在中三叠世（安尼期）起源于欧洲地区，于晚三叠世经历了一次显著的领地扩张。三叠纪末的灭绝事件并未对其生长产生不利影响，反而在三叠—侏罗纪之交后持续繁盛，并在早—中侏罗世全球变暖时期达到顶峰，几乎遍及全球。晚侏罗世—晚白垩世期间，渔网叶属的分布范围逐渐收缩，到晚白垩世的塞诺曼期—坎潘期，仅在北半球高纬度地区存有少量踪迹，直至新生代完全消失（图4）。开通目类植物在白垩纪末期的衰落直至最终灭绝，可能是由于其在该时期的生态位竞争中处于劣势、而与此同时被子植物等优势类群快速辐射扩张所造成的。该研究对于揭示中生代开通目植物的多样性演变和古气候变化具有重要意义。许媛媛为论文第一作者，王永栋和Stephen McLoughlin为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金项目重点和面上项目、瑞典研究理事会和国家留学基金委联合资助。论文信息: Yuanyuan Xu,Maria Barbacka,Paweł Kapusta,Agata Jarzynka,Yongdong Wang*,Stephen McLoughlin*,2024. Revision of Sagenopteris (Caytoniales):a major lineage of the Mesozoic seed plants. Papers in Palaeontology,10(6),e1607. Doi: 10.1002/spp2.1607.图1. 渔网叶属模式种（Sagenopteris acuminata）在不同发育阶段的叶形态变化及叶脉特征（比例尺=10 mm）图2. 渔网叶属模式种Sagenopteris acuminata的不同发育阶段叶形态变化示意图（A-D）及植物复原图（E）图3. 渔网叶属各种的角质层微观表皮结构以及气孔器特征示意图A–C,Sagenopteris acuminata. D–F,S. colpodes(Harris) Harris. G–I,S. halleiHarris. J–L,S. phillipsii(Brongniart) Presl.图4. 渔网叶属在中生代的时空分布与演变特征古地理图引自Scotese,2002；黄色区域代表物种分布的大致范围，红色圆点代表化石的分布位置（化石点古坐标转换依据GBDB）022025-01 -
放射性碳同位素揭示1960至1980年代北大西洋中层水团重组大西洋经向翻转流（AMOC）是大洋温盐环流的重要一环，可以调节大洋经向热量、碳以及营养元素的再分配，影响着局部甚至全球气候和生产力模式。尽管变化的确切时间节点及程度还存在争议，但近年来模型模拟和记录研究都显示AMOC在过去几个世纪具有减弱的趋势，且越来越多证据表明其在1970年代以来迅速减弱。由于缺少大洋内部水团的变化记录，中低纬度海洋内部水团对于AMOC变化的响应还存在未知。近日，中国科学院南京地质古生物研究所博士刘倩、副研究员李涛以及来自英国布里斯托尔大学和南京大学的学者合作，利用热带大西洋的深海珊瑚样品，获得过去两百年以来高分辨率热带大西洋中层关键带海水的放射性碳同位素演化记录，揭示北大西洋深层水（NADW）和南极中层水（AAIW）在热带大西洋的影响变化，暗示北大西洋在1960至1980年代存在大规模水团重组，为预测未来AMOC以及北大西洋水团的响应变化提供了重要参考。相关研究成果已经在《地球和行星科学快报》 （Earth and Planetary Science Letters）发表。水团中放射性碳同位素（14C）含量是示踪水团变化的有效工具。NADW和AAIW是AMOC的重要组成部分，二者的14C含量存在显著差异。NADW相对年轻，Δ14C特征值在-86 ± 8‰范围；AAIW的Δ14C特征值则在-99 ± 11‰范围。通过中层水混合带的14C演化记录可以推断NADW与AAIW分别在记录位置影响的相对强弱，并推断可能的水团重组变化。利用水团14C含量重建过去二百年以来AMOC的变化的关键是寻找合适的记录载体。海洋沉积物有孔虫壳体是重建海水14C演化的重要材料，但大部分海洋钻孔的沉积速率较低 (~1 – 2 cm/kyr)，无法满足记录近二百年的高分辨率海洋变化的需求。冷水珊瑚中的石珊瑚化石也是记录海洋14C含量的可靠载体。但石珊瑚通常为单体珊瑚，无法获得连续的高分辨率记录。冷水珊瑚中的竹节柳珊瑚（Isididae or bamboo coral）是一种寿命较长的枝状珊瑚，具有记录高分辨率海水14C含量变化的潜力。同时，竹节柳珊瑚具有独特的骨骼结构（方解石和有机质骨骼间隔生长），能够同时记录周围环境和表层海水的14C演化。本研究利用竹节柳珊瑚的方解石骨骼建立过去二百年以来热带北大西洋中层水高分辨率14C演化记录，发现中部及东部热带北大西洋中层水的Δ14C在1960年代前相对稳定，而在1960至1980年代增加并保持至珊瑚采集时间2013年（图1）。短时间尺度内中层水Δ14C的上升可能与AMOC强度减弱导致的NADW上移或者AAIW的南撤有关（图2）。本研究对比过去几百年北大西洋表层及高纬度北大西洋数据及模拟记录发现，热带大西洋中层水的水团变化并不是局部变化，而更可能是大尺度的北大西洋水团重组（图3）。该研究结果为预测未来AMOC以及北大西洋水团的响应变化提供了重要参考。本研究得到科技部重点研发计划青年项目(2023YFF0806100)、中国博士后科学基金会(2024M763370)、ERC 和NERC (278705, NE/S001743/1, NE/R005117/1)和古生物学与油气地层应用重点实验室的资助。相关论文信息：Liu, Q., Robinson, L.F., Hendy, E., Stewart, J.A., Li, T., Chen, T., Knowles, T.D.J., 2025. Radiocarbon evidence of a North Atlantic intermediate water reconfiguration between the 1960s and 1980s. Earth and Planetary Science Letters 652, 119184. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.119184图1：竹节柳珊瑚方解石骨骼记录的热带大西洋中层水Δ14C演化图2：1960年代之后北大西洋中层水的潜在变化示意图图3：AMOC指标对比图<!--!doctype-->312024-12 -
刺蕨属（蚌壳蕨科）植物化石揭示早白垩世古地理和古气候意义蚌壳蕨科是真蕨类植物的代表性成员，是揭示中生代和现代气候环境变化的重要植物类群。刺蕨属Acanthopteris由古植物学家斯行健于1931年建立，迄今已90多年，但我们对早白垩世这一代表性植物的化石记录、多样性、时空分布和古气候特征的了解仍然有限。近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员王永栋领衔的中生代植物演化与环境研究团队对刺蕨属开展了系统学研究，并进一步揭示其古地理分布和古气候意义。该成果发表在国际学术刊物《白垩纪研究》(Cretaceous Research)。蚌壳蕨科在中生代时期高度多样化，主要繁盛于侏罗纪和白垩纪，包括锥叶蕨属（Coniopteris Brongniart）、刺蕨属（Acanthopteris Sze）和爱博拉契蕨属（Eboracia Thomas）等灭绝属，以及蚌壳蕨属（Dicksonia L'Hér.）和毛囊蕨属（Lophosoria Presl）现生属在内的多个属。刺蕨属Acanthopteris是早白垩世东亚植物区系的代表分子之一，首次报道于辽宁阜新早白垩世地层中，模式种为高腾刺蕨（A. gothani Sze）。研究人员对迄今为止全球发现的化石记录进行梳理与评估，结合营养叶和生殖叶标本性状等特征（图1），对刺蕨属的属征进行修订，并结合聚类分析方法，提出刺蕨属所有的化石可以归入5个有效物种，包括：高腾刺蕨（A. gothani Sze）、尖叶刺蕨（A. acutata (Samylina) Zhang）、具翼刺蕨（A. alata(Fontaine) Zhang）、拟金粉蕨型刺蕨（A. onychioides (Vassil. et K. M.) Zhang）和斯氏刺蕨（A. szei Cao）（图2）。从地质时代角度，刺蕨属仅限在白垩纪阿普特早期-阿尔布期分布，并反映了热带和亚热带地区温暖湿润的气候特征，具有重要的时代和气候指示意义。从古地理角度分析，刺蕨属的化石记录主要分布于东亚中国北方植物区系以及西伯利亚和日本内带。在北方植物区系，分布地区集中在辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古和北京地区，尤其是在中国东北地区更为丰富（图3）。上述成果和认识，为进一步探究东亚地区白垩纪植被演化与温室气候变化提供了重要的化石证据。该论文第一作者为中国科学院南京地质古生物研究所和成都理工大学联合培养硕士袁梦，通讯作者为王永栋。南京古生物所副研究员李亚和博士后张立，江西省、中国科学院庐山植物园副研究员崔一鸣，以及东北煤田地质局一〇一勘探队高级工程师周旭等合作完成此项研究。该研究得到了国家自然科学基金重大项目、重点项目和青年科学基金项目，中国科学院战略性先导科技专项（B类）子课题以及国际地球科学计划IGCP679项目等资助与支持。论文信息：Yuan M,Wang YD*,Zhou X,Li Y,Cui YM,Zhang L,2024. The Early Cretaceous tree fern Acanthopteris (Dicksoniaceae):New insight into fossil records,species diversity,palaeogeography and palaeoclimate. Cretaceous Research,162,105934. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2024.105934图1.新采集自辽宁铁法盆地下白垩统的高腾刺蕨Acanthopteris gothani Sze标本。A,B,营养叶标本，显示三次羽状复叶及主轴和小羽片；C-F. 生殖叶标本，显示小羽片、孢子囊形态及其着生位置。图2 利用UPGMA分析方法重建的Acanthopteris五个种的系统树结果图3. 刺蕨属Acanthopteris化石在中国及西伯利亚等地的古地理分布（古地理图源自 Scotese, 2021）。 A. 模式种 Acanthopteris gothani Sze; B. 刺蕨属五个有效种的古地理分布。不同颜色的X代表不同的种，包括Acanthopteris gothani Sze (蓝色); Acanthopteris acutata (Samylina) Zhang (红色); Acanthopteris alata (Fontaine) Zhang (绿色); Acanthopteris onychioides (Vassilevskaja et Kara-Mursa) Zhang (紫色) and Acanthopteris szei Cao (橘黄色)302024-12