科研进展
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青藏科考发现埃迪卡拉生物群化石2020年7月，南京古生物所早期生命研究团队与北京大学、成都理工大学的科研人员合作，在对青藏高原柴达木盆地开展野外科学考察的过程中，首次在柴达木板块北缘的全吉山地区发现了典型的埃迪卡拉生物群化石。这是继湖北三峡地区之后，在中国发现的第二个埃迪卡拉生物群化石产地；也是迄今为止在青藏高原发现的最古老的化石生物群。182021-06 -
《地球上消失的生命：生命历史上的大灭绝》 正式出版由中国科学院南京地质古生物研究所孟凡巍副研究员与方艳高级工程师翻译的美国科普作家JonErickson的《地球上消失的生命：生命历史上的大灭绝》（LostCreaturesoftheEarth:MassExtinctioninthehistoryoflife）一书，于2021年4月由科学出版社正式出版。 地质历史的长河中，出现过许多光怪陆离的生物，它们或昙花一现，或繁衍至今。这些幸存下来的生物组成了如今我们熟知的自然界。而通过过去沉积岩石的年龄，可以识别出这些生物化石出现的先后顺序。 从生命起源到人类演化，从深邃深海到遥远星空，图书系统介绍了各个地质时代中出现的主要化石类型和对生命的探索历程，内容专业而详尽。译本后附有各种地质术语的解释及英文对照。该书可以作为地层学与古生物等地质学相关专业本科生、从业工作者的参考手册，亦可作为青少年爱好者的高级科普读物。 该图书得到中国自然科学基金中以合作项目以及中科院基础前沿科学研究计划的支持。 书籍出版信息：美国JonErickson著，孟凡巍、方艳译，2021年4月出版，《地球上消失的生命：生命历史上的大灭绝》，科学出版社，ISBN：978-7-03-063998-1152021-06 -
四川盐边志留纪牙形类动物群研究新进展牙形类是志留系研究中的重要门类之一，在生物宏演化和生物地层等研究中起到重要作用。华南志留系牙形类研究过去多集中于兰多维列统（Pterospathoduseopennatus带之下）、罗德洛统上部和普利道利统，而对于兰多维列统上部和温洛克统的牙形类的研究却相对薄弱，生物地层划分和对比的精度也有待提高。 此外，近三十年来，志留纪生物事件研究取得重要进展，已识别出多个生物灭绝以及环境事件，例如Ireviken、Mulde和Lau等事件，其中发生于志留纪温洛克世早期的Ireviken事件被认为重创了牙形类动物群。然而，该事件的研究主要是基于波罗的卡地区的材料来展开的，尚欠缺其他地区的证据。因此，华南兰多维列统和温洛克统牙形类的研究不仅是志留系国际标准生物地层建立过程中不可或缺的一步，还对深入理解牙形类宏演化过程具有重要意义。 我国四川盐边的稗子田剖面长期以来被认为是华南志留系兰多维列统至罗德洛统中上部发育最完整的剖面。该剖面出露良好，有较好的工作基础条件，是研究华南志留纪早中期牙形类最理想的剖面之一。但是，长期以来，前人对这个剖面的牙形类仅开展了生物地层学研究，可整体牙形类动物群面貌并不是很清楚，缺乏系统的研究报道。 近期，中国科学院南京地质古生物研究所博士生闫冠州在吴荣昌研究员的指导下，对盐边稗子田志留系兰多维列统和温洛克统地层进行了详细的牙形类样品采集，力图通过系统研究，全面揭示兰多维列世晚期至温洛克世的牙形类动物群面貌，构建高精度的牙形类生物地层框架，并实例分析牙形类历经志留纪温洛克早期Ireviken事件的表现型式。相关研究成果于近期在线发表在PapersinPalaeontology上。 经实验室分析，在盐边稗子田志留系下稗子田组和上稗子田组共挑选产出32000余枚牙形类，通过精深的系统古生物学研究，鉴定出17属50种，并建立一新种Apsidognathusyanbianensissp.nov.。其中生物地层学中重要的牙形类Aulacognathuschapini、Kockelellaamsdeni、Kockelellaranuliformis、Kockelellawalliseri和Pseudooneotoduslinguicornis等为华南首次报道。基于牙形类各个属种的产出情况，识别6个牙形类化石带，自下而上依次为：Pterospathoduseopennatus带、Pt.amorphognathoidesangulatus延限带、Pt.a.amorphognathoides超带、Kockelellaranuliformis带、Kockelellawalliseri延限带和Kockelellapatula延限带，并与北美、波罗的卡和澳大利亚等地区进行了细致的对比。 本次研究还运用定量统计方法，系统分析了稗子田剖面牙形类多样性演变和动物群转换事件，识别出特列奇阶Pterospathodusamorphognathoidesamorphognathoides超带下部的牙形类多样性峰值和华南Ireviken生物事件的发生层位以及牙形类动物群转换型式。此外，根据丰富的标本产出，对比了特列奇阶关键带化石Pterospathodus的种（或亚种）在华南、北美和波罗的地区地层延限，提出生态特征差异可能是Pterospathodus的种或亚种在不同地区延限不同的原因。 本研究得到中国科学院先导专项B类和国家自然科学基金的资助。 论文相关信息：Yan,G.Z.&Wu,R.C.2021.Silurian(lateLlandovery–Wenlock)conodontfaunaandbiostratigraphyfromtheYanbianareaofSichuanProvince,south‐westChina.PapersinPalaeontology,1-32,https://doi.org/10.1002/spp2.1364 四川盐边稗子田剖面牙形类产出稗子田剖面牙形类多样性演变和动物群转换型式 图示稗子田剖面部分牙形类化石312021-05
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碳同位素地层学与生物地层学识别华北地台寒武系SPICE事件华南寒武系主要由斜坡相沉积碎屑岩地层构成，三叶虫化石多为全球性分布的球接子类化石，便于进行全球对比。华南地区已经建立了新的寒武系年代地层框架，全球寒武纪地层划分框架也在该基础上形成。而华北寒武系主要由浅水台地相沉积碳酸盐岩地层构成，三叶虫化石多为地方性分子（区域性化石）。由于华北缺乏生物地层标志化石，加之华南、华北两个板块分属不同的沉积环境，导致两个不同相区的地层精确划分和对比长期以来存在较多困难。 碳同位素地层学对碳酸盐岩相区能够进行精确的全球地层对比。因此，通过碳酸盐岩的碳同位素地层学，结合浅水台地相的生物地层学，可以对两个不同相区生物地层/年代地层进行精确划分和对比。 依托于现代古生物学和地层学国家重点实验室开放课题，中国科学院南京地质古生物研究所孟凡巍副研究员、袁金良研究员以及美国密苏里大学SchiffbauerJD副教授等人，与临沂大学任咣营教授（特聘）进行合作，对华北地区晚寒武世的十几个剖面开展地质调查，采集了大量的化石和岩石标本。在生物地层学、岩石地层学、年代地层学和地球化学等综合研究基础上，通过对高分辨率的碳同位素地层研究，在华北地区识别出苗岭统和芙蓉统界线之间的SPICE（SteptoeanPositiveCarbonIsotopeExcursion）事件。研究成果已在线发表于知名国际地层学与古生物学期刊Lethaia上。 研究发现，碳同位素正漂移记录比山东已知的δ13C漂移剖面更加完整，该曲线反映了本地区古环境/海平面的区域性变化以及与全球性变化的异同，进而解释了九龙山剖面崮山和炒米店组属于浅水台地古环境；但该剖面所代表的古环境海水较深于山东其他地区。在九龙山剖面界线层上研究人员还发现了光滑小凤凰虫FenghuangellalaevisParkandChoi,2011，这在我国属首次发现，该化石的发现为苗岭统和芙蓉统界线的划分和对比提供了有力证据；同时，在华北地台崮山组（古丈期）初次建立了以“种”的首现（FAD，theFirstAppearanceDatum）为标准的化石带；解决了华北台地相与华南斜坡相地层苗岭统和芙蓉统界线之间的对比难题。 本研究得到现代古生物学和地层学国家重点实验室（中国科学院南京地质古生物研究所）的资助。 论文相关信息：Ren,G.,Meng,F.,Pulsipher,M.A.,Schiffbauer,J.D.,Yuan,J.,Zhao,Y.,Guo,Y.,Gao,J.,&Chang,C.,2021.AcontiguousrecordoftheSPICEevent,sealevelchangeandthefirstappearanceofFenghuangellalaevisinShandongProvince,NorthChina.Lethaia,https://doi.org/10.1111/let.12425. 图1.华北九龙山剖面的岩石地层、生物地层和化学地层柱状图图2.华北九龙山和白家山剖面发现的光滑小凤凰虫化石标本 图3.九龙山剖面中的SPICE事件-生物带与山东、辽宁等剖面的对比图 图4.华北九龙山剖面与劳伦古大陆的SPICE事件的剖面对比图282021-05
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内蒙古新化石为被子植物起源之谜提供关键证据被子植物（有花植物）是植物界最进化、种类最丰富的植物大类群，在现今陆地生态系统中占据主导地位。被子植物的起源和早期演化一直都是演化生物学中最重要的科学问题之一。272021-05 -
西藏雅鲁藏布江缝合带西段放射虫研究新进展放射虫(Radiolarian)是一类单细胞的海洋原生生物，营浮游生活，一般具有结构精致的硅质骨架。其种类繁多，演化迅速，分布广泛，从寒武纪到现代一直都是具有重要生物地层学意义的化石门类，尤其是在确定深海相地层的时代及其古地理环境方面能够起到独特作用，同时在解决板块缝合带中复杂的蛇绿岩套的时代与形成环境等问题上也发挥着关键作用。242021-05 -
种子植物的辐射可能是触发晚古生代冰期直接原因晚古生代大冰期发生了显生宙以来持续时间最长、规模最大的成冰事件，这次冰期导致全球古海洋、古气候、古生态发生显著变化，是地球气候环境演化历史上的关键转折期。122021-05 -
拉萨地块中二叠世特色有孔虫组合为古地理重建提供依据青藏高原复杂的古地理演化一直是众多学科研究的焦点。青藏高原整体是由众多地块在不同时期逐渐拼合而成，其中拉萨地块的古地理演化长期备受争议。了解青藏高原上特色的古生物地理对于二叠纪时期古地理重建具有重要的指示意义。近期，中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代团队张以春研究员课题组对拉萨地块中部扎布耶茶卡湖北面中二叠统地层中的有孔虫动物群开展了系统研究。该研究在线发表于《三古》（Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology）期刊上。研究发现该有孔虫动物群中含有重要的Shanita-Hemigordiopsis组合。该生物组合最早是在上世纪70年代的缅甸发现，但其时代一直无精确约束，一般都认为是中晚二叠世。本研究中发现了与其伴生的Kahlerina、Neoschwagerina等类，这些的时代明显为中二叠世。另外，科研人员对Shanita-Hemigordiopsis生物组合在全球的分布进行了详细地分析研究，证实了该组合只分布于基墨里陆块和部分冈瓦纳大陆北缘。这种特殊的古地理分布很难单纯地用古生物地理的纬向差异来解释。通过结合Shanita的演化、生长环境及其他方面的证据，研究提出了控制Shanita-Hemigordiopsis组合分布的主要因素是洋流，沿新特提斯洋的洋流对Shanita-Hemigordiopsis的扩散起到了关键性作用。该模式也进一步证明了新特提斯洋在中二叠时期就已经打开。该研究受国家自然科学基金委重大研究计划重点项目、科技部第二次青藏高原综合科学考察研究、中国科学院先导战略专项B类项目共同资助。论文相关信息：JuQ.,ZhangY.C.,QiaoF.,XuH.P.,2021.AMiddlePermianassemblageofsmallerforaminifera(Shanita-Hemigordiopsisassemblage)fromthecentralLhasaBlockanditspaleobiogeographicimplications.Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology572,110417.https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2021.110417.Shanita,Hemigordiopsis等有孔虫Shanita-Hemigordiopsis组合的分布图062021-05 -
漳浦生物群：新生代最丰富的热带雨林化石库中中新世气候适宜期（MiddleMioceneClimaticOptimum），出现于1700~1400万年前的中新世中期，是地质历史时期一次强烈的增温事件。当时大气二氧化碳含量显著高于现今水平，全球年均温较现今高3~7℃，这与目前预测2100年的气候环境存在很大的相似性。因此，了解该适宜期的气候和生物群的变化过程，对预测全球变暖背景下未来气候和生物群的变化具有重要意义，并可以帮助人类更高效地应对未来面临的环境危机。过去是了解未来环境变化的钥匙，而化石无疑是其中最重要的一把钥匙。尽管已经发现了许多中新世中期的化石类群，但我们对该时期热带生物群的了解仍旧非常有限。中国科学院南京地质古生物研究所王博研究员和史恭乐研究员带领的团队于2010年在福建东南沿海漳浦县佛昙群地层首次发现了漳浦生物群，其地质时代（约1470万年前）恰处于中中新世气候适宜期的晚期。近十年来，王博和史恭乐领导的由多个学科的30位研究人员组成的联合团队，对该生物群的多样性、古生态和古气候意义开展了详细研究。研究结果表明漳浦生物群是一个物种极其丰富的热带季雨林化石库，其中漳浦琥珀生物群是世界四大琥珀生物群之一。该研究为我们了解现代亚洲热带雨林生态系统的演化及其如何响应未来气候变暖提供了参考。相关研究于2021年4月30日在线发表于《科学进展》(ScienceAdvances)。本研究取得的主要进展和意义如下：1.漳浦生物群是一个多样性极高的中新世热带季雨林化石库。研究团队历经10年持续的野外采集工作，获得了25000余枚含虫琥珀和逾5000块植物压型/印痕化石标本。其中，植物叶化石包括蕨类2种，单子叶植物3种，双子叶植物78种；此外还有20余种果实和种子化石。古植物群中多样性最高、化石标本最丰富的类群包括龙脑香科、豆科、樟科和藤黄科。植物化石中其它泛热带分布的科还有番荔枝科、漆树科、橄榄科、大戟科、野牡丹科、桑科、肉豆蔻科和桃金娘科。这些科的植物都是现今东南亚热带雨林的优势类群。漳浦琥珀来自龙脑香科植物，含有大量的动、植物化石。目前，琥珀中已发现节肢动物（包括昆虫）超过250科；多足纲有马陆、蜈蚣等，蛛形纲有丰富的螨、蜱、蜘蛛、盲蛛和拟蝎。琥珀中昆虫最为丰富，包括至少20目200科；其中最常见的是双翅目，约占总数的55%；其次为膜翅目（各种蜂和蚂蚁）；再次为鞘翅目（甲虫）以及半翅目（蚜虫、蝉、蝽等）。此外，琥珀中还包含有大量羽毛、植物、腹足类和微生物化石。基于已发现的动、植物化石种类，漳浦生物群已成为世界上物种最丰富的新生代热带雨林化石库。2.漳浦琥珀保存了大量的动、植物化石，是世界四大琥珀生物群之一。漳浦琥珀生物群是近百年来新发现的最丰富的琥珀生物群。从节肢动物多样性看，漳浦琥珀生物群以250个科居于多样性第三位，低于缅甸克钦琥珀生物群（白垩纪中期，约1亿年前；近600个科）和波罗的海琥珀生物群（始新世，约4800~3400万年前；近600个科），但高于多米尼加琥珀生物群（中新世中期，约2000~1500万年前；约200科）。与其他大部分琥珀不同，漳浦琥珀有精确的地质年龄和古气候数据，可以清晰地了解该琥珀生物群的环境背景。更重要的是，漳浦琥珀生物群也是最丰富的来自科研采集（非商业开采）的琥珀生物群，保留了初始的古生态和埋藏学信息，为其他琥珀生物群的古生态恢复和埋藏学偏差矫正提供了珍贵的对比数据。我国是化石资源极其丰富的大国。但琥珀（特别是虫珀）作为一种特殊化石，在我国发现很少，广为人知的只有抚顺一个琥珀丰富的产地。在自己的国土上发现世界顶级的琥珀生物群是每一个古昆虫学者的愿望。自从1931年秉志先生首次开展中国琥珀研究，历经数代中国古昆虫学者的努力，在90年后终于实现了此愿望。南古所琥珀研究团队于2014年报道了抚顺琥珀生物群的面貌和组成（CurrentBiology，2014），使其成为世界上种类最丰富的琥珀生物群之一。该团队还于2018年首次报道了白垩纪晚期缅甸提林琥珀生物群的面貌特征（NatureCommunications，2018）。漳浦琥珀生物群是该团队领导完成的第三个经过多学科、系统性研究的琥珀生物群。该发现也彰显了我国是一个琥珀资源富饶的国家。3.中新世中期，热带季雨林曾分布至福建南部（北回归线以北）。植物群的区系组成和叶相组成都显示漳浦中中新世植物群代表一个热带季雨林，其叶相组成最类似于现今泰国中部，印度中部和恒河三角洲的植被。植物化石叶相古气候分析显示，漳浦地区中中新世处于热带北缘，年均温22.5±2.4°C，夏季均温27.1±2.9°C，冬季均温17.2±3.6°C，生长季约12个月，生长季降水1929±643mm，春季是最干旱的季节。叶相分析定量重建的漳浦地区中中新世夏季气温比冬季高约10°C，低于现今漳浦的气温季节性差异（约15°C）。但中中新世漳浦地区降水的季节性差异和现今接近。4.中新世中期热带生物群的北迁可能强烈影响了东亚生物区系的形成。漳浦生物群含有大量典型的东南亚热带生物类群，例如部分有花植物、苔藓、蜗牛、蜘蛛以及许多蚂蚁、蜜蜂、蟋蟀、甲虫等昆虫目前只分布于东南亚热带雨林地区（甚至大洋洲北部）。在中中新世的温室效应背景下，漳浦地区冬季最低气温明显上升，减弱了冻死效应（winterkills），可能是热带生物群向北迁移的最重要的因素。热带生物群“北伐”运动带来了大量入侵种，并引起了当地生物链、生物地球化学循环和气候条件的变化，可能强烈影响了东亚原有的生物类群，进一步塑造了当今的东亚生物区系。5.研究结果支持了“热带雨林是生物多样性的博物馆”的观点。漳浦生物群中绝大部分节肢动物（特别是蚂蚁、蜜蜂、跳虫、蟋蟀、蚊类等）都是现生属，为各类群的分子系统学研究提供了很好的时间校正点。属级阶元的稳定性表明亚洲热带雨林生物群早在1500万年前就达到了现今的生态结构，显示了森林生态系统具有“点断平衡”的演化特征，并支持了“热带雨林是生物多样性的博物馆”的观点。相关研究成果由中国科学院南京地质古生物研究所、中国科学院大学、中科院西双版纳热带植物园、中科院动物所、中山大学、中国农业大学、首都师范大学、临沂大学、曲阜师范大学、香港大学、英国开放大学、德国哥廷根大学、慕尼黑大学、森肯伯格自然历史博物馆、法国自然历史博物馆、雷恩大学、美国印第安纳大学香槟分校、美国自然历史博物馆、堪萨斯大学、波兰格但斯克大学、黎巴嫩大学组成的国际研究团队共同完成。“十年磨一剑”，此项研究成果是团队所有人历时十年辛勤劳动和无私奉献的结晶。本研究是漳浦生物群的初步成果，着重展现漳浦生物群的总体面貌，但仍有大量化石需要详细鉴定（例如目前只鉴定了8000余枚虫珀）。研究团队将陆续对一些重要动、植物类群开展深入的分类学、系统发育学和古生态学研究。该研究工作由中国科学院、科技部和国家自然科学基金委资助。福建省地质调查研究院和漳州滨海火山国家地质公园为本研究的开展提供了重要支持。南古所画师杨定华绘制了生态复原图。化石爱好者朱利先生发现众多新的琥珀矿点并开展长期收集工作，磨制了2万余枚标本，为本次虫珀研究提供了重要支持。沈华柱先生为漳浦化石收集提供了大量支持。相关论文：WangBo*,ShiGongle*,XuChunpeng,SpicerR.A.,PerrichotV.,SchmidtA.R.,FeldbergK.,HeinrichsJ.,ChényC.,PangHong,LiuXingyue,GaoTaiping,WangZixi,lipińskiA.,Solórzano-KraemerM.M.,HeadsS.W.,ThomasM.J.,SadowskiE.-M.,SzwedoJ.,AzarD.,NelA.,LiuYe,ChenJun,ZhangQi,ZhangQingqing,LuoCihang,YuTingting,ZhengDaran,ZhangHaichun,EngelM.S.(2021)Themid-MioceneZhangpubiotarevealsanoutstandinglyrichrainforestbiomeinEastAsia.ScienceAdvances,7:eabg0625.https://doi.org/10.1126/sciadv.abg0625. 图1：漳浦生物群产地的野外露头和各类化石。 图2：漳浦生物群的代表性植物化石。 图3：漳浦琥珀中代表性植物和动物。 图4：漳浦琥珀中代表性昆虫。 图5：漳浦琥珀中各类蚂蚁。 图6：漳浦生物群生态复原图。012021-05 -
山东胶莱盆地晚白垩世最晚期腹足动物群的发现非海相腹足类化石是研究中生代陆相生物地层学和古生态学的重要化石门类之一。山东胶莱盆地是中、新生代环太平洋构造带上的典型陆相盆地，自上白垩统到古新统，其陆相地层发育良好，腹足类化石丰富，是研究该时期腹足动物群的理想地区。近期，中国科学院南京地质古生物研究所博士生俞婷婷在李莎副研究员、张海春研究员的指导下，与新西兰国家博物馆的RodrigoB.Salvador博士、德国吉森大学的ThomasA.Neubauer博士及中国地质大学（北京）万晓樵教授合作，首次报道了山东胶莱盆地晚白垩世最晚期的腹足动物群。该研究为我们了解白垩纪最晚期腹足动物的演化过程以及胶莱盆地的古环境变迁提供了新证据。相关研究成果发表在学术期刊《白垩纪研究》（CretaceousResearch）上。研究中的腹足类化石采自山东省胶州市北部的鲁科1井（山东白垩—古近系界线地层科学钻探岩心）。科研人员以居群为单位对腹足类化石壳体进行了测量，并通过种内形态变化分析和区分幼体、成体化石。通过鉴定，该胶莱盆地胶州组中坎潘期最晚期至马斯特里赫特期的腹足动物群包括：TruncatellajiaozhouensisYuetal.,2021、?Pomatiopsidaegen.etsp.indet、?HydrobiadatangensisYü,1977、ValvatajiaolaiensisYuetal.,2021和Physasp.。其中，?Hydrobiadatangensis还见于广东省南雄盆地上白垩统至古新统。本次研究还报道了两个新种：胶州截螺TruncatellajiaozhouensisYuetal.,2021和胶莱盘螺ValvatajiaolaiensisYuetal.,2021。胶莱盆地中产出大量的Valvata，而现生的Valvata通常生活在河流或湖泊的底部，尤其是在水下植物茂盛的基底，这与我们在钻孔中发现Valvata与大量轮藻植物共生的现象一致。总之，通过腹足类化石和沉积相的分析皆表明了胶莱盆地当时是以浅湖沉积环境为主。相关研究得到国家自然科学基金，中国地质调查局项目和中国科学院先导专项B类的共同资助。相关论文信息：Yu,T.T,Salvador,R.B.,Wang,H.,Fang,Y.N.,Neubauer,T.A.,Li,S.,Zhang,H.C.,Wan,X.Q.(2021).AlatestCretaceousgastropodfaunafromtheJiaolaiBasinofEastAsia.CretaceousResearch,121,104736.https://doi.org/10.1016/j.cretres.2020.104736图1胶莱盆地胶州组腹足类和轮藻生物地层，轮藻生物带修改自Lietal.,2020图2胶莱盆地胶州组非海相腹足类化石292021-04