科研进展
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新属种揭示寒武纪中期三叶虫头部特化
三叶虫在寒武纪达到了其分类多样性的最高峰，但相比较而言，寒武纪早中期的三叶虫缺乏群落与生态分异，展现出较“保守”的形态面貌。尽管寒武纪被称为“三叶虫的时代”，但直到奥陶纪中晚期，三叶虫才随着生态范围的大幅扩张而达到形态分异度的巅峰。
褶颊虫类（ptychopariids）是寒武纪中期最繁盛的三叶虫类群，也是众所周知的“保守”类群，其大同小异的形态困扰了许多三叶虫学者。相比较尾部，头部在三叶虫演化过程中更为保守，因此在寒武纪早中期的褶颊虫类中，头部特化的例子极为稀缺。而在这些屈指可数的例子中，褶颊虫类头部特化的展现方式也非常单调，主要以头盖的前边缘加厚并伸出一根或数根长刺为特征。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所寒武纪大爆发研究团队的孙智新硕士研究生、曾晗博士和赵方臣研究员，系统研究了华北地台寒武纪中期馒头组的一类特殊的三叶虫，为探究寒武纪三叶虫头壳形态特化提供了非常重要的例子。由于此类三叶虫不同寻常的头部轮廓，这一新属种被命名为“耳形范特西虫”（Phantaspis auritus）。相关研究被作为“编辑推荐”文章发表在经典古生物学期刊《波兰古生物学报》（Acta Palaeontologica Polonica）上。
范特西虫具有一个狭长的头部，其长度接近背壳总长度的一半；鞍前区向前夸张的延长，中部有一个明显的凹口，使得头盖前部形似一对“兔子耳朵”；由于特殊的头盖形态，活动颊也特化成侧边缘平直的砍刀状。这些特征及其特殊的眼脊和头鞍特征，使范特西虫明显不同于同时期的任何其他三叶虫属，成为寒武纪三叶虫家族的又一新成员，同时也成为褶颊虫家族中罕见的头部特化类群；值得注意的是，这个新物种也为寒武纪中期三叶虫的头部特化提供了一个独特的例子。
范特西虫的鞍前区特化代表了一种新的三叶虫头部特化方式，此方式不但不同于同时期其他三叶虫的前边缘特化，而且在整个三叶虫演化历史中也未再重复出现。这表明，除了普遍存在于寒武纪之后（post-Cambrian）的形态特化类型外，寒武纪三叶虫还可能演化出了其他不同的适应性特化类型。
尽管许多三叶虫的头部特化都与其挖掘沉积物的生活习性相联系，但范特西虫的特征却并不完全吻合。由于一般用于加固头盖的前边缘结构在范特西虫中已经退化，而且不规则形状的力学性质也并不比半圆形更稳固，这表明范特西虫特化的头盖并不坚固。并且与同层的其他三叶虫相比，大部分范特西虫头盖化石的前部已经破损折断，也进一步印证其头盖的坚固程度甚至不如正常三叶虫的半圆形头盖的认识。因此范特西虫独特的外形可能与捕食、迷惑天敌等其他因素有关。除此之外，通过个体发育标本发现，范特西虫发展和稳定的头部轮廓与其成年期初期较为吻合，这也暗示了这种特化可能也与性选择有关系，而非仅仅受生活策略的影响。
本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金和现代古生物学和地层学国家重点实验室项目共同资助。
论文信息：Sun, Z.X., Zeng, H., Zhao, F.C.*, 2020. A new middle Cambrian trilobite with a specialized cephalon from Shandong Province, North China. Acta Palaeontologica Polonica, 65. DOI: https://doi.org/10.4202/app.00753.2020.202020-11 -
福建漳浦发现1500万年前的木乃伊化南酸枣果化石
南酸枣又名五眼果，其果实具有5个萌发孔，有着“五福临门”的寓意。南酸枣的果实在热带雨林中被多种动物食用，种子也被进行多途径传播，其中鹿科动物和犀鸟作为主要的食用和传播者发挥着积极的作用。南酸枣的果实是由薄果皮、木质内果皮、可食用的中果皮和果肉组成，在我国南方其果肉常被加工成南酸枣糕，是备受人们喜爱的零食。据考古学证据显示，早在8000多年前，古人就已经开始食用南酸枣，并且喜欢将其果实大量储存起来。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所王姿晰博士、史恭乐副研究员、舒军武副研究员、硕士研究生尹素心与美国芝加哥植物园的同行合作，利用Micro-CT扫描和包埋切片等实验方法，系统研究了我国东南沿海福建漳浦中新世佛昙植物群中的木乃伊化南酸枣果化石。该项研究成果已发表于国际古植物学专业期刊《古植物学和孢粉学评论》（Review of Palaeobotany and Palynology）上。
该研究报道了全球首例具有7个萌发孔的南酸枣属果化石，并建立了新种福建南酸枣（Choerospondias fujianensis sp. nov.）。现生南酸枣属仅有南酸枣一种，是东亚特有植物。此次福建南酸枣化石的发现表明：中新世时南酸枣属的形态特征比现代更为多样化。事实上，在渐新世时南酸枣属就已广泛分布于欧亚大陆，但在中新世大暖期之后，该属在欧洲便消失了，东亚地区现也仅存一种南酸枣。古植物学和环境考古资料显示，南酸枣属在东亚地区自渐新世以来几乎保存着连续的记录；通过古生态学分析显示，南酸枣属的生态适应范围较广，这个特点可能是该属在东亚地区一直延续至今的一个重要原因。
相关研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金、江苏省青年基金、现代古生物学和地层学国家重点实验室项目等联合资助。
论文相关信息：Zixi Wang, Fabiany Herrera, Junwu Shu, Suxin Yin, Gongle Shi*, 2020. A new Choerospondias (Anacardiaceae) endocarp from the middle Miocene of Southeast China and its paleoecological implications. Rewiew of Palaeobotany and Palynology, 283: 1–10. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2020.104312.162020-11 -
辽西被子植物化石为被子植物起源提供新证据
被子植物起源及历史是植物学家长期以来致力攻克的植物学难题。关于这个问题现代植物学家提出过各种不同的假说。我国辽西义县组的被子植物化石曾为检验这些假说提供了重要的证据。
近期，《地质学报》（英文版）发表了中国科学院南京地质古生物研究所王鑫研究员和海南科技职业大学韩刚教授研究团队合作完成的题为《中国早白垩世被子植物的新果序》的论文。柳条沟始果作为早白垩世义县组被子植物家族的最新成员，为相关研究提供了更多的证据。
本次研究的始果标本产自内蒙古宁城县大双庙镇柳条沟的义县组地层。始果是一个包含了五个形态各异、连接在同一个轴上的由瓶形心皮发育而来的果实的果序。化石大约7.4厘米高，2.8厘米宽。五个果实以不同的姿势螺旋排列于同一个轴上。每个果实均具有一个光滑下延的果柄，中部是由原来子房发育而来的果实，顶端光滑延伸，没有明显的花柱残余。靠近顶端的地方，果实上有一个原来子房的开口留下的痕迹。
传统理论认为，木兰类的对折心皮是最原始的。这个理论得到此前发表过的古果和中华果的支持。
有最新的研究理论认为，无油樟的瓶形心皮是最原始的。但相应的化石证据却比较少，之前只发表过瓶形辽宁果。然而瓶形辽宁果的发表也并未引起大家关注。其背后的原因很可能是瓶形辽宁果仅是一个孤证。因此，在这种情况下亟需更多的证据来确认这一植物学的新理论。
首先，始果的形态表明衍生出它的心皮很可能是瓶形的，而不是对折心皮。这一结论为现在流行的被子植物演化新理论提供了化石证据支持。
其次，始果的出现使得原先报道过的瓶形辽宁果不再是孤证，也再次重申了瓶形心皮在早白垩世的存在。
第三，不同于单独保存的瓶形辽宁果，本次的始果是以群体面貌（果序）出现，不仅数量多，而且直接相连。这种化石保存形式完全排除了个别化石造成假象的可能性。虽然直接相连的五个果实个体大致相同，但其具体的保存姿势、排列方向却各有不同，为人们解读始果植物的形态、生殖器官的形貌、性别等特征提供了难得的原始资料。
第四，对于研究被子植物的起源和历史来说，始果和之前报道过的被子植物化石均告诉人们，义县组的被子植物已呈现出一定的多样性，表明义县组所代表的地质历史时期以前有着直至今日还不为人广泛认可的被子植物的隐秘历史。
本项研究得到了中国科学院战略优先研究计划（B），国家重点基础研究发展计划（973计划）项目和国家自然科学基金的支持。
论文相关信息： Han and Wang, 2020. A New Infructescence of Angiosperms from the Early Cretaceous of China. Acta Geologica Sinica (English Edition), 94(5): 1711-1713.
https://doi.org/10.1111/1755-6724.14591.
122020-11 -
蒸发岩地球化学确定奥陶纪时期鄂尔多斯盆地海水进入通道
在漫长的地质历史时期，蒸发岩仅仅在少数几个地质时代大量出现。奥陶纪时期，世界蒸发岩沉积稀少，在国外，奥陶纪石盐仅在加拿大有出现记录。而在上世纪80年代石油勘探期间，我国鄂尔多斯盆地发现了巨厚的奥陶纪中期石盐沉积，并且地质工作者在盆地东部还发现了钾石盐矿物及薄层。因此，鄂尔多斯盆地成为中国寻找海相钾盐的勘探重点地区之一，同时奥陶纪时期与蒸发岩互层的碳酸盐岩含有风化壳和生物礁，此段地层也为鄂尔多斯盆地主要的天然气气藏储层之一。
蒸发岩沉积的出现需要适宜的古地理、古构造和古气候等多重因素耦合，因此，鄂尔多斯盆地的奥陶纪时期的古地理恢复则成为了研究的焦点。近期，中国科学院南京地质古生物研究所孟凡巍副研究员与中国地质科学院樊馥高级工程师、张永生研究员等合作，对鄂尔多斯奥陶纪含盐盆地的西部和东部的次级盐盆地的蒸发岩地球化学进行了系统研究。研究发现西部凹陷显示出明显的海水淡化输入，而东部凹陷则蒸发演化达到了钾盐沉积阶段。该研究目前在线发表于国际SCI杂志《碳酸盐和蒸发岩》（Carbonates and Evaporites）上。
这一研究表明，奥陶纪时期海水是从西部进入鄂尔多斯盆地，并在东部持续蒸发浓缩。这一结果也吻合西部出现大套碳酸盐岩的沉积现象，同时也与蒸发岩盆地的含钾中心通常出现在海水进入方向远端的客观规律相一致。
本项目受到国家重点研发计划课题、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“从0到1”原始创新项目的支持。
论文相关信息：Fan, F., Meng, F., Zhang, Y. et al. Differences in evaporite geochemistry of the greater Ordos Ordovician salt basin, China: evidence from the M56 submember of the Majiagou Formation. Carbonates Evaporites 35, 107 (2020). https://doi.org/10.1007/s13146-020-00632-2.092020-11 -
5亿多年前“麒麟虾”：节肢动物起源的过渡型化石
近日，由中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员领导的“寒武纪大爆发”研究团队，经过多年的材料收集和工作积累，在我国云南五亿多年前的澄江动物群中发现了解答“节肢动物起源”之谜的关键过渡型化石——“麒麟虾”。该成果11月5日在英国《自然》（Nature）杂志上在线发表。中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖研究员、赵方臣研究员为该成果通讯作者，曾晗博士为第一作者。福建省英良石材自然历史博物馆执行馆长钮科程也共同参与了此项研究。
在距今约5.2亿年前的寒武纪时代，动物界中几乎所有的现代动物门类在极短的时间内爆发式出现，并形成了地球上最早的复杂食物网和海洋动物生态系统。这一里程碑式的重大生命演化事件，被称为“寒武纪大爆发”。一个半世纪前，达尔文就在《物种起源》一书中特别提到，以三叶虫为代表的多门类复杂动物在寒武纪的突然出现，令他深感困惑，成为对进化论的巨大挑战。
1984年由南京古生物所科学家在云南发现的“澄江动物群”更加凸显了“寒武纪大爆发”的突发性，将这一谜题的科学研究推向新高潮。澄江动物群化石发现表明，包括脊椎动物在内，几乎所有现代动物门类在5.2亿年前都已经出现了。30多年以来，澄江动物群中已发现属于20多个动物门类的280多种动物化石，完整展现了当时的动物群落面貌。由于特殊的埋藏条件，这些化石保存了五亿多年前动物精美的软躯体解剖学信息，为揭秘动物门类起源之谜提供了独一无二的直接线索。
澄江动物群中，节肢动物占据了主导地位。从寒武纪大爆发开始，节肢动物便是地球上最成功的动物之一。包括蝴蝶、螃蟹、蜈蚣、蜘蛛以及已灭绝的三叶虫在内，这些人们熟知的动物都是节肢动物。它们都具有硬化的表皮和分节的身体，以分节的附肢为特征，比如：感觉用的触角、捕食用的钳子、行走用的腿。节肢动物占据了当今地球上大约80%的动物物种数，也是动物界中个体数量最多的动物，在海、陆、空各种环境和极端环境都存在。然而，一百多年来，关于节肢动物起源的问题一直是生物进化研究的一个重要科学难题，吸引并困扰着一代又一代的科学家。
澄江动物群中的节肢动物大多属于已灭绝的早期节肢动物类群，保存了精细的生物解剖学信息，为解答“节肢动物起源之谜”提供了宝贵的化石证据。这些化石吸引了古生物学、比较解剖学、发育生物学和演化生物学等多学科领域的关注，成为当今生物进化的研究热点之一。数十年来，有关这些化石在节肢动物起源和早期演化中的位置以及它们之间的谱系关系更是争议不休。
研究团队此次在澄江动物群中发现了一种罕见的节肢动物，其身体造型奇异，嵌合了多种寒武纪动物的形态特征，类似中国传统神话中“四不像”瑞兽“麒麟”，因而被命名为“麒麟虾”(Kylinxia)。
麒麟虾正模标本 (曾晗供图)
借助多种技术手段，研究团队对麒麟虾化石进行了精细的解剖学研究。通过扫描电镜元素分析，论证了神经组织和消化系统等在化石中通常难以保存的软躯体构造。比较解剖学研究表明，麒麟虾的身体具有明显的真节肢动物特征，包括硬化的表皮、愈合的头壳、多节的躯干和分节的腿肢。然而，麒麟虾的头部却又整合了节肢动物祖先类型的形态构造，包括寒武纪怪物——奥帕宾海蟹(Opabinia)特有的五只眼睛，以及寒武纪巨型捕食动物——奇虾(Anomalocaris)的捕食前附肢。所以，麒麟虾嵌合了节肢动物祖先类型和真节肢动物的形态特征，是一种罕见的嵌合动物。
麒麟虾形态复原 (黄迪颖指导、孙捷绘图)
麒麟虾生态复原 (黄迪颖指导、孙捷绘图)
为寻找麒麟虾的演化位置、揭示其演化意义，研究团队中的曾晗博士在对中国澄江动物群和加拿大布尔吉斯页岩数万块节肢动物化石多年观察研究的基础上，整合了“节肢动物起源和早期演化”领域的二十多个形态数据集，编码了该领域最新的一个包括81个分类群和283个性状的数据矩阵，采用多种模型和参数进行了演化树重建。谱系发生分析结果一致表明，麒麟虾的演化位置位于真节肢动物的最根部，处于奇虾类和其它真节肢动物之间。
因此，麒麟虾代表了节肢动物起源过程中的关键过渡类型，它首次填补了从奇虾类到真节肢动物之间巨大的演化空白，为真节肢动物一系列关键演化创新的起源提供了重要参考点，例如硬化的表皮、分节的腿肢和愈合的头部。
同时，麒麟虾的研究也为解析寒武纪真节肢动物之间的谱系关系提供了最新线索。例如，抚仙湖虫类或等刺虫类等类群曾被认为是真节肢动物的原始类型。麒麟虾的发现和新的谱系分析改变了这些认识，支持了大附肢类和螯肢类是真节肢动物中更基干的类型，而等刺虫类、全足类（包括三叶虫）和抚仙湖虫类则属于朝有颚类演化的支系。
值得关注的是，有关节肢动物第一对附肢的演化问题也是“节肢动物起源和早期演化”研究的核心内容之一。在冠群节肢动物中，有颚类的第一对附肢是感觉型的触角，而螯肢类的第一对附肢则是捕食型的螯肢。麒麟虾的发现揭示了节肢动物第一对附肢的演化新模式，它的嵌合特征有力支持了奇虾类的爪状前附肢和大附肢类的钳状附肢是同源的。该研究重建的演化模型表明，以奇虾和麒麟虾为代表，节肢动物第一对附肢的原始类型是多节的捕食型附肢，但在螯肢类和有颚类的起源过程中经历了完全不同的演化路径。在螯肢类的起源过程中，第一对附肢的肢节数逐步减少，演化出了钳状的螯肢，保留了捕食功能。而在有颚类的起源过程中，第一对附肢逐渐失去了捕食功能，最终特化为感觉型的触角。
麒麟虾和早期节肢动物之间的演化关系 (曾晗制图)
颜色和字母表示节肢动物第一对附肢的不同类型
该成果得到了中国科学院战略性前沿先导科技专项（B类）、国家自然科学基金委、江苏省基础研究计划、现代古生物学和地层学国家重点实验室的大力支持。
论文相关信息：
Zeng, H., Zhao, F., Niu, K., Zhu, M., Huang, D., 2020. An early Cambrian euarthropod with radiodont-like raptorial appendages. Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2883-7.052020-11 -
二叠纪牙形类研究系列进展
牙形类是二叠纪的重要化石门类之一，目前二叠纪所有界线层型（GSSP）均是依据或者计划依据牙形类物种的首现为定义的，所以二叠纪牙形类的研究是二叠纪地层划分和对比的基础。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所袁东勋助理研究员、张以春研究员、张华研究员、祁玉平研究员和王玥研究员等人，与南京大学、加拿大卡尔加里大学、美国德克萨斯大学圣安东尼奥分校、麻省理工学院和缅甸东枝大学等合作者，对我国华南地区、美国德克萨斯地区和缅甸克伦邦地区等二叠纪牙形类进行了综合研究，获得系列研究结果，分别发表在Earth-Science Reviews、Newsletters on Stratigraphy和Palaeogeography、Palaeoclimatology、Palaeoecology等国际地学类期刊上。
综合地层对比研究：
我国华南和美国德克萨斯是已知全球二叠纪中期地层发育最为完整的地区，但却分别位于泛大陆的东西两侧。受这一时期生物古地理区系的影响，传统门类菊石和蜓类等难以进行精确对比，牙形类是当前二叠纪中期生物地层洲际对比的主要手段。本次研究基于华南和北美典型地区高分辨率的牙形类生物地层学，并结合菊石、蜓类、锆石U-Pb年龄、旋回地层学、全岩碳、锶和牙形类氧同位素等对比研究，建立了两个地区综合地层的对比框架，并在此新框架基础上约束和讨论了二叠纪中期的多个重大环境背景事件。
GSSP研究：
二叠系瓜德鲁普统的3个GSSPs于20年前建立在了美国德克萨斯地区，但是正式的研究成果一直没有发表，这严重阻碍了全球瓜德鲁普统的划分和国际对比。本次通过研究沃德阶底界GSSP剖面发现，界线标志种Jinogondolella aserrata的两种形态的首现层位均远远低于界线层位，且应用的地层划分标准不统一，造成了全球沃德阶底界对比不一致的问题，并在中国和加拿大的2家实验室对界线层位中大量样品进行了多次处理，均未获得任何牙形类标本。结合对该剖面多门类化石、火山灰样品和多种化学地层学等数据的研究表明，沃德阶底界GSSP存在严重缺陷，需要寻找新的剖面。
生物古地理研究：
由于长期缺乏对牙形类的研究，缅甸东部二叠纪地层的划分和国际对比一直相对滞后，难以建立高分辨率的地层框架，因此也间接制约了这一地块古地理演化等多方面的研究工作。本次研究首次报道了缅甸二叠纪牙形类生物群，一方面解决了研究层段的时代和地层对比问题，另一方面根据特殊的牙形类属种Vjalovognathus等推断在乌拉尔世晚期该研究区域的古地理位置仍然邻近澳大利亚西北缘和拉萨地块。
本次研究得到了中国科学院战略性先导专项、国家自然科学基金和科技部第二次青藏高原科学考察与研究专项的资助。
论文相关信息：
Shen Shu-zhong*, Yuan Dong-xun*, Henderson C.M., Wu Qiong, Zhang Yi-chun, Zhang Hua, Mu Lin, Ramezani J., Wang Xiang-dong, Lambert L.L., Erwin D.H., Hearst J.M., Xiang Lei, Chen Bo, Fan Jun-xuan, Wang Yue, Wang Wen-qian, Qi Yu-ping, Chen Jun, Qie Wen-kun, Wang Tian-tian, 2020. Progresses, problems and prospects: An overview of the Guadalupian Series of South China and North America. Earth-Science Reviews, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103412.
Yuan Dong-xun*, Shen Shu-zhong, Henderson C.M., Lambert L.L., Hearst J.M., Zhang Yi-chun, Chen Jun, Qie Wen-kun, Zhang Hua, Wang Xiang-dong, Qi Yu-ping, Wu Qiong, 2020. Reinvestigation of the Wordian-base GSSP section, West Texas, USA. Newsletters On Stratigraphy, DOI: 10.1127/nos/2020/0613.
Yuan Dong-xun, Kyi Pyar Aung, Henderson C.M., Zhang Yi-chun, Than Zaw, Cai Fulong, Ding Lin, Shen Shu-zhong*, 2020. First records of Early Permian conodonts from eastern Myanmar and implications of paleobiogeographic links to the Lhasa Block and northwestern Australia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 549: 109363. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2019.109363.042020-11 -
变果：早期被子植物多变而有趣的新成员
被子植物起源及其早期演化是植物学家长期以来致力攻克的植物学难题。这个难题的难度如此之大，使之成为Science杂志所列出的125个世界级科学难题之一。解决这个问题其实不难：找化石证据！我国辽西的义县组地层在世界范围内闻名天下，很大程度上就是因为其出产的被子植物化石。最近的关于义县组古植物学研究再次取得新的可喜进展：一个多变而有趣的被子植物化石----变果呈现在世人面前。
近期，学术期刊《历史生物学》(Historical Biology)在线发表了中国科学院南京地质古生物研究所王鑫研究员带领的科研团队合作完成的题为《早白垩世包括不同器官的新型被子植物为花朵演化提供新的启示》的论文。来自福建农林大学和南京古生物所的五位学者在文中详细报道了辽宁凌源大王丈子义县组（约1.25亿年前）地层中出产的被子植物化石----凌源变果Varifructus lingyuanensis。凌源变果成为继此前报道的众多被子植物之后，早白垩世义县组被子植物家族的最新成员。
凌源变果是一个保存为正负面的大型化石。植物保存的部分大约17厘米高，12厘米宽。化石保存了植物末端，包括茎、叶、花蕾、果实等各个连生器官。凌源变果的叶片特征指示凌源变果不可能是单子叶植物。虽然此前义县组的化石植物中曾经报道过类似双子叶植物叶片，但由于其单独保存，其母体植物的属性一直悬而未决。而此次发现的化石的叶片直接和其他器官相连，提供了难得窥视早期被子植物形态的重要窗口。
相较此前报道过的义县组被子植物化石，凌源变果的最大特征是突出一个“变”字。一“变”表现在叶片形态：在同一块化石中可以看到两种不同的叶片，靠近化石的基部有两片叶子，它们具有明显的细长叶柄并且叶片深裂为两部分；而与之相对，在靠近顶端果实的叶片缺少明显的叶柄，叶片仅仅在边沿发生凹陷。二“变”表现在分支方式：在同一块化石中，凌源变果既有明显的对生的叶腋分支方式，也有非对生的叶腋分支方式。三“变”表现在果序的形态结构：变果的果序一般都是成对着生，但是这两个相邻的果序却具有不同的形态，一个包括多个果实轮状聚集在一个短而粗的果柄上；另一个则只有一两个果实长在一个细细长长的果柄上。这三个特征的变化范围之大，如果放在一个现代植物中，便很有可能跨越了不同的科属界限。而它们出现在同一棵植物----凌源变果----中，充分说明了早期被子植物在形态上是有很大的可塑性和不稳定性。
凌源变果令人惊奇的地方不仅表现她的多变，还表现在她对花朵演化的启示。通过研究发现，同一块化石上的凌源变果的生殖器官处于不同的发育阶段，这为我们了解这个植物的花朵形态和发育过程提供了千载难逢的机会。凌源变果最幼嫩的生殖器官是一个花蕾，顶端呈截形，似乎包裹在花被之中；而凌源变果最成熟的生殖器官是比较成熟的果序，包括两个或多个簇生的果实。由于此前报道过的义县组植物中很少看到类似花被的结构，此次包裹在凌源变果花蕾周围的类似花被的结构是首次显现出了现代意义上的典型的花中最招人喜欢的部分----花瓣----的雏形。这个发现显然对人们了解花的演化具有重要意义。
凌源变果的发现在理论上也具有重要意义，其胚珠着生于果实的背缝线上。这一发现不支持教科书中流行的大孢子叶理论。按照该理论，胚珠应该着生在凌源变果的腹缝线上。无独有偶，在胚珠的着生位置这个特征上，凌源变果和此前在义县组地层中发现的早期被子植物化石（包括古果、假人字果）以及美国白垩纪中期的古花是一致的。虽然这些植物特征不支持大孢子叶理论，但是它们却都在新近提出的植物演化一统理论的预料之中。
此次凌源变果的研究发现告诉人们，义县组的被子植物的多样性远远超出了当初人们的想象。也许随着研究的深入，中国的化石记录会为人们解决被子植物起源和早期演化提供更多、更加令人惊喜的证据。
该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支持。
相关论文信息：Xuedie Liu, Liang Ma, Bin Liu, Zhong-Jian Liu,Xin Wang, A novel angiosperm including various parts from the Early Cretaceous sheds new light on flower evolution, Historical Biology, DOI: 10.1080/0891263.2020.1825411.222020-10 -
Cribroconcha属的演化模式揭示晚古生代介形类的“生存策略”
介形类（Ostracoda）是节肢动物门甲壳纲的一个亚纲，自早奥陶世起一直繁盛至今。介形类时空分布的广泛性和对环境响应的敏感性、独特性，使之成为探讨生物与环境过程的重要研究载体。其中，速足介类重要的属Cribroconcha Cooper, 1941，因其特征显著、演化较快，是探究晚古生代生物与环境协同演化的理想属种。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所宋俊俊助理研究员、郄文昆副研究员和合作者对目前已经报道的Cribroconcha属37种2亚种进行了综合分析，总结出了Cribroconcha属源自欧美板块（谱系I）和哈萨克斯坦板块（谱系II）两条演化谱系。研究成果发表于国际地学研究期刊《三古》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）上。
研究结果显示：谱系I演化迅速、复杂，在早石炭世杜内期迅速分化出三类演化模式：I1稳定型，I2形变型和I3具刺型；谱系II整体演化缓慢，模式单一。Cribroconcha属的两条谱系在演化过程中壳形、纹饰等方面均存在一定差异，但是总体模式都是由不具刺到具刺演变的。
Cribroconcha属在发展演化过程中，具有明显的生态变迁特点：生活环境由近岸浅水向深水盆地变迁，生活方式也由以底栖生活为主到以游泳为主。Cribroconcha属壳体形态演变（具刺）和生态环境变迁的“生存策略”可能与泥盆纪-石炭纪之交北冈瓦纳深冷水流入侵古特提斯洋密切相关。在Cribroconcha演化的研究基础上，本研究还首次建立介形类中泥盆-早石炭世四个生物带：即C. beckmanni带、C. triquetra triquetra 带、C. cooperi带和C. caneyensis带，将为地层划分和对比提供新的依据。
本次研究得到中国科学院先导专项B类和国家自然科学基金资助。
论文相关信息：Song, J. J. *, Qie, W.K., Luo, M., Guo, W., Gong, Y.M., 2020. Evolution of the genus Cribroconcha (Ostracoda, Crustacea) in relationship to palaeoecological changes during the late Palaeozoic. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 560, 110028. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.110028.212020-10 -
泥盆纪石松类莱式蕨的全球时空分布模式
泥盆纪是植物登上陆地的早期阶段，全球不同古陆均已出现了多种多样的植物群，植物地理分区的现象也已经显现。泥盆纪植物中已经可以识别出独特的地方型属种和全球广布型属种。Leclerciqa（莱氏蕨）是研究非常充分的一种泥盆纪原始鳞木类石松植物，长期以来，除了华南以外的全球泥盆纪古陆上均有其化石记录被广泛的报道，而华南泥盆纪植物群则主要以地方型属种为主。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所研究员徐洪河、王怿，助理研究员黄璞、张小乐、乔丽、卢建峰，助理工程师陈焱森，博士生汪瑶等，基于云南盘溪所发现的莱氏蕨植物大化石标本以及该植物相关的全球化石产出记录，开展了基于植物化石与大数据结合的研究，发现了莱氏蕨在全球泥盆纪不同地质时期和古气候带的时空分布模式。相关成果已收录于《三古》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）专辑The Gaia Files: Co-Evolution of Land Plants and Climate at Geological Time Scales中。
本次研究的植物大化石标本仅有一块，来自于云南盘溪中-晚泥盆世地层中，通过植物形态学证据可将该植物鉴定为莱式蕨。这是莱氏蕨在华南泥盆系的首次发现，也是莱氏蕨全球泥盆系分布模式种截止目前的最后一块拼图。与该植物化石一同保存的还有竹节石化石等。
研究工作还通过莱氏蕨植物大化石及其孢子的全球化石产出记录数据，利用部署在大数据中心GBDB的古经纬度转换以及ArcGIS软件，将莱氏蕨的分布情况投点到了相应的古地理图上，获得了该植物的全球时空分布模式。结论表明，莱氏蕨在早泥盆世起源于欧美古陆，到中泥盆世扩散到了全球所有的古陆和古气候带上，至晚泥盆世之后发生了灭绝。
本项研究受到中国科学院先导科技专项（A）、国家自然科学基金和现代古生物学和地层学国家重点实验室联合资助。
相关论文信息：Xu H-H, Wang Y, Chen Y-S, Huang P, Zhang X-L, Wang Y, Qiao L, Lu J-F. 2020. Spatio-temporal distribution of Leclercqia (Lycopsida), with its new discovery from the Middle to Upper Devonian of Yunnan, South China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 560. 110029. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.110029.152020-10 -
在华北地台早元古代地层中发现了真核生物的化石证据
真核生物起源是生命演化史上的里程碑式事件。根据现代真核生物的新陈代谢方式可以推测，只有在氧化大气圈形成之后，真核生物才有可能出现。已有沉积学和地球化学的证据显示，地球氧化大气圈的形成不晚于早元古代，但在该时期地层中已发现的可靠的真核生物化石资料非常有限。
华北地台五台山地区的前寒武纪早期地层出露比较齐全，主要分布有：太古代五台群和早元古代滹沱群。早元古代滹沱群的东冶亚群下部以砂岩或板岩为特征，上部为砂岩、碳酸盐岩与叠层石和千枚岩互层。根据最新的锆石测年结果显示，滹沱群沉积年龄约为2150-1950 Ma。
中国科学院南京地质古生物研究的尹磊明研究员、孟凡巍副研究员以及博士研究生牛长泰等人，通过岩石切片和浸泡方法，在滹沱群的东冶亚群的文山组、河边村组和天蓬垴组中发现了大量的微体化石。研究成果已发表于国际学术刊物《前寒武纪研究》（Precambrian Research）上。
此次研究共鉴定出8个形态属，包括球形、丝状蓝藻和具有机壁的疑源类。疑源类化石是分类起源不明的具有机壁的微体化石，主要分布在前寒武纪与早古生代，无法与现代浮游藻类相对比，但推测其亲缘关系大多与真核藻类有关，是早期海洋初级生产力的主要提供者。滹沱群的疑源类化石，表面已经有一定的纹饰且直径较大，表明了真核生物化石的特征；而原核生物化石没有复杂的纹饰。
该研究还显示，在距今19-21亿年前的早元古代海洋中，除了生活着大量的原核生物蓝藻外，真核生物也已经存在于海洋浮游生物圈中。真核细胞进行有丝分裂，而有性生殖的减数分裂是有丝分裂的特殊形式。在地球生命历史的30多亿年中，在真核细胞出现之前地球上长期处于单调的生物圈，而在有性生殖出现之后，地球上的生物圈才变得多姿多彩。现今地球上的生物圈中有性生殖已经占据了98%以上，因此真核生物化石的记录对地球演化历史格外重要。
本研究得到了国家自然科学基金，江苏省自然科学基金，中科院战略性先导科技专项（B类）和现代古生物学与地层学国家重点实验室的资助。
论文相关信息：Leiming Yin*, Fanwei Meng, Fanfan Kong, Changtai Niu，2020. Microfossils from the Paleoproterozoic Hutuo Group, Shanxi, North China: Early evidence for eukaryotic metabolism. Precambrian Research, 342 (2020) 105650. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105650.122020-10