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【科技日报】体长1米,4.3亿年前的“海蝎子”首次在我国发现
科技日报记者 张晔
它形似蝎子,体长近1米,附肢长有锋利的长刺……它就是志留纪(距今约4.3亿年)的“明星动物”板足鲎(音“厚”)。
近日,中国科学院南京地质古生物研究所等联合研究团队在我国华南地区发现板足鲎的一个新属新种:秀山恐鲎。相关研究成果近期以封面论文的形式发表于国际学术期刊《科学通报》上。
Science Bulletin封面(秀山恐鲎生态复原图由杨定华绘制)
板足鲎是生存于古生代的一类重要的节肢动物,是现代蛛形纲的近亲。因其形似蝎子,故俗称为海蝎。板足鲎最早出现于奥陶纪,在志留纪达到了多样性的巅峰,之后走向衰落,于二叠纪末全部灭绝。
混翅鲎是板足鲎目下的一个科级分类单元,这一类群的第三对附肢高度特化,具有长刺,形态夸张。混翅鲎独特而极易辨识的附肢与现生鞭蛛的须肢相似,被认为可用于固定猎物,是混翅鲎较强捕食能力的体现。
然而,与其较高的曝光度相比,学界一直以来对此类动物缺乏深入了解,已报道的混翅鲎共两属四种,均依据来自志留纪劳俄古陆的少数化石标本建立,且近八十年来一直没有发现新的类群。有限的化石极大限制了我们对该类群形态多样性、地理分布和演化历史的了解。
中国科学院南京地质古生物研究所硕士生王晗在王博研究员指导下,与中国科学院古脊椎与古人类研究所、德国柏林自然博物馆、英国自然历史博物馆的科研人员合作发现的秀山恐鲎,是混翅鲎一新属新种,填补了混翅鲎类在中国乃至整个冈瓦纳大陆的空白,也代表了已知最古老的混翅鲎化石记录。
秀山恐鲎体型较大,体长可达近一米。其第三对附肢特化增大,其上具密度较高的硬质长刺;后体及尾部似蝎。科研人员基于形态学与系统发育分析,重建了秀山恐鲎的形态,并确定了其在板足鲎家族中的系统发育位置。
秀山恐鲎(Terropterus xiushanensis)(a,c,d,e,f:附肢;b:背侧及腹侧复原图;g:生殖附属器及生殖盖板)
这次发现的化石具有保存完好的附肢,以及生殖附属器、尾部、体表纹饰等特征,为混翅鲎科形态多样性讨论提供了诸多新证据。此外,华南地区志留纪早期的浅海地区尚未发现大型捕食性动物,而秀山恐鲎作为具捕捉“利器”的大型节肢动物,极有可能在这一环境中扮演着顶级捕食者的角色。
一直以来,志留纪板足鲎的化石记录多集中于劳俄及其周边地区,而在广大的冈瓦纳大陆及周边则很少发现板足鲎的踪迹。此次板足鲎化石在华南的发现,表明在冈瓦纳大陆及其周边可能也存在着繁盛的板足鲎类群。
文中图片由受访者提供
2021-10-08
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【中新网】中国首次发现4.3亿年前混翅鲎化石
图为Science Bulletin封面(秀山恐鲎生态复原图由杨定华绘制)。 南古所 供图
中新网南京9月29日电 (记者 杨颜慈)据中国科学院南京地质古生物研究所29日消息,中外科研人员在华南地区首次发现志留纪(距今约4.3亿年前)的混翅鲎化石,并将这一新属新种命名为秀山恐鲎。此次发现填补了混翅鲎类在中国的空白。
相关研究成果以封面论文的形式发表于国际学术期刊《科学通报》(Science Bulletin)上。
板足鲎是生存于古生代的一类重要的节肢动物,是现代蛛形纲的近亲。因其形似蝎子,故俗称为海蝎。板足鲎最早出现于奥陶纪,在志留纪达到了多样性的巅峰,之后走向衰落,于二叠纪末全部灭绝。板足鲎以其独特的外形而备受人们关注,是志留纪的“明星动物”。加之其生态多样性高,在海洋、淡水、陆地等多种生态环境中均占有一席之地,因此是了解古生代生态环境变迁的重要媒介。
然而,与其较高的曝光度相比,学界一直以来对此类动物缺乏深入了解。
近日,中国科学院南京地质古生物研究所硕士生王晗在王博研究员指导下,与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、德国柏林自然博物馆、英国自然历史博物馆的科研人员合作,报道了来自华南地区志留纪早期的混翅鲎一新属新种:秀山恐鲎。
图为秀山恐鲎化石。 南古所 供图
科研人员从化石判断,恐鲎体型较大,体长可达近一米。其第三对附肢特化增大,并具密度较高的硬质长刺;后体及尾部似蝎。基于形态学与系统发育分析,科研人员重建了秀山恐鲎的形态,并确定了其在板足鲎家族中的系统发育位置。
科研人员表示,此次发现填补了混翅鲎类在中国,乃至整个冈瓦纳大陆的空白;也代表了已知最古老的混翅鲎化石记录,扩展了学界对此类动物形态多样性和地理分布的认知。
该研究工作由中国科学院和国家自然科学基金共同资助。(完)
2021-10-08
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【中国科学报】中国首次发现混翅鲎化石
秀山恐鲎生态复原图(杨定华绘制)
近期,中国科学院南京地质古生物研究所硕士研究生王晗在研究员王博的指导下,与中国科学院古脊椎与古人类研究所、德国柏林自然博物馆、英国自然历史博物馆的科研人员开展合作,发现来自华南地区志留纪早期的混翅鲎一新属新种:秀山恐鲎。9月28日,科研团队获悉研究成果以封面论文的形式发表于《科学通报》(Science Bulletin)。
王晗告诉《中国科学报》:“此次发现填补了混翅鲎类在中国,乃至整个冈瓦纳大陆的空白,也代表了已知最古老的混翅鲎化石记录,扩展了我们对此类动物形态多样性和地理分布的认知。”
板足鲎是生存于古生代的一类重要的节肢动物,是现代蛛形纲的近亲,因其形似蝎子,故俗称为海蝎子。板足鲎最早出现于奥陶纪,在志留纪达到了多样性的巅峰,之后走向衰落,于二叠纪末全部灭绝。板足鲎以其独特的外形而备受人们关注,是志留纪(距今约4.3亿年)的“明星动物”。同时,板足鲎生态多样性高,在海洋、淡水、陆地等多种生态环境中均占有一席之地,是了解古生代生态环境变迁的重要媒介。
混翅鲎是板足鲎目下的一个科级分类单元,这一类群的第三对附肢高度特化,具长刺,形态夸张。混翅鲎独特而极易辨识的附肢与现生鞭蛛的须肢相似,被认为可用于固定猎物,是混翅鲎较强捕食能力的体现。
王晗称,与混翅鲎较高的曝光度相比,学界一直以来对此类动物缺乏深入了解,已报道的混翅鲎共两属四种,均依据来自志留纪劳俄古陆的少数化石标本建立,且近八十年来一直没有发现新的类群。“有限的化石极大限制了我们对该类群形态多样性、地理分布和演化历史的了解。”
据了解,恐鲎体型较大,体长可达近一米。其第三对附肢特化增大,其上具密度较高的硬质长刺;后体及尾部似蝎。科研人员基于形态学与系统发育分析,重建了秀山恐鲎的形态,并确定了其在板足鲎家族中的系统发育位置。
新材料保存完好的附肢,以及生殖附属器、尾部、体表纹饰等特征,为混翅鲎科形态多样性讨论提供了诸多新证据,其中具有“嵌合”形态特征的恐鲎附肢Ⅲ指示了混翅鲎类群具有较为复杂的演化历史。
王晗还指出,华南地区志留纪早期的浅海地区尚未发现大型捕食性动物,而恐鲎作为具捕捉“利器”的大型节肢动物,极有可能在这一环境中扮演着顶级捕食者的角色。(沈春蕾)
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.07.019
2021-10-08
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【澎湃新闻】南京古生物所等在中国首次发现混翅鲎化石,已知最古老记录
据中科院南京地质古生物研究所科研进展披露,近日,该研究所联合中科院古脊椎与古人类研究所、德国柏林自然博物馆、英国自然历史博物馆,报道了来自华南地区志留纪早期的混翅鲎一新属新种:秀山恐鲎(Terropterus xiushanensisgen. et sp. nov.)。
此次发现推进了混翅鲎类在中国乃至整个冈瓦纳大陆的研究,代表了已知最古老的混翅鲎化石记录,扩展了我们对此类动物形态多样性和地理分布的认知。相关研究成果近期以封面论文的形式发表于国际学术期刊《科学通报》(Science Bulletin)上。
混翅鲎是板足鲎目下的一个科级分类单元。板足鲎则是生存于古生代的一类重要的节肢动物,是现代蛛形纲的近亲。因其形似蝎子,故俗称海蝎。板足鲎最早出现于奥陶纪,在志留纪达到多样性的巅峰,之后走向衰落,于二叠纪末全部灭绝。板足鲎以其独特的外形而备受关注,是志留纪(距今约4.3亿年)的“明星动物”。加之其生态多样性高,在海洋、淡水、陆地等生态环境中均占有一席之地,是了解古生代生态环境变迁的重要媒介。
据悉,目前已报道的混翅鲎共两属四种,均依据志留纪劳俄古陆(Laurussia)的少数化石标本所建立,且近八十年来一直没有发现新的类群。研究团队称,有限的化石极大限制了我们对该类群形态多样性、地理分布和演化历史的了解。
秀山恐鲎(Terropterus xiushanensis)(a,c,d,e,f:附肢;b:背侧及腹侧复原图;g:生殖附属器及生殖盖板)
此次报告的恐鲎体型较大,体长可达近一米。其第三对附肢特化增大,并具密度较高的硬质长刺;后体及尾部似蝎。研究团队基于形态学与系统发育分析,重建了秀山恐鲎的形态,并确定了其在板足鲎家族中的系统发育位置。
系统发育分析结果(秀山恐鲎标注为蓝色)
研究认为,此次发现以及近年来多种板足鲎化石在华南的发现,提示我们在冈瓦纳大陆及其周边可能也存在着繁盛的板足鲎类群。
2021-10-08
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【新华交汇点】2021年玄武区全国科普日活动启动
交汇点讯 9月13日,以“百年再出发,迈向高水平科技自立自强”为主题的南京市玄武区全国科普日活动暨玄武区科普教育基地联盟成立仪式在南京古生物博物馆启动。
南京市科协主席朱军、南京地质古生物研究所所长詹仁斌、玄武区副区长吴开芬、玄武区科技局党组书记、局长、科协主席史庆锋共同启动活动。
疫情防控期间,如何让青少年安心“宅”在家抗疫?为了防止病毒进门,家里窗户是不是不能打开?口罩需要戴八层吗?是不是打了疫苗就不会感染病毒了呢?活动现场,韩博士科教团队为大家带来疫科普剧《科学抗疫我最行》,通过“创创”“新新”两位小朋友与科学达人韩博士的互动,向广大居民朋友们宣传科学的居家防疫方法。
启动仪式上,南京古生物博物馆、六朝博物馆等13家玄武辖区内的国家级和省级科普教育基地联合发起成立了玄武区科普教育基地联盟。联盟将对玄武区各类科普教育基地的科普资源进行有效整合与应用,搭建合作与交流平台,实现科普资源共享共建、科普信息互惠互利、科普效应共创共赢,进一步推动玄武区科普活动的开展、科普作品(产品)的研发、媒体科普的提升和科普队伍建设。
活动现场,南京古生物博物馆副馆长傅强发布了3条科普旅游首发路线:时空穿梭小巴士(1号线)、看我金陵风貌(2号线)、海陆空冒险旅途(3号线)。游客可以在南京古生物博物馆回顾生命历史的波澜壮阔,在南京土壤所标本馆探索当下土壤的秘密,在北极阁气象博物馆探秘气象预报的神奇,在中国电信未来馆感受对未来的畅想,在英维特国际青少年创客中心感受将创意转变为现实的体验……
南京古生物博物馆馆长、玄武区科普教育基地联盟首届轮值理事长王永栋与玄武区教育局副局长林虹签订了科普资源、课程进校园合作协议。
活动最后,穆西南老科学家带来了《弘扬新时代科学家精神》主题分享,讲述了老一辈科学家的故事和科学家精神。
据悉,今年全国科普日期间,玄武区科协将联合多方力量,开展多项特色科普活动,旨在通过多种形式的科普宣传,向全区公众全面普及科学知识,提高全市公民的科学素质,倡导科学方法,传播科学思想,弘扬科学精神,激发广大公众的创新创造热情,助力“强富美高”新玄武。
新华日报·交汇点记者 蔡姝雯
2021-09-14
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【荔枝新闻】来涨“姿势”啦!全国科普日来临 南京推出三条科普游线路
南京科研院所众多,教育资源丰富,其中玄武区就有8所高等院校和22家科研院所,集中了全省近1/3的“两院”院士和全市一半左右的省级以上重点实验室。在全国科普日来临之际,今天(9月13日)下午,由玄武区牵头成立了科普教育基地联盟,并设计推出了三条南京科普游研学线路,包括时空穿梭小巴士、看我金陵风貌以及海陆空冒险旅途,将为广大市民带来极具特色的科普知识盛宴。
玄武区科普教育基地联盟首批入驻单位包括中科院南京古生物博物馆,中科院紫金山天文台、六朝博物馆等十三家,根据各家单位科研特色和地理位置,联盟正式推出了三条科普游研学线路,第一条是时空穿梭小巴士,主要以北京东路沿线为轴心,涵盖中科院南京古生物博物馆、南京土壤所标本馆、中国电信未来信息馆、北极阁气象博物馆,南京英维特国际青少年创客中心,主打时空概念。
中科院南京古生物博物馆副馆长傅强介绍 :“南京古生物博物馆是关注过去的,遥远生命的过去;土壤标本馆是关注脚下,我们现实的情况;电信信息馆是关注未来的。这条线路是一条时空穿梭,通过遥望过去,立足现实,再畅想未来。”
第二条线路“看我金陵风貌”,以中山东路沿线为轴心,主要涵盖南京博物院、梅园新村纪念馆、六朝博物馆、南京地质博物馆。这条线路主打历史的概念,从南京七亿年的沧桑巨变,到人文历史的徐徐展开。
傅强告诉记者:“在这个线路上,每一个博物馆选一些最精彩的点,做成课程把它串起来以后,让参与者能够充分体会到、学习到相关的知识。”
第三条线路“海陆空冒险旅途”,以紫金山为轴心,主要涵盖中科院紫金山天文台、南京中山植物园、紫金山昆虫博物馆、海底世界、金陵竹刻艺术馆。线路主打海陆空的概念,在紫金山天文台仰观宇宙之浩渺,在海底世界体验海洋之神奇,在中山植物园和昆虫博物馆探索生命的奥秘,在竹刻艺术馆体验人类无穷的艺术创造力。
南京市玄武区科协科普部部长何斌告诉记者,目前三条线路课程设计已经基本完成,研学时间和价格即将向社会公布。“发布这三条线路就是基于我们优质的科普资源,在科普益民方面做出一些务实之举,大概每条线路能招募50人左右,后续研学旅游方面也会有一定的政府补贴,涉及到个人家庭这方面的花费相对是比较廉价的,通过这种方式让更多的人参与进来。”
此外,玄武区科普教育基地联盟还将定期走进校园,进入课堂,让孩子们时常有机会能遨游在科普知识的海洋当中。
(来源:江苏广电融媒体新闻中心/钱进 编辑/梁瑄)
2021-09-14
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【扬子晚报】面对面|殷宗军:古生物学的征程也是星辰大海
最近,中科院南京地质古生物研究所85后的研究员殷宗军“出圈”了。像拆“盲盒”一样,殷宗军和同事用8年时间,在成吨沙子中发现6亿年前的海绵化石,表明贵州可能是地球上最早出现动物的地方之一。殷宗军说:“我是一个登山者,去告诉世人山顶的风景。我热爱这一切,所以我穿过荒漠、穿过沼泽、穿过荆棘,最后那一刻我看到的景象,足以安慰我所有的辛苦。”
“满地都是六便士,他却抬头看见了月亮”
2021年8月23日,一则“贵州发现6亿岁海绵宝宝”登上热搜,短短48小时,阅读已经超过了3个亿。这个6亿岁的海绵宝宝,被命名为“贵州始杯海绵”,直径只有约1毫米的微小化石,将海绵动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向前推进了6000万年。
在央视新闻发布的这则微博下面,有4500余条评论,有一名网友说:“满地都是六便士,他却抬头看见了月亮。”但是记者发现,让网友动容且产生共情的,并不仅仅是“6亿岁”和“海绵宝宝”,而是殷宗军用8年时间,在成吨的沙子中“淘宝”,在科研的“无人区”探索知识边界的经历。面对自己的“出圈”,殷宗军觉得很意外,他没想到这条短视频会火,他连微博账号都没有,上热搜的消息也都是别人转给他的。他告诉记者,如果能让更多的人来关注古生物学,让更多的人参与到这份对未知探索的事业中,“上热搜”也是一件好事情。但现阶段,他并不想成为一名“网红”科学家。
殷宗军说,行业里也有一些令人敬佩的科普大V,但对他本人来说,拍短视频可能比做科研要难。虽然是“85后”,但殷宗军不玩游戏不追星,手机里也没有下载过视频软件,对他来说,阅读、跑步是唯一的工作之余为数不多的休闲活动,而这些也是为了留给自己独立思考的空间。
除了6亿年前的“海绵宝宝”,殷宗军近年来的几项成果都登上过热搜。
比如解决了困扰人类几千年的难题——“先有鸡还是先有蛋”的“笼脊球”化石。其实,早在2000年,这种在显微镜下看上去像鸟笼子一般的化石就被命名了,但起先并不为人所注意。直到2015年,殷宗军用CT扫描,重构了数百个笼脊球标本的立体结构,显示出类似动物胚胎的“蛋”6.1亿年前就已出现,而直到4000万年后,动物才在地球上大量出现。
“拆盲盒”和“无人区”
思维活跃、语速极快,是很多人对殷宗军的第一印象。和记者想象中不一样,他的皮肤并不像长期从事户外作业者那样晒得黝黑。“因为疫情的原因,2021年我们都没能外出科考。”殷宗军说,每次野外作业回来,他的肤色还是会明显的“分层”。
殷宗军将好的科研形容为“无人区”,将自己的工作形容为拆“盲盒”,“我们需要用显微镜一颗沙子、一颗沙子去检查它究竟是不是我们需要的化石”。殷宗军说,“因为我们研究的微体化石,太小了,所以整个进程就可能要更加繁琐一点、枯燥一点。”
殷宗军说的“微体化石”世界里,就有他目前研究的“无人区”。他的实验室并不像大家想象的那样——桌上摊着一块块带有年代印记的石头,上面隐约可见各种来自遥远时代的动植物。殷宗军研究的化石,都“藏”在试管里。
2006年暑假,为了写作本科毕业论文,还在读大三的殷宗军跟随导师朱茂炎第一次来到了贵州瓮安生物群。此后,殷宗军每年都要来到这里考察挖掘化石。在野外用放大镜看,这些石头中都含有微粒一般的化石,但化石实在太小,肉眼无法分辨清楚,只能先背回实验室来观察,也就是他所说的“拆盲盒”。“第一步是用醋酸把化石外面的石头——碳酸钙溶解掉,经过这一过程后,不溶于醋酸的磷酸盐化的化石就作为残渣被保留了下来。然后,我们将这些残渣放在显微镜下进行挑样,挑出保存完好的化石标本。再用更先进的电子显微镜来进行观察,这时候,化石标本中微米、纳米尺寸的细节就能看得十分清楚了。”殷宗军介绍说。在实验室中,这些石头经历“脱胎换骨”的过程。
根据分子生物学的理论推测,早在七亿多年前,最早的动物可能就已经出现了,但这个推测一直以来都缺乏确凿的实体化石标本予以验证。
“当时最早的动物化石都是来自距今约5.41亿年~5.18亿年前的寒武纪早期。而瓮安生物群的埃迪卡拉纪地层距今有6.1亿年的历史,”殷宗军说,由于磷酸盐化作用,这里的化石奇迹般地以三维立体形式保存至今,甚至可以保存有细胞结构,是寒武纪前动物化石挖掘和研究的绝佳之地。殷宗军相信,他们想要找寻的化石证据,很可能就隐藏在瓮安的地层里。“我希望不辜负这个时代,做好自己的研究,在动物起源的教科书中留下一笔。”
为保护“瓮安生物群”奔走
如果没有疫情影响,此时的殷宗军应该在“挖化石”。在常人看来艰苦又枯燥的野外科考,在他的眼里却是和志同道合者一起完成一件“浪漫的事”。在大别山区长大的他对于自然有一种与生俱来的亲近,和每天窝在实验室里相比,他更愿意待在崇山峻岭之中,和一块块石头“过招”。
“我们现在科考的条件和老一辈科学家相比,不知好了多少倍。”殷宗军不愿意谈科考的艰苦,他说,现在国内交通方便,再偏远的地方道路都修得好,更不用说还有GPS、无人机等等高科技设备加持,“现在再偏远的地方手机信号都是满格,真是让人惊喜。”
不过在贵州瓮安科考期间,发生了一件令殷宗军十分痛心的事情。2016年,他们发现,瓮安生物群所在的采矿区一直在进行大规模露天开采,每天数百辆重型卡车往外运送矿石。以往化石质量最好的几个采坑都已经坍塌、剖面被埋,根本无法观察到产化石的地层,更无法继续进行采样研究。“瓮安生物群是目前研究地球生命演化早期历史最重要的窗口,全世界就这一个,挖了就没了。”殷宗军说,为了让科研工作能够持续下去,在导师朱茂炎的带领下,他们奔走呼吁,他当年还登上了央视新闻1+1,为保护该生物化石核心产地积极发声。
2017年4月,在朱茂炎教授的组织下,瓮安县人民政府举办了“瓮安生物群化石保护和科学研究国际研讨会”,最后国务院批示建立化石保护点。
古生物学征程也是“星辰大海”
2021年7月12日,第一批月球科研样品发放仪式在北京举行,这标志着月球样品的科学研究正式启动。殷宗军代表中国科学院南京地质古生物研究所获得3份珍贵的月球岩屑样品。目前他的团队正在开展研究,这些珍贵的月球“土特产”就成为追踪“早期地球演化”奥秘的重要线索。
搞地质的为什么要研究月亮?殷宗军说,谈到月球的起源,我们现有的知识是来自一次大撞击事件。“一个跟火星差不多大小的行星撞上了原始的地球,然后和地球融合在了一起,但是它溅射出来的一部分物质就形成了月球。”殷宗军说,地-月系形成后遭受了大量的天体撞击,称为“晚期重轰炸事件”,虽然地球当时也被大量撞击了,但是因为地球一直在进行地质活动,所以痕迹都已经被抹掉了,但是月亮表面还保存很好,所以从某种程度上说,月球就是我们人类窥探40亿年前地球的一个窗口。
“再回到40亿年前,那时候月亮刚刚形成的时候离地球很近,照得地球上没有白天和黑夜的概念;还有月球对于地球上原始海洋潮汐作用的影响。我们知道地球最早的生命是在海洋里面出现的,最原始生命的出现是如何受到这些环境的影响?这也是我们作为古生物学研究者去研究月球,研究火星的原因。”殷宗军畅想,有一天,我们或许能在火星上找到生命,“如果我们在地球之外发现生命的踪迹,那或许对人类的世界观都会是颠覆性的改变。”“在做招生宣讲时,我们的口号就是——我们的征程是星辰大海。”殷宗军说,“所有的生命形式都起源于海洋,我们也想知道火星上究竟有没有生命,因为三十几亿年前的火星其实是和地球非常类似的,那么火星是否类似地球产生过生命呢?如果有,又是否留下来了化石呢?这也是我们古生物学研究的范畴,从这个角度,古生物学科也是非常浪漫的。”
(扬子晚报记者 于丹丹 拍摄 杨泽华 剪辑 王一萌)
2021-09-13