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【央广网】中国古生物学2020年度十大进展公布 哪些远古地球谜题被破解？
央广网北京3月14日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道，古生物学，从字面意思理解是研究生命起源、发展历史、生物进化等的科学。其实，它是一门生命科学和地球科学的交叉科学。近日，中国古生物学会发布中国古生物学2020年度十大进展评选结果，这里就既有对生物的研究成果，也有对地球生态变化的重要发现。
北方人和南方人谁的基因更强？
中科院古脊椎所古DNA实验室主任、研究员付巧妹团队通过对大量的中国南北方人群的古基因组研究发现，古北方人群成分对现在的东亚人显示出更多的影响。也就是说，北方人的基因更“强势”。
付巧妹说：“在8300年前的时候，南北方已经开始出现不光是迁徙，还有融合的现象。新石器时代在人群迁徙过程中，南北方有相互融合，但是在新石器时代之后，可能黄河以北的这些人群对以南的人群影响非常大，存在大量的迁徙。所有的现代人群相对于古南方人群而言，他们会跟古北方人更相关，所以非常明显地看到古北方人对整个中国南北方人群的影响。”
研究同时发现，虽然中国南北人群最初有着明显分化，但南、北方同期人群的演化一直是基本连续的，没有受到明显的外来人群的影响，迁徙互动主要发生在东亚区域内各人群间。中科院副院长李树深指出，付巧妹团队的研究成果填补了人类演化史所缺失的重要中国篇章，为探源华夏族群及其文化和修正东亚南方人群演化模式作出了重大贡献。李树深说：“从遗传学角度揭开了中国南北方史前人群格局及迁移活动的若干谜团，是一项有关中国和东亚古人群遗传多样性研究的重大科学发现，对于中华民族和华夏文明探源，具有独特的学术价值和社会意义。”
5亿年前的虾：化石上的“虾”长有5只眼睛
中科院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员团队成员、论文第一作者曾晗说：“‘麒麟虾’的身体有20多节，它每一节都分别具有一对游泳的桨状的附肢，以及一对步行用的腿肢。‘麒麟虾’的头像一个头盔一样，头部最前方有5只眼睛，说明它应该有很敏锐的视觉，从头部的下方伸出一对像爪子一样长满了小刺的附肢，所以它应该还是一个捕食者，而且它这么多游泳的腿肢，说明它游得很快。‘麒麟虾’整合了真节肢动物的身体、附肢和头壳，以及其他动物的捕食性附肢，还有寒武纪怪物奥巴宾海蝎的5只眼睛。”
要说节肢动物是地球上最成功的动物之一，一点也不为过，它们占据“海陆空”，当代动物界中个体数量最多。现如今，我们熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛，都是节肢动物，它们的共同点是，具有分节的身体和附肢。不过，一百多年来，节肢动物是怎么演化而来的？它们的祖先又长什么样？这是生物进化的一大难题，一百多年来困扰着一代又一代的科学家。这个发现不仅是让我们看到了5亿年前的虾长什么样，朱茂炎说，它更是填补了节肢动物演化的一段空白。朱茂炎说：“因为节肢动物是这个地球上目前多样性最高的生命，也是最成功的生命。一个东西从哪里来，一定要找到一系列的过渡的进化类型，我们发现‘麒麟虾’实际上就填补了空白。”
海拔近5000米的青藏高原班戈盆地发现大量古生物化石
团队成员、中科院西双版纳热带植物园苏涛研究员介绍，他们在海拔近5000米的青藏高原班戈盆地，发现了大量古生物化石。
苏涛说：“经过5年的系统采掘，发现了大量的生物化石，这里包括植物化石，比如叶子、花、果实，甚至地下茎，形态是非常丰富的。另外，我们还采集到了鱼化石、羽毛化石。我们采集到的植物化石标本有一千多块，形态类型有七十多种，种类非常丰富。这个发现可以说为我们认识青藏高原的地质时期多样性打开了一扇窗户。同时，这个植物群的组合也说明青藏高原在地质时期，对亚洲甚至北半球的植物多样性演化的贡献是非常大的。”
除了以上三个重要研究成果外，中国古生物学2020年度十大进展还有很多很有意思的发现，比如，一亿年前的虫虫是如何交配、怎么生娃的？再比如，一场来自1.24亿年前的特殊“分手”，主角一个是管“听”的器官，一个是管“嚼”的器官，这场“分手大戏”揭示破解哺乳动物听觉演化谜题。2021-03-15 -
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【龙虎网】“植物庞贝城”研究又有新发现 瓢叶目植物“认祖归宗”
种子植物是一类具有维管组织且能够用种子繁殖的植物，一般认为是由蕨类植物经前裸子植物演化而来。近日，中国科学院南京地质古生物研究所王军研究员领导的国际团队在内蒙古乌海“植物庞贝城”中发现了大量保存完整的瓢叶目植物化石，确认了它具有蕨类植物的孢子繁殖方式，同时又具有种子植物的木材结构，是种子植物的姊妹类群——前裸子植物的一员，解决了困扰古植物学界近百年的谜团。相关研究成果3月9日发表于《美国科学院院报》。
“乌海拟齿叶”化石（南古所供图）
研究团队介绍，瓢叶目包括20余属50余种，是常见于煤系地层的一组古老植物类群，主要生活在3.3亿到2.5亿年前，在二叠纪末大灭绝事件中消失。它是华夏植物群的特色和代表类群之一，也是石炭-二叠纪植物群中最常见但研究最薄弱的一组植物。其植物系统分类位置从1931年该目建立以来始终是个谜团，曾被认为是真蕨类、楔叶类、前裸子植物，或者一个独立的分类单元。之所以无法定论，关键在于缺乏植物的整体形态和内部解剖信息；已有的化石材料差强人意，较碎小，更无解剖学特征。这些关键特征的突破，有赖于完整而兼有内部解剖结构保存的化石标本的发现。
由王军研究团队2012年命名和发表于《美国科学院院报》的乌海“植物庞贝城”，是大约3亿年前的赤道低纬度热带雨林地区，雨水丰沛，阳光充足，为广阔的沼泽平原。当时，在乌海市乌达区西北方忽然发生了一场规模巨大的火山喷发，炙热的火山灰飘落下来，终结了这个盛极一时的森林王国。火山灰将所有的植物封存起来，避免了腐烂或被其他生物体吞噬，3亿年后，大量保存完好的植物化石得以面世。
透过火山灰中保存下来的植物化石，为揭开古植物学最大的谜团之一——瓢叶目的前世今生提供了机会。来自于内蒙古乌海“植物庞贝城”的瓢叶目家族新物种“乌海拟齿叶”，同时具有孢子植物的繁殖方式和裸子植物的木材结构，因此属于典型的前裸子植物。这一发现揭示了孢子植物向种子植物演化进程的重要环节，彻底解决了瓢叶目在生命演化树中的位置，即系统分类属性及其亲缘关系。从此，瓢叶目植物可以走进生命树，载入教科书。
此次发现的新物种“乌海拟齿叶”整个树冠得以保存，同时繁殖果穗和叶子外观形态及内部结构兼有保存，这得益于该新种的化石产地内蒙古乌达煤田，即“植物庞贝城”这个植物化石宝库的珍贵巨大优势——化石保存完好。通过对“乌海拟齿叶”的整体复原研究，科研人员认为它与种子植物的亲缘关系比与蕨类植物更密切，而且“乌海拟齿叶”演化出了由叶子变化而来的复杂的似球果繁殖器官孢子囊穗。因此，可以确认“乌海拟齿叶”和它所属的瓢叶目属于前裸子植物——这类植物最早见于泥盆纪，并由此演化出了种子植物。另一方面，瓢叶目的地质年代是从早石炭世到二叠纪末，这一发现将前裸子植物的地质时间范围延长了大约6千万年（原来认为是从中泥盆世3.9亿年-晚石炭世3.1亿年绝灭；现在应该是中泥盆世-石炭-二叠纪末）。这同时表明，在种子植物分化出来（3.6亿年的晚泥盆世）之后的大约1.1亿年间，以瓢叶目为代表的前裸子植物持续多样化，直至二叠纪末。换言之，在泥盆-石炭-二叠纪时期，种子植物的祖先——前裸子植物，在最早的种子植物分化出来之后，也逐步呈现多样化，并独立发展出类似于球果的繁殖器官，并没有像先前认为的那样迅速灭绝。
尽管瓢叶目植物的繁殖能力非常强大，但在二叠纪末大灭绝期间，它们也是环境和气候变化影响的受害者。这次大灭绝毁灭了全球的沼泽生态系统，而伴随着瓢叶目赖以生存的环境消失的，该目也随之灭绝。
该项研究的合作者，来自英国伯明翰大学的Jason Hilton博士说，在上世纪30年代，瓢叶目刚被建立之初，被认为是一个独特的植物种群，但科学家们把它们当作一个“分类学足球”，无休止地在球场上踢来踢去，却没有一个人鉴定出它们在“生命故事”中的角色而完成“射门归类”这一致胜目标。正是得益于中国“植物庞贝城”中的这些完整而精美的标本，我们才得以重建“乌海拟齿叶”这一瓢叶目植物新种，并最终探明了这组植物的亲缘关系及其重要的生命演化意义。
王军认为，本项研究除了揭开古植物学最大的谜团之一，明确了瓢叶目的植物学分类位置，同时还具有多项重要意义。它表明“植物庞贝城”是一个化石宝库，蕴藏着许多古植物世界的重要突破。当前“乌海拟齿叶”的整体重建只是其中之一，后续还将公布多个植物新种的整体重建。2021-03-10 -
【澎湃新闻】内蒙古“植物庞贝城”发现种子植物的姊妹类群
种子植物是一类具有维管组织且能够用种子繁殖的植物，一般认为是由蕨类植物经前裸子植物演化而来。
澎湃新闻获悉，近日，中国科学院南京地质古生物研究所王军研究员领导的国际团队在内蒙古乌海“植物庞贝城”中发现了大量保存完整的瓢叶目植物化石，确认了它具有蕨类植物的孢子繁殖方式，同时又具有种子植物的木材结构，是种子植物的姊妹类群——前裸子植物的一员，解决了困扰古植物学界近百年的谜团。
此项研究成果历时二十余年，相关研究成果由中国科学院南京地质古生物研究所、植物研究所、沈阳师范大学、英国伯明翰大学、美国印第安纳大学、宾夕法尼亚大学、捷克科学院地调所、西波西米亚博物馆、奥地利维也纳大学等机构组成的国际研究团队共同完成，2021年3月9日发表于《美国科学院院报》（PNAS）。
研究团队介绍，瓢叶目包括20余属50余种，是常见于煤系地层的一组古老植物类群，主要生活在3.3亿到2.5亿年前，在二叠纪末大灭绝事件中消失。它是华夏植物群的特色和代表类群之一，也是石炭-二叠纪植物群中最常见，但研究最薄弱的一组植物。其植物系统分类位置从1931年该目建立以来始终是个谜团，曾被认为是真蕨类、楔叶类、前裸子植物，或者一个独立的分类单元。之所以无法定论，关键在于缺乏植物的整体形态和内部解剖信息；已有的化石材料差强人意，较碎小，更无解剖学特征。这些关键特征的突破，有赖于完整而兼有内部解剖结构保存的化石标本的发现。
由王军研究团队2012年命名和发表于《美国科学院院报》（PNAS）的乌海“植物庞贝城”，是大约三亿年前的赤道低纬度热带雨林地区，雨水丰沛，阳光充足，为广阔的沼泽平原。当时，在乌海市乌达区西北方忽然发生了一场规模巨大的火山喷发，炙热的火山灰飘落下来，终结了这个盛极一时的森林王国。火山灰将所有的植物封存起来，避免了腐烂或被其他生物体吞噬，3亿年后的今天，大量保存完好的植物化石得以面世。
透过火山灰中保存下来的植物化石，为揭开古植物学最大的谜团之一——瓢叶目的前世今生提供了机会。来自于内蒙古乌海“植物庞贝城”的瓢叶目家族新物种Paratingia wuhaia（乌海拟齿叶），同时具有孢子植物的繁殖方式和裸子植物的木材结构，因此属于典型的前裸子植物！这一发现揭示了孢子植物向种子植物演化进程的重要环节，彻底解决了瓢叶目在生命演化树中的位置，即系统分类属性及其亲缘关系。从此，瓢叶目植物可以走进生命树，载入教科书。
此次发现的新物种“乌海拟齿叶”整个树冠得以保存，同时繁殖果穗和叶子外观形态及内部结构兼有保存，这得益于该新种的化石产地内蒙古乌达煤田，即“植物庞贝城”这个植物化石宝库的珍贵而巨大优势——化石保存完好。通过对“乌海拟齿叶”的整体复原研究，科研人员认为它与种子植物的亲缘关系比与蕨类植物更密切，而且“乌海拟齿叶”演化出了由叶子变化而来的复杂的似球果繁殖器官孢子囊穗。因此，可以确认“乌海拟齿叶”和它所属的瓢叶目属于前裸子植物——这类植物最早见于泥盆纪，并由此演化出了种子植物。另一方面，瓢叶目的地质年代是从早石炭世到二叠纪末，这一发现将前裸子植物的地质时间范围延长了大约6千万年（原来认为是从中泥盆世3.9亿年-晚石炭世3.1亿年绝灭；现在应该是中泥盆世-石炭-二叠纪末）。这同时表明，在种子植物分化出来（3.6亿年的晚泥盆世）之后的大约1.1亿年间，以瓢叶目为代表的前裸子植物持续多样化，直至二叠纪末。换言之，在泥盆-石炭-二叠纪时期，种子植物的祖先——前裸子植物，在最早的种子植物分化出来之后，也逐步呈现多样化，并独立发展出类似于球果的繁殖器官，并没有像先前认为的那样迅速灭绝。
尽管瓢叶目植物的繁殖能力非常强大，但在二叠纪末大灭绝期间，它们也是环境和气候变化影响的受害者。这次大灭绝毁灭了全球的沼泽生态系统，而伴随着瓢叶目赖以生存的环境消失的，该目也随之灭绝。
该项研究的合作者，来自英国伯明翰大学的Jason Hilton博士说，在上世纪30年代，瓢叶目刚被建立之初，被认为是一个独特的植物种群，但科学家们把它们当作一个“分类学足球”，无休止地在球场上踢来踢去，却没有一个人鉴定出它们在“生命故事”中的角色而完成“射门归类”这一致胜目标。正是得益于中国“植物庞贝城”中的这些完整而精美的标本，我们才得以重建“乌海拟齿叶”这一瓢叶目植物新种，并最终探明了这组植物的亲缘关系及其重要的生命演化意义。
王军认为，本项研究除了揭开古植物学最大的谜团之一，明确了瓢叶目的植物学分类位置，同时还具有多项重要意义。
一是表明“植物庞贝城”是一个化石宝库，蕴藏着许多古植物世界的重要突破。当前“乌海拟齿叶”的整体重建只是其中之一，后续还将公布多个植物新种的整体重建。
二是本次瓢叶目的分类位置的确定，代表了中国学者对于古植物分类学的重大贡献。在此之前，世界晚古生代四大植物地理区——欧美、华夏、安加拉、冈瓦纳植物群共建立了30余目的植物类群，只有大羽羊齿目是由李星学、姚兆奇等老一代中国学者基于对我国化石材料的研究而确立其系统位置的，其它目的研究和确立均由国外研究专家确立。
三是为追索“华夏植物群”之根提供了重要线索。当前成果表明华夏植物群可能起源于我国的泥盆纪植物群，而非原先认识的起源于石炭纪欧美植物群。
四是“植物庞贝城”的化石收藏，是世界上成煤植物群标本数量最大的收藏，对“植物庞贝城”的实际复原，也代表了世界上最大面积远古森林的实际复原。换言之，煤是植物形成的，但要向公众回答“煤是什么植物形成的？”，“植物庞贝城”的收藏和研究能够把这个问题回答得最好，它不仅能够直观地说明形成煤的植物个体的外观形态，而且能够展示最大面积的远古成煤沼泽森林的实际面貌。迄今为止，王军研究团队累计已获得5000多平方米的实际复原数据。2021-03-10