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【中新网】中外学者发现一亿年前萤火虫祖先 揭示发光甲虫“演化谜题”中新社南京1月20日电(徐珊珊)据中国科学院南京地质古生物研究所20日消息，中外学者近期在一亿年前的缅甸琥珀里发现萤火虫祖先，解开了发光甲虫身体软化的“演化谜题”。近期，中国科学院南京地质古生物研究所的科研助理李言达、蔡晨阳副研究员等人与捷克帕拉茨基大学、英国布里斯托大学，及国内中山大学的同行合作，从缅甸琥珀中发现了一个叩甲总科的新科：白垩光萤科。这一新类群的发现，对于研究叩甲总科中生物发光的起源与演化具有重要意义。该项研究成果已于2021年1月20日在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》(ProceedingsoftheRoyalSocietyB)上。研究人员在白垩纪中期缅甸琥珀中发现了一枚保存较完好的阿扎白垩光萤雄性标本。白垩光萤的触角具有12节，呈双栉状，与现生的光萤科相似。白垩光萤的第1—3节可见腹板上具有一个浅色明亮区域，这可解释为它的发光器官，其位置与雌光萤科中的一些物种十分相似。这一发现表明发光的萤类进化枝至少在白垩纪中期就已经发生了多样化。在白垩纪，包括蚂蚁、青蛙、早期鸟类在内的软躯体叩甲的潜在捕食者发生了快速分化。研究人员推测，白垩光萤中的发光器官或许与抵御这些捕食者有关。蔡晨阳副研究员表示，白垩光萤的发现也为这一类群的软躯体化及生物地理提供了新的见解。华光叩甲科昆虫的身体完全硬化，而萤类进化枝中的其余类群身体都发生了强烈的软化。白垩光萤的身体介于二者之间，处于中间过渡状态，填补了这一演化上的缺环。2021-01-22
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【新华报业】江苏高校研究成果入选“2020年中国十大科技进展新闻”生命的史诗与生物演化共舞。如何再现远古生命的恢弘史诗？1月20日，2020年中国十大科技进展新闻揭晓，南京大学、中国科学院南京地质古生物所的樊隽轩教授、沈树忠院士团队的成果入选。2021-01-21
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【人民网】越冷门，越坚持（科技自立自强·青年科学家）从事古生物研究十多年，中科院南京地质古生物研究所研究员殷宗军——越冷门，越坚持（科技自立自强·青年科学家）本报记者姚雪青2021年01月13日来源：人民网－人民日报图为殷宗军（右）在科研中“做古生物研究，特别要坐得住冷板凳。”中科院南京地质古生物研究所研究员殷宗军说。十多年来，他始终专注于这个冷门学科，希望揭开化石背后隐藏的动物演化历史。这份坚持源于热爱，也来自于科研的进展、院所的支持。一个个直径1毫米左右的微小化石，被小心翼翼地从岩石中分离出来后，放到显微镜下，使用超高分辨率X射线显微断层成像技术进行三维扫描，化石的立体结构就在显示仪上得以重构。在此基础上进行分析，就可以揭开化石背后隐藏的动物演化历史。这是中科院南京地质古生物研究所研究员殷宗军每天的工作。这位35岁青年科学家领导的研究团队，采用最新三维无损成像技术，扫描了300多个旋孔虫化石标本，显示旋孔虫的内部存在细胞分裂现象——这种发育方式，与动物胚胎早期发育非常类似。“6亿年前的瓮安旋孔虫，是现代动物的远古近亲。”近期，他在《科学》杂志子刊《科学进展》发表的一篇论文中，给出了这样的结论。“这是我对‘达尔文之困’的一个初步回答。”殷宗军说。个头不高、思维活跃、语速极快，卫衣上印着“自律给我自由”，像极了他一贯的行事风格。十多年来，这项研究和他的梦想，从未停止。热爱，执着于动物起源之谜2006年，中国地质大学（武汉）大三学生殷宗军放弃本校的研究生保送资格，选择了考研——向中科院南京地质古生物研究所这个全国古生物研究高地发起冲击。为什么有这样大的决心这和他为自己定下的研究道路有关。殷宗军从小生长在大别山区，姐姐送给他一套《小学生自然百科》，“这套书共6本，我最喜欢《地学》和《动物》，一个讲了地球上的岩石矿物、名山大川，一个从远古动物讲到人类诞生。我爱不释手，书很快就翻烂了。”殷宗军说。地学与动物学交叉，不就是古生物学吗许多年后回头看，他意识到，科学的种子在那时就已悄悄种在了心间。考大学时，殷宗军填报了地质学专业。师兄师姐说，地质学这个专业的本科毕业生最吃香、有“钱途”，反而是往上读古生物学的硕士、博士，越来越冷门。但殷宗军却早早决定要读研。他在课堂上了解到，达尔文曾提到一个挑战进化论的难题：绝大多数现代高等动物的祖先，在5.41亿到5.18亿年前的寒武纪早期，以大爆发的形式突然出现在地层中，这一现象后世称之为“寒武纪生命大爆发”；而寒武纪之前地球的漫长历史中，却缺乏与动物相关的化石记录。对此，达尔文的解释是化石记录保存的不完整性，寒武纪之前的动物可能没有留下化石记录。这个解释在此后100多年里引起了很大争议，被称为“达尔文之困”。“100多年过去了，‘达尔文之困’怎么还是个谜”殷宗军给自己定下的目标就是，当科学家，探究知识的边界。钻研，探究微小化石里的生物密码带着追问，殷宗军来到南古所进行毕业设计。他选择的目标是瓮安生物群。瓮安生物群，主产于贵州瓮安北斗山含磷地层，以磷酸盐化方式保存着6亿年前的化石，诞生于寒武纪大爆发以前。因此，这座可能保存了全世界最古老动物的化石库，被学界视为“动物世界的黎明”。“2006年夏天，我从北斗山采了几百斤石头，打包发往南京，大海捞针一样寻找化石。”殷宗军记忆中，那个夏天非常炎热，他先用化学方法将几百斤石头融化，再在残渣中一点一点寻找化石，用显微镜观察。因为怕石头残渣被风吹散，也不敢开电扇。终于，殷宗军找到了大量从未见过的化石。其中有一种化石十分特别，直径只有不到1毫米、外形很像现代动物胚胎、表面上长着螺旋状线圈，这就是后来被称为“瓮安旋孔虫”的化石。通过显微镜和扫描电镜，观察分析新发现化石的形态学结构，对完成毕业论文来说就足够了。但神秘化石内部是什么结构它们究竟是动物、植物，还是藻类这些还需要深入研究。“我想从事感兴趣的研究，只有一条路走到底。”殷宗军说。硕士二年级时，他接受遴选并获得了直接攻读博士学位的机会。这些化石标本非常微小，当时最薄的刀片都比它们厚。想要重现内部结构，就要采用医院里CT扫描仪那样的专业设备。当时，欧洲拥有世界上最先进的同步辐射加速器，能扫描微米级别的物体内部结构。读博阶段，殷宗军申请到法国留学，带着几千枚样本，去探究小小化石中的生物密码。但即便有了设备，“做CT”也不是易事。这种大型科学装置并非为扫描微体化石量身定制，因此用来给微体化石“做CT”时，扫描方法和诸多参数都要反复摸索和调整。例如光源设定，太弱了信号穿不透，太强了则易过曝。“学习了几个月，才掌握扫描技术。遗憾的是，瓮安旋孔虫化石有很厚的囊包，内部结构大多已经腐烂，所有样本都没有扫描到内部结构，也就无从了解它究竟是什么。”好在留学期间殷宗军还有其他收获：通过扫描带来的其他样本，发现了最早的海绵动物、最早的胚胎化石……这些研究，离回答“达尔文之困”还有一段距离。“我们不能每次都千里迢迢跑到欧洲，用别人的机器去扫描化石。”殷宗军开始思考，要有先进技术，让自己的团队来给化石“做CT”。创新，让前沿技术助力古老学科把先进的同步辐射加速器“搬”回来，并不现实。没别的路，只能依靠创新。在南古所支持下，2012年博士毕业留所后，殷宗军着手建立化石显微CT实验室，并于2015年建成。走进这个实验室，仪器设备一应俱全：硬件上，有“CT机”、显微镜、图形工作站、数位屏；软件上，有各类专业的图像数据处理和三维可视化工具。它不仅用于瓮安生物群化石的研究，也支撑了琥珀中昆虫多样性、森林的起源等古生物学其他课题的研究。“这个实验室有原始创新，也有集成创新。”殷宗军介绍，正在申请专利的多样本扫描技术就是一项自主创新。“人工将样本逐个放到样品台上扫描，费时耗力，如果能实现自动化不间断扫描，就可以帮助科研人员腾出手，大幅提高设备利用效率。”殷宗军说，前沿信息技术与这门古老学科可以碰撞出火花。他通过软件设定参数和程序，让样品台不仅“知道”每个样本的扫描时间和方式，还可以“找到”排着队的下一个样本，并且将它“请上台”。去年6月，瓮安旋孔虫化石研究有了突破性进展，经过对化石内部结构和生物学信息的分析，证实了它们是单细胞生命，属于动物的“姐妹类群”，据此可以了解动物共同祖先的生物学信息，这对理解第一个动物究竟从何而来，提供了重要化石信息。“做古生物研究，特别要坐得住冷板凳。我之所以能坚持下来，除了自身的热爱，也在于院所的无条件支持，以及研究过程中的一项项进展，让年轻科学家在起步阶段就可以大展拳脚，品尝到成功的喜悦。”殷宗军说，动物演化的真相正在逐渐显现，“达尔文之困”终有一天会彻底解开。《人民日报》（2021年01月13日12版）(责编：吴楠、马昌)2021-01-13
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【人民日报】南京古生物博物馆以崭新面貌免费开放试运行原题：南京古生物博物馆以崭新面貌免费开放试运行专业化展示人性化呈现如果将迄今为止地球上的生命历程等比例浓缩到24小时中，钟盘上无形的指针转动，时光走过寒武纪、奥陶纪、石炭纪、侏罗纪、白垩纪……生命的演化图景一幕幕在眼前上演：森林广布煤炭形成、恐龙行走天下、被子植物鲜艳的花朵点缀大地、哺乳动物大发展。而人类，就出现在这个时钟的23时58分。走进南京古生物博物馆序厅，最醒目处的“生命演化时钟”，生动而又直观地标注了这个博物馆的最大特色——演化中的地球和进化中的生命。这是刚升级改造过的南京古生物博物馆新增加的一个元素。今年元旦假期，南京古生物博物馆以崭新面貌免费开放试运行。馆长王永栋介绍，从去年1月底开始闭馆，此后半年多的时间里，南京古生物博物馆先后进行了“十大升级”，涉及参观线路优化调整、展陈科学内容更新、研学服务功能拓展等。化石是解开生命演化之谜的金钥匙。馆内布展围绕化石展开，设有“生命的进化”主题展、专题展和“从黑油山走来”石油特展。博物馆在升级后不仅保留了“澄江动物群”和“热河生物群”等珍贵化石标本，还首展了最新取得的世界级科研成果和麒麟虾、白垩纪中华龙鸟等珍稀化石。作为一所自然类科学博物馆，不仅需要专业特色明显，布展方式也要吸引人。从一楼到二楼的楼梯，是一条“上山之路”，浓缩了距今约6亿年到1.4亿年间南京地区的地层概貌，每上一个台阶就如同穿越了1000万年的厚重历史。博物馆副馆长郭震宇介绍，南京地区是研究地球历史的天然博物馆，楼梯两边的地层中镶嵌着不同年代的33件代表性化石，参观者可以亲手摸一摸，感受脚下这片土地的海陆变迁和沧桑沉浮。馆内的实物展示、亲子互动、图文风格，也处处体现出故事有趣、立体性强、参与度高的人性化元素。科幻影院中，古生物的奇妙世界等待参观者来探索；达尔文试验站里，孩子们享受着修复化石的乐趣；“寒武纪虫虫秀”奇妙涂鸦人机互动设施，让绘画现场活起来；国内博物馆首次定制的化石图纹地砖，让“趴在地上看化石”成为参观的一大亮点。博物馆副馆长傅强介绍，元旦重新开馆以来，参观时间从过去的一周开馆两天调整为一周开馆五天，门票从过去的20元一张调整为免费预约参观。同时，博物馆还接受社会团体的研学及文创合作，最高日参观量达到2500人次。在博物馆附近工作的市民金女士是一位自然科学爱好者，常在空暇时间前来参观，“重新开馆后，添了许多新的化石，在陈列方式上也有了变化。通透的展柜和柔和的灯光，让人耳目一新。二楼转角处新开了科学咖啡厅，我还喝上了热腾腾的‘恐龙咖啡’。”郭震宇坦言，专职人员少、运行资金缺乏，是自然类博物馆普遍面临的难题。如能充分发挥专业性、特色化的优势，可以弥补这些不足。“我们通过开放合作方式，引入专业运营和研学团队，提升讲解服务和志愿服务团队，通过线下展厅和线上平台相结合，开展特展联展、对外交流、科普讲座等科普研学活动，更好地实现科学普及的社会服务功能。”《人民日报》2021年1月12日16版2021-01-12 -
【新华网】古生物学家揭秘跳蚤进化史新华社南京1月4日电（记者王珏玢）记者4日从中科院南京地质古生物研究所获悉，中、英古生物学者近期进行的一系列研究，为人们展现了跳蚤这类常见寄生昆虫不为人知的进化史。研究发现，跳蚤的分类学“地位”比通常认为的更低。它们的祖先可能并不吸血，体型可达现代跳蚤的4倍左右。“我们用最新的基因组学等方法，将跳蚤的基因数据与其他昆虫比对。这好比在基因层面让跳蚤‘认祖归宗’。”领导此项研究的中科院南京地质古生物研究所副研究员蔡晨阳介绍，经典分类学理论认为，跳蚤属于昆虫中单独的一个门类：蚤目。但基因大数据比对却给出了不同结果：蚤目并不是一个单独门类，而是长翅目昆虫下的一个分支。这意味着，跳蚤的分类学“地位”较传统观点更低，昆虫的分类体系也将整体改写。这项研究也对追溯跳蚤的起源演化有重要意义。现在的跳蚤体型微小，长着针一样又长又尖的嘴巴，没有翅膀，全部靠吸食哺乳动物和鸟类的血液存活。而长翅目昆虫有两对细长的翅膀，却没有细长尖嘴，它们大多在森林、峡谷或植被茂密的地区靠捕食昆虫或吸取植物汁液为生。研究人员推断，跳蚤的祖先可能不吸血，在身体形态上和现在的子孙后代也大不相同。“此前古生物学者对早期巨型跳蚤的化石研究也得出了相似的结论。”蔡晨阳说，综合这一系列研究，可以梳理出一幅颇有意思的跳蚤进化图：早在远古时期，跳蚤的祖先靠吸食花蜜为生。它们长着翅膀和长长的嘴，身体最大可达两厘米长，体型是现在的4倍左右。随着漫长的进化，它们逐渐过上寄生生活，体型也不断缩小。到现在，它们翅膀完全消失，而长出了与寄生相适应的长嘴，完全靠吸食寄主的血液生存。相关研究成果已于近日发表在学术期刊《古昆虫学》上。2021-01-07
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【科技日报】3亿年前的标本警告你 珊瑚礁崩溃后恢复生机需要2300万年3.7亿年前的泥盆纪晚期，华南地区还是一片海洋，碧蓝的海水轻轻拍打着沙滩，距离海岸线不远处，是大大小小的生物礁体系。潜入水下，就像是置身于海底总动员的世界，在一簇簇翩翩起舞的珊瑚和层孔虫礁石中，各种海洋生灵穿梭往来、生息不止……但是，这个空前繁盛的生物礁很快就迎来灭顶之灾：随着全球气候变冷，导致海平面下降，大量生物礁露出水面，迅速死亡，而这仅仅是泥盆纪生物大灭绝的开端。那么，这些生物礁恢复生机、重现繁荣用了多久3亿多年前的生物大灭绝给了人类什么启示科技日报记者12月14日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所晚古生代研究团队要乐副研究员与中外学者合作，用大量中国标本见证了晚泥盆世生物大灭绝后生物礁复苏演化过程，成果分别登上国际期刊《地球科学评论》《三古》和《GeologicalJournal》。甘肃、广西两处标本还原生物礁重生之路在3.85亿—3.71亿年前的泥盆纪中晚期，地球迎来了生命演化的重要阶段。这一时期，海洋中发育了生命起源以来最大规模的后生动物礁体系，以层孔虫和珊瑚为主要造礁动物。但是在3.71亿年前和3.59亿年前，分别发生了两次生物灭绝事件，层孔虫—珊瑚礁生态系统随之崩溃和消失。今天看来，构成泥盆纪生物礁的珊瑚与层孔虫都是较为低等的动物，但是生物礁包含海洋中最为复杂多样的生态系统，也是地球生命演化中最为重要的基因宝库。“为了揭示晚泥盆世生物灭绝后，中国密西西比亚纪生物礁的复苏演化过程与全球是否具有一致性，我们与国内外合作者详细研究了甘肃平川大水沟剖面前黑山组叠层石礁和广西田林甘垌子剖面都安组后生动物—微生物礁。”要乐告诉记者。在甘肃平川大水沟剖面前黑山组叠层石中，他们发现大量的泥晶、泥粒、核形石和亮晶方解石，“这些物质都是非常细小的碳酸钙颗粒，比如泥晶直径不超过4微米，它们指示叠层石可能由微生物的黏结、捕获和钙化作用共同形成。”要乐说，这就是泥盆纪生物大灭绝后替代后生动物礁的微生物礁。而在广西田林甘垌子剖面，也发现了丰富的礁体标本，小的几米，大的有几十米。研究显示，这些礁体的“建造者”主要是丛状复体珊瑚、横板珊瑚、泡孔苔藓虫和微生物，但珊瑚等后生动物已占据主导，微生物礁日渐式微。“我们通过菊石、介形虫、孢粉等化石可确定位于甘肃的叠层石为杜内早期，通过有孔虫化石确定广西礁体为维宪晚期，两者相差约2300万年。”要乐说。后生动物礁与微生物礁就像跷跷板，一方兴盛意味着另外一方衰败。泥盆纪晚期生物大灭绝导致珊瑚、层孔虫等后生动物礁崩溃，原本被挤压到角落里的微生物乘机占据浅海地盘，发展壮大自己的队伍，形成大量微生物礁。过了2300万年，地球气候变暖，后生动物再次繁盛，那些微生物成为珊瑚虫的“盘中餐”，于是局面逆转变得对后生动物有利。珊瑚礁大量灭亡预示地球气候环境出现大问题生物礁不仅是地球生命演化最为重要的基因宝库，也是地球气候环境变化的“警示灯”。或许有人会说，我不去大堡礁潜水，珊瑚灭亡跟我有什么关系呢“通过地质古生物的研究我们知道，珊瑚礁是一种脆弱的生态系统，它对气候环境的变化非常敏感。”要乐告诉记者，珊瑚礁一旦大量灭亡，意味着海洋甚至地球气候环境出了大问题。3亿多年前，珊瑚礁的再次繁盛主要原因来自地球升温，那时的气温比今天的气温还要高，南极地区甚至没有冰盖。那么，是否意味着我们无需担心全球变暖呢答案是否定的。据要乐介绍，经过数亿年的进化，今天的珊瑚虫已经与祖辈们不太一样，它们体内有许多藻类，双方互利共生。一旦全球变暖，将导致藻类大量死亡，这对休戚与共的好伙伴被拆散后，珊瑚礁也将面临崩溃厄运。同时，全球变暖会导致海水酸化，这将给敏感的珊瑚虫致命一击。“我们这个研究发现，生物礁恢复生机不是一朝一夕的事，整整用了2300万年，而生物礁是海洋中重要的生态系统。”要乐打比方说，生物礁突出于海底，非常坚硬，可以抵御海浪冲击，为各类海洋生物提供栖息之所，“就像是建造在地面上的高楼大厦，一旦发生地震，楼房都倒了，我们人类去哪住呢”2021-01-04
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