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【央视新闻】南京地质古生物研究所为寒武纪三叶虫家族又添一新成员:5亿年前“范特西虫”
近日,中国科学院南京地质古生物研究所硕士研究生孙智新,把自己发现的一种5亿年前的独特三叶虫命名为“范特西虫”。孙智新在论文中写道:属名来自古希腊语phantasis,既英语fantasy的词源,指的是这类三叶虫奇幻的外骨骼,也是取材于歌手周杰伦的专辑《范特西》。孙智新希望这个命名能引起年轻人对范特西虫的关注,让遥远的古生物更接近我们的生活,“算是一种理科生的浪漫吧”。
△中国科学院南京地质古生物研究所发布消息
三叶虫是一种奇特的远古动物,半圆形的头部、纹理分明的肋叶,让它们看起来就像戴着头盔、穿着铠甲的武士。它们是寒武纪的霸主,有科学家把寒武纪被称为“三叶虫的时代”。从距今5.2亿年前的寒武纪早期开始登场,到2.4亿年前的二叠纪完全灭绝,三叶虫前后在地球上生存了3.2亿多年。作为寒武纪生命大爆发中“跑在最前面”的物种,在寒武纪早中期的数千万年里,很多三叶虫却是因循守旧的“保守派”,老祖宗传给它们的形态基本没什么改变。
△耳形范特西虫(Phantaspis auritus)复原图(霍秀泉绘)
孙智新与导师赵方臣研究员等在位于山东潍坊的华北地台寒武纪中期馒头组地层中,发现一类独特的三叶虫。这种三叶虫具有特殊的头部轮廓,酷似一对兔子耳朵。它头部长度接近背壳总长度的一半;鞍前区向前延长,中部有一个凹口;由于特殊的头盖形态,活动颊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,使它不同于该时期的其他三叶虫属,成为寒武纪三叶虫家族的又一新成员。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》上。
△耳形范特西虫(Phantaspis auritus)的背壳重建及个体发育
古生物的名称多种多样,但取名无外乎几个原则:一是避免同名;二是使人留下初步印象。用发现地、发现者或者形态外貌特征进行命名是古生物命名中的经典做法,按照这个传统,这个三叶虫可能会叫作“耳形潍坊虫”,不过孙智新想用一个有趣的名字,因为这样能让人更容易记住它,并激起了解它的兴趣,因此他将这种新发现的三叶虫命名为“耳形范特西虫”(Phantaspisauritus)。
△耳形范特西虫(Phantaspis auritus)的较完整背壳(左)及头盖标本(右)
(总台央视记者 吴睿)
(编辑 王艺燃)
2020-11-30
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【科技日报】只因一对“兔耳朵”,这种三叶虫踏入进化“死胡同”
它们与其它三叶虫生活在一起,但是却特立独行;它们生活在海底,却长着“一对长长的兔耳朵”;它们存在的时间很短暂,却为三叶虫演化史书写了惊叹的一笔……
科技日报记者11月23日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,该所寒武纪大爆发研究团队的硕士研究生孙智新、博士曾晗和研究员赵方臣,在位于山东潍坊的华北地台寒武纪中期馒头组地层中,发现一类独特的三叶虫。由于该三叶虫具有特殊的头部轮廓,酷似一对兔耳朵,因此被命名为“耳形范特西虫”。
“这个发现是出人意料的,它长得太奇怪、太令人惊叹了。”孙智新告记者,耳形范特西虫的“大耳朵”究竟是一种生活策略,还是走进了生物演化的“死胡同”,需要更多的证据进行研究,但是不管怎么说,它都为探究寒武纪三叶虫头壳形态特化提供了重要案例。
因循守旧的“怪脾气”让人猜不透
三叶虫是一种奇特的远古动物,半圆形的头部、纹理分明的肋叶,让它们看起来就像戴着头盔的武士。
它们是寒武纪的霸主,有科学家把寒武纪称为“三叶虫的时代”。从距今5.2亿年前的寒武纪早期开始登场,到2.4亿年前的二叠纪完全灭绝,三叶虫前后在地球上生存了3.2亿多年,可见它的生命力极强。
在漫长的时间长河中,它们演化出繁多的种类,有的长达70厘米,有的只有2毫米。但是在寒武纪早中期的数千万年里,很多三叶虫却是因循守旧的“保守派”,老祖宗传给它们的形态基本没什么改变。
“三叶虫在寒武纪达到了其分类多样性的最高峰,但是这一时期成百上千个种属之间比较相似。一直到了奥陶纪中晚期,三叶虫才达到形态分异度的巅峰。”孙智新说,这种演化方式,让人着实猜不透三叶虫的“怪脾气”。
比如,寒武纪早中期多节类三叶虫“三大门派”之一的褶颊虫类,就是形态“保守”的代表。极盛时期,它曾经占据整个三叶虫家族多样性的半壁江山,前后延续数千万年,但是它们的形态往往大同小异,尤其是它们的头部在演化过程中更加保守,这也让科研人员为其演化历史所困扰。
“过去,也曾发现头部特化的褶颊虫类,但是仅限于在头盖边缘加厚并伸出一根或数根长刺,而且这样的例子也是屈指可数。”孙智新说道,这或许与寒武纪三叶虫缺乏群落与生态环境分异有很大的关系。
作为寒武纪生命大爆发中“跑在最前面”的物种,三叶虫刚出现时,周围并没有那么多竞争者,它们大多也聚集在浅海生活。但到了奥陶纪,竞争和掠食者逐渐增多,为了适应环境,三叶虫进入深海“跑马圈地”,因此有一些三叶虫进化出不同的眼睛位置、更硬的外骨骼以及必要的生存技能,这些适应能力让三叶虫在竞争日益激烈的海底世界显得更加游刃有余。
“兔耳朵”或为迷惑天敌及捕食
2018年,孙智新与导师赵方臣研究员等一行来到山东潍坊,这里有一处地层剖面,属于华北地台寒武纪中期馒头组,是研究三叶虫及其生态环境的优良地层,他们在此已发掘研究多年。
没想到,这一次挖掘却有意想不到的发现。“我们首先是发现了一些奇怪的三叶虫幼虫头部,看起来像个‘马鞍’,而它们的周围大多是传统的三叶虫,头部是半圆形。”孙智新说道。
这些奇特三叶虫数量并不多,而且化石显得支离破碎。2019年5月,他们找到一枚完整的成虫化石,直到这时,耳形范特西虫才现出真容。
耳形范特西虫的头部狭长,其长度接近背壳总长度的一半;鞍前区向前延长,中部有一个凹口,使头盖前部形似一对“兔子耳朵”;由于特殊的头盖形态,活动颊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,使耳形范特西虫不同于同时期的其他三叶虫属,成为寒武纪三叶虫家族的又一新成员,也成为褶颊虫家族中罕见的头部特化类群。
孙智新表示,和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破损折断,这说明与正常三叶虫的半圆形头盖相比,耳形范特西虫“异型”的头盖可能更加脆弱。因此,耳形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。
“生命演化史已证明,许多高度特化的类群在环境变化面前抗逆性较弱,耳形范特西虫的头部长成这个样子,或许是三叶虫在演化中走出的‘勇敢一步’,但也有可能是不太成功的一步。”孙智新说,他们总共发现了50枚耳形范特西虫化石,与同地层其它三叶虫相比,数量很少,而且该地层属于快速沉积地层,说明耳形范特西虫存在的时间并不长。在此之后,再也没有其它三叶虫长出这样的“兔耳朵”来,特立独行成为生命的绝唱。
2020-11-27
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【中国新闻网】科学家发现1500万年前木乃伊化南酸枣果化石
2020年11月19日 来源:中国新闻网
中国科学院南京地质古生物研究所19日消息,该所王姿晰博士、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,在福建发现了1500万年前木乃伊化南酸枣果化石。这也是全球首例具有7个萌发孔的南酸枣属果化石。
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》上。
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,在中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。
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。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。
2020-11-23
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【网易新闻】形态更多样!1500万年前的枣被发现 有7个萌发孔与现代南酸枣不同
2020年11月22日 来源:网易新闻
1500万年前的枣被发现。不少古代生物和印记的发现,都让考古学家们如获至宝。而最近在福建漳浦,中、美古生物学者发现了7枚1500万年前的南酸枣化石,并从中揭开了远古南酸枣在形态结构方面的多样性。
据悉,发现的化石里,首次出现了具有7个萌发孔的果实,这与现代南酸枣顶端一般是3-6个萌发孔不同。这说明,1500万年前的远古南酸枣,形态比现代“子孙”更加多样。
在2000万年前,南酸枣曾广泛分布于欧亚大陆,不过后来成了东亚地区特有的植物。考古证据显示,早在8000多年前,古人就已经开始食用南酸枣,并且将其果实大量储存起来。
不过,这次发现的化石不同于传统的化石形成方式,而是通过干枯、脱水的方式立体保存了下来。对于这一发现,不少网友调侃是“木乃伊酸枣”。
南酸枣的果核较大且非常坚硬,部分果实顶端有五个眼,自古以来就象征着“五福临门”的意思。其又名四眼果,果可生食或酿酒。果核可作活性炭原料。
不久前,科研人员很惊喜地发现,在河姆渡遗址中,有着较多的南酸枣核存留,有时甚至是成坑的。这证明了,在河姆渡人生活的时代,其居所附近是有着南酸枣树生长的,而且先民们已经意识到南酸枣的果实可食用。
除了河姆渡遗址,南酸枣核还曾经发现于跨湖桥和田螺山。
2020-11-23
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【新华网】中美学者发现1500万年前“木乃伊”南酸枣化石
2020年11月19日 来源:新华社
新华社南京11月19日电(记者王珏玢)记者19日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,中、美古生物学者最近在福建漳浦发现一种1500万年前的南酸枣化石。就像人们熟知的木乃伊,这些干枯、脱水的化石将远古南酸枣的形态结构立体保存了下来。
南酸枣是一种生活在热带、亚热带的乔木,在我国浙江、福建、云南等地有分布。考古证据显示,早在8000多年前,古人就已经开始食用南酸枣,并且将其果实大量储存起来。
此次,研究团队共发现7枚“木乃伊”南酸枣果实化石,它们的形态结构与现代南酸枣基本相同。稍有不同的是,现在的南酸枣果实,顶端有3至6个俗称为“眼”的萌发孔。而发现的化石里,首次出现了具有7个萌发孔的果实。这说明,1500万年前的远古南酸枣,形态比现代“子孙”更加多样。
“古植物学和环境考古资料显示,在2000万年前,南酸枣曾广泛分布于欧亚大陆。而现在,它成了东亚地区特有的植物。我们的研究说明,南酸枣很久以前就在欧洲消失,而在我国华南地区,它们很可能从远古时代一直延续生存至今。”参与此项研究的中科院南古所助理研究员王姿晰说。
相关研究成果已于近日发表在国际期刊《古植物学和孢粉学评论》上。
2020-11-23
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【北京晚报】同一植物长不同叶子果实,古生物学家发现1.25亿年前凌源变果化石
2020年11月11日 来源:北京晚报
记者昨天从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,来自该所和福建农林大学的古生物学者最近在辽宁省凌源市发现一种约1.25亿年前的奇特被子植物化石:凌源变果。这种有趣的远古植物,同一个植物个体上长着形态各不相同的叶子和果实,这为人们探知早期被子植物的形态打开了窗口。
领导此项研究的中科院南古所研究员王鑫介绍,被子植物通俗来讲就是开花结果的植物。它们是植物界中最进化、种类最多、分布最广的一个类群。目前全世界范围内的被子植物约30万种,占现生植物界种类的绝大多数。现在的被子植物,同一种植物的叶、花、果实等器官形态基本一致,而凌源变果之所以特别,在于一个“变”字。
此次发现的凌源变果化石,长约17厘米、宽12厘米,其中保存了植物末端的多个器官,包括茎、叶、花蕾、果实等。从形态上看,同一棵凌源变果上长出了多种模样的叶片和果实:有的叶片具有细长叶柄,有的则没有叶柄,直接长在枝上。有的果柄短而粗,上面聚集生长着很多个果实,有的果柄则细而长,上面只长着一两个果实。
“这些不同特征如果放在现代植物中,有可能已经跨越了很多不同的生物类别。但在1.25亿年前,它们确实出现在了同一棵植物上。这充分说明,早期被子植物在形态上还有很大的可塑性和不稳定性。”王鑫说。据新华社
2020-11-18
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【新华网】古生物学家发现1.25亿年前“善变”植物
新华社南京11月10日电(记者王珏玢)记者10日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,来自该所和福建农林大学的古生物学者最近在辽宁省凌源市发现一种约1.25亿年前的奇特被子植物化石:凌源变果。这种有趣的远古植物,同一个植物个体上长着形态各不相同的叶子和果实,这为人们探知早期被子植物的形态打开了窗口。
领导此项研究的中科院南古所研究员王鑫介绍,被子植物通俗来讲就是开花结果的植物。它们是植物界中最进化、种类最多、分布最广的一个类群。目前全世界范围内的被子植物约30万种,占现生植物界种类的绝大多数。现在的被子植物,同一种植物的叶、花、果实等器官形态基本一致,而凌源变果之所以特别,在于一个“变”字。
此次发现的凌源变果化石,长约17厘米、宽12厘米,其中保存了植物末端的多个器官,包括茎、叶、花蕾、果实等。从形态上看,同一棵凌源变果上长出了多种模样的叶片和果实:有的叶片具有细长叶柄,有的则没有叶柄,直接长在枝上。有的果柄短而粗,上面聚集生长着很多个果实,有的果柄则细而长,上面只长着一两个果实。
“这些不同特征如果放在现代植物中,有可能已经跨越了很多不同的生物类别。但在1.25亿年前,它们确实出现在了同一棵植物上。这充分说明,早期被子植物在形态上还有很大的可塑性和不稳定性。”王鑫说。
相关研究成果已于近日发表在国际学术期刊《历史生物学》上。(完)
2020-11-16
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【金陵晚报】五只眼睛,还有大钳子 南古专家揭秘麒麟虾
2020年11月6日 来源:金陵晚报
南报融媒体记者 毛庆
昨天,英国《自然》杂志最新报道了由中国科学院南京地质古生物研究所科学家发现的一种5亿多年前长相奇异的“章氏麒麟虾”化石。这是我国云南“澄江动物群”中又一项新的重大科学发现,为生物进化论增添了又一有力实证。在地球这个充满生机的星球上,生命经历了约40亿年的漫长历史。然而,直到5亿多年前的寒武纪时代,复杂多样的生命才在地球上突然出现。这一重大生命演化事件,被称为“寒武纪大爆发”。达尔文进化论中提出,破解“寒武纪大爆发”之谜的方法,即科学家需要找到动物门类起源的过渡型祖先化石。
此次,由朱茂炎研究员主导的寒武纪大爆发研究组在澄江动物群中找到了解答“节肢动物起源之谜”的关键化石——“章氏麒麟虾”。
之所以称为“麒麟虾”,是因为它如同中国传统神话中的“四不像”瑞兽——麒麟一般,身体嵌合了多种动物的形态特征。
“麒麟虾”是虾形,长有五只眼睛,拥有当时海洋中巨型捕食型动物“奇虾”的“大钳子”,以及我们现在熟知的节肢动物(如无处不在的蚊、虫、虾、蟹)的多种特征。
研究团队采用多种技术手段,对“麒麟虾”化石进行了精细的比较解剖学研究,计算反演出早期节肢动物演化关系和附肢形态转变的新模型。结果表明,“麒麟虾”代表了达尔文进化论预言的重要过渡化石,它架起了从奇虾演化到真节肢动物的中间桥梁,填补了节肢动物起源过程中关键的缺失环节,给生物进化论增添了一个强有力的化石证据。
2020-11-06