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【新华网】中国学者发现5亿多年前“四不像”动物
新华社南京11月5日电（记者王珏玢）长着虾的身体、有5只眼睛、挥着粗壮的钳子……这样的“四不像”，竟然是大多数现代动物的祖先？学术刊物《自然》5日发表由中国学者最新发现的一种远古动物——章氏麒麟虾。这种5亿多年前的远古动物集合了多种动物的形态特征，就像一座桥梁，填补了物种演化间的关键环节。
此次发现的章氏麒麟虾化石，发现于我国云南澄江动物群中，有5.2亿年历史。它与中国古代神话中的麒麟类似，集合了多种不同动物的形态特点。麒麟虾的身体分节、有坚硬的壳，和现在的虾相似。它的头部有5只眼睛，这是当时海洋中另一种动物——奥帕宾海蝎的典型特征。麒麟虾还有粗而短的前肢，靠抱握和夹持捕猎，这又与寒武纪另一种明星动物——奇虾相似。
研究团队还运用多种技术手段，对麒麟虾化石进行了精细的演化分析。结果显示，麒麟虾的演化位置，正好是奇虾等生物进化成真正节肢动物的一种过渡类群。它的出现，填补了节肢动物起源中缺失的关键环节。
“麒麟虾就好比演化中的桥梁。通过它们，人类能清楚地看到动物的远古祖先，如何一步步从进化的长河中走来。”参与此项研究的中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎说。2020-11-05 -
【科技日报】解开节肢动物起源之谜，我科学家发现“麒麟虾”化石2020年11月5日 来源：科技日报
节肢动物怎样演化而来？它们的祖先又长什么样？这一生物进化的百年谜题或被中国科学家解开。近日，中科院南京地质古生物研究所科研团队在全球首次发现了一种5亿多年前的虾形化石，其长相奇异，有五只眼睛，身体嵌合了多种动物的形态特征。该过渡型物种被命名为“章氏麒麟虾”，是我国云南澄江动物群又一重大科学发现，为解答 “节肢动物起源之谜”提供了重要的化石证据，为生物进化论增添了实证。11月5日，《自然》杂志发表了这一研究成果。
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。像大众熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛等都属于节肢动物，它占据了当今动物界大约80%的物种多样性。但节肢动物起源一直成谜，其演化过程中存在关键的缺失环节，如节肢动物的原始祖先奇虾和真节肢动物形态差异巨大，两者之间存在着难以跨越的演化鸿沟。
由朱茂炎研究员牵头的寒武纪大爆发研究组发现的麒麟虾，填补了这一重要演化的空白。麒麟虾身体具有明显的真节肢动物的多种特征，例如硬化的表皮、愈合的头壳、多节的躯干和分节的腿肢。但是，它的头部却又嵌合了节肢动物祖先类型的形态构造，包括寒武纪怪物“奥帕宾海蝎”特有的五只眼睛，以及寒武纪巨型顶级捕食动物奇虾的掠食性附肢。所以，麒麟虾组合了真节肢动物和节肢动物祖先类型的身体特征，是一种罕见的“四不像”嵌合动物。
研究团队对麒麟虾化石进行了精细的比较解剖学研究。以多年积累的研究数据为基础，结合麒麟虾独特的嵌合形态和演化发育生物学分析，论证了奇虾和真节肢动物第一对附肢的同源性。结果表明，麒麟虾的演化位置处于奇虾和其它真节肢动物之间，位于真节肢动物的根部。
像始祖鸟一样，麒麟虾代表了达尔文进化论预言的重要过渡型物种，它架起了从奇虾演化到真节肢动物的中间桥梁，论文审稿专家认为，“这一完美而出人意料的过渡型动物，填补了节肢动物演化史一个知识空白”。2020-11-05 -
【中国科学报】枝“浓缩”成花？演化路上添新证
2020年10月19日 来源：中国科学报
本报记者 崔雪芹
花朵的起源长期以来是植物学界的难解之谜。
近日，《古昆虫学》刊发了来自中国、西班牙古生物学者的一项研究结果。研究者在2000万年前~1500万年前的琥珀化石中发现了一种奇特的花。
“长久以来，人们一直想搞清楚花是怎么来的。不久的将来，我们也许能彻底解开花的演化之谜。丁氏花的发现为我们提供了一条非常重要的线索，它的形态说明，花很可能就是纵向压缩的枝。” 中科院南京地质古生物研究所研究员王鑫告诉《中国科学报》。
此次研究涉及的琥珀化石产自中美洲多米尼加。“之所以叫它丁氏花，是我向就读北京大学时时任老校长丁石孙致敬。” 王鑫表示。
弄清花的演化 跨越形态学鸿沟
1.74亿年前，地球就有了美丽的南京花。
1.25亿年前，朝阳序、古果、中华果、丽花、辽宁果、白氏果等众多被子植物出现在我国辽西地区。但是其中很多（例如朝阳序、古果、中华果）不似现代意义上的花：要么只有雌性结构，要么雌雄两性器官相距甚远，受人喜爱的靓丽花瓣也无影无踪。
与一般花朵的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊几乎从同一点上生长出来不同，丁氏花似乎经过 “纵向拉伸”，花朵中的各个器官，上下依次生长在一个花枝上。
“这些化石为人们了解被子植物的演化历史提供了重要证据，但是它们距离人们想象中的花朵相去甚远，二者之间还有很大的形态学鸿沟要填补。填补这个鸿沟一段时间以来成了植物学家的重要任务之一，因为这将使植物学更加合理、可信。”王鑫表示。
其实关于如何跨越这个形态学鸿沟，植物学家几百年前就有猜想。
早在林奈时代，人们就猜想到花朵是一个纵向压缩的枝，通过花轴的缩短，花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊这些常见的花器官被“浓缩”、聚集到有限的空间里，才会有我们日常生活中看到的花朵。
早期被子植物，例如古果，多个雌性单位是沿一个枝依次排布的，不似常见的典型的花。典型的花各个器官挤成一团，之间的间距很小或者没有。
这次发现的丁氏花具有花的形态（包括花被、典型的雄蕊和雌蕊），但是花的各个器官之间有明显的间距。所以它是介于早期非典型的花和现代意义上的花之间的过渡类型。
丁氏花化石很小，只有3~4毫米，立体保存于多米尼加中新世地层出产的琥珀中。保存状态的良好和现代先进微CT技术的应用使得研究者可以清晰观察到花朵的主要特征：连接到花轴上的苞片、花被、雄蕊和雌蕊四轮器官。
丁氏花具有五枚边缘相扣的花被片，十枚向内弯曲的雄蕊，中央是带有弯曲花柱的雌蕊。每枚雄蕊有一个很长的花丝，其顶上有一个包含四个药室的花药。这种花属于比较常见的真双子叶植物。
“丁氏花的发现对于人们认清花的本质及其演化历程、重新理解早先发现的早期被子植物生殖器官、指明未来研究努力的方向都具有重要意义和科学价值。”王鑫说。
来之不易的琥珀标本
丁氏花的标本永久保存于抚顺琥珀研究所。关于丁氏花的发现，抚顺琥珀研究所所长范勇还给《中国科学报》记者讲述了一个故事。
2011年春天，一位多米尼加的琥珀经销商来到抚顺琥珀研究所，计划销售一批多米尼加琥珀标本给研究所做科学研究用。
谈完交易，经销商向范勇展示了大约十多公斤多米尼加琥珀标本，但声明这些琥珀标本是深圳的客户订好的货，只可欣赏，不能销售。
标本数量很多，范勇熬夜查看。
这一看，范勇从中发现有蝎子、螳螂、猎蝽等许多珍贵标本，更令人惊奇的是，范勇还从中发现了更加稀少的花朵标本。其中就包括之后命名的丁氏花化石。
范勇反复向经销商要求，想购买这些珍贵标本。但经销商非常讲信誉，坚持这些标本不能出售。带着遗憾，范勇亲自驾车将经销商送到了机场，经销商飞往深圳去向客户交货。
在返回途中，范勇想，这些珍贵标本是琥珀科研难得的宝贵证据，他调转车头，返回机场。经销商乘坐的班机已经飞走了，范勇急匆匆买了下一航班的机票，追赶到深圳。
范勇赶到时，经销商和客户双方在机场已经交了货。多米尼加经销商深受感动，讲情动员客户将范勇选中的几件琥珀标本卖给范勇。虽然这些琥珀价格不菲，但范勇最终如愿以偿，成功拥有了这些标本。
2013年，王鑫来到抚顺琥珀研究所，在众多标本中发现了丁氏花的标本。
论文刊发历时七年
研究一枚化石，并得出最终结论，一般需要三四年的时间。但现在离丁氏花的发现，已经过去了7年。其间合作研究、实验，直至学术成果刊发，经历了很多“波折”。
7年中，王鑫等研究人员在多个国内外不同的学术杂志尝试过发表研究，但是都功败垂成，直到今年才得以发表。
实际上，丁氏花比起之前研究过的早期被子植物化石，是个颇为年轻的化石。
丁氏花的独特形态在早期被子植物化石和现代意义上的花之间首次架起了一座桥梁，使前者更加和谐地融入到了被子植物大家庭，也为阐明后者的来源作出了贡献。
相关论文信息：https://doi.org/10.11646/palaeoentomology.3.4.152020-11-04 -
【江苏科技报】科学家发现被子植物家族新成员变果
2020年10月28日 来源：江苏科技报
本报讯（记者陶韬、通讯员盛捷）近期，学术期刊《历史生物学》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5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。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。
据悉，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，被《科学》杂志列为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。
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。
科研人员表示，凌源变果令人惊奇的地方不仅表现在它的多变，还表现在它对花朵演化的启示。“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。”据介绍，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。
此外，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。
科研人员表示，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。2020-11-04 -
【科技日报】一朵1500万年前的花 能让我们接近花朵演化的真相吗
2020年10月14日 来源：科技日报
雍容华贵的牡丹、冰肌玉骨的水仙、出污泥而不染的荷花……千百年来，人们用诗词、歌曲、绘画、影像作品赞美花朵的芬芳美丽、赋予它们深刻的寓意。
但是，植物学家却在思考：这些美丽的花朵从何而来，又是如何演化的？
百余年来，达尔文的生物进化论深入人心，但花朵的演化史却是植物学家的难解之题，花朵演化之谜甚至被《科学》杂志列为125个世界级科学难题之一。
植物学界猜测认为，花是一个纵向压缩的枝。这得到很多植物学家的认可，也得到现代植物学研究的支持，相关化石证据却一直缺席。
记者10月10日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所王鑫研究员领导的国际团队合作完成的论文《中新世琥珀里的独特化石为花朵演化提供新的启示》于近日发表在《古昆虫学》上。他们在一块1500万年前的多美尼加琥珀中发现了一种奇特的花朵化石——五数丁氏花。化石清晰地呈现出该花是一个纵向压缩的枝，为花朵演化提供了重要证据。
花朵其实是被子植物的生殖器官
花朵之所以具有观赏价值，主要由于婀娜多姿、颜色艳丽的花瓣。花瓣也成为区分不同花朵的显著特征之一。
但是在植物学家眼里，花朵只不过是一个用来繁殖下一代的器官，因此他们更加关注产生生殖细胞的雄蕊与雌蕊，这对于花的繁殖演化具有重要作用。
“典型的花，一般由花柄和着生其上的花萼、花瓣、花蕊组成，花蕊又分为雄蕊与雌蕊。”王鑫告诉科技日报记者。
对植物学稍有了解的人还会发现一个奇怪的现象，部分花朵没有花瓣，比如金粟兰。倘若林黛玉树下葬花，遇到的是这样的花朵该如何是好呢？
翻开植物演化教材我们会发现，与地球45亿年历史、最早植物苔藓数亿年历史相比，花朵出现的时间并不长，只有约一两亿年。
“现在人们通称的花朵，实际上是被子植物的生殖器官。在被子植物出现之前，用孢子繁殖的苔藓和蕨类植物已在地球上生长了几亿年。”王鑫介绍说。
被子植物，即开花植物，堪称植物世界的王者。它是当今植物界中进化程度最高、种类最多、分布最广、适应性最强的类群。现知全世界被子植物共有30多万种，占植物界总数的绝大多数。
从现代基因学角度来看，花朵的发育本质上受到几个基因的控制，大致分为控制花萼、花瓣和花蕊的3类基因，科学家依照遗传学提出了花发育的ABC模型。不同的基因表达，决定了不同类群植物的花的大致结构，最终发育成我们所看到的花花世界。
神秘琥珀化石证实科学猜想
2002年5月，中国科学院南京地质古生物研究所孙革研究员团队在《科学》杂志刊发论文称，他们发现了一种距今约1.25亿年前的开花植物化石，并命名为中华古果。
在人们的眼里，古果更像是草本植物，因为它虽具有花的繁殖器官，却没有色彩夺目的花瓣。与现代花朵不同的是，它的果实、雄蕊分布在一个长轴上，看起来像一棵水草。
王鑫告诉记者：“植物学界很久以来有一个说法，认为花是一个纵向压缩的枝，但是却一直找不到相关的化石证据。仅有一个古果，还不能描述完整的花朵演化史，所以难免有人对之前的猜测将信将疑。”
但是，在中国科学院南京地质古生物研究所、福建农林大学、西班牙比戈大学、辽宁抚顺琥珀研究所的5位学者共同努力下，他们在约1500万年前的琥珀化石中发现了一种奇特的花。
王鑫将其命名为丁氏花。丁氏花化石很小，只有3—4毫米，镶嵌在一块中美洲多美尼加中新世地层中出产的琥珀里。
由于琥珀良好的保存状态，利用现代先进的微CT技术，研究人员可以清晰地观察到丁氏花的主要特征：连接到花轴上的苞片、花被片、雄蕊和雌蕊4轮器官。
令他们惊讶的是，与一般花朵的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊几乎从同一点上生长出来不同，这种远古花朵似乎经过了“纵向拉伸”，花朵中的各个器官，上下依次生长在一个花枝上。
从王鑫提供的复原图来看，该花具有5枚边缘相扣的花被片，10枚向内弯曲的雄蕊，中央是带有弯曲花柱的雌蕊。每枚雄蕊有一根很长的花丝，其顶上有一个包含4个药室的花药。
丁氏花属于大家比较常见的真双子叶植物。2018年，王鑫带领的科研团队发现的静子花，已经把真双子叶植物的历史追溯到大约1亿年前的白垩纪中期，但是这些花朵是如何演化而来的却一直缺乏有意义的化石证据证实和支持。
“虽然丁氏花年代较新，但是它的独特形态首次表明，几百年来人们关于花的本质的猜想，可能是合理的，即花是一个纵向压缩的枝。”王鑫说道。
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丁氏花的命名是为致敬丁石孙先生
王鑫介绍，该化石之所以命名为丁氏花，是为了纪念前北京大学校长、我国著名数学家丁石孙先生。
“我们用丁氏花命名这个来自远古的化石花朵，以此致敬和告慰永远的丁石孙校长，感谢他用民主科学的学术氛围和坚定执着的人生追求，帮助我们解开了世界级的科学谜题。”王鑫说道。
目前，这块解开百年科学猜想的化石保存于抚顺琥珀研究所。作为一家民办机构，抚顺琥珀研究所能够获得丁氏花琥珀化石也是可遇不可求。
2011年春天，深圳同行带着一位多米尼加的琥珀经销商来到抚顺琥珀研究所，计划销售一批琥珀标本给研究所做科学研究用。
计划中的琥珀标本并未让抚顺琥珀研究所所长范勇眼前一亮，但他却在其他客户预定的琥珀化石中发现一批非常稀有的花朵标本。范勇敏感地意识到这批标本具有重要的科学价值，想留下来开展研究。但是被多米尼加经销商一口回绝。经过一路追踪，范勇花了一周时间与深圳的客户商谈，最终获得了其中几个花朵标本。
2013年，王鑫来到抚顺琥珀研究所，在众多的琥珀标本中发现了这件奇特的花朵标本，经范勇同意带回南京研究。经过多年的探索和实验，王鑫和他的团队最终破解了花朵演化之谜，于2020年推出了古生物学的重大研究成果。
“长久以来，人们一直想搞清楚花是怎么来的。丁氏花的发现给我们提供了一条非常重要的线索，这个证据和结论不仅有利于确认人们关于花朵本质的解读，而且有利于人们理解原来看似怪异的早期被子植物化石（如辽宁古果、雨含果）。不久的将来，我们也许能彻底解开花的演化之谜。”王鑫告诉记者。2020-10-27 -
【新华网】2019年度全国地质古生物科普十大进展发布
2020年10月21日 来源新华网
新华网呼和浩特10月21日电（徐红梅）在20日召开的第五届全国地质古生物科普研讨会上，中国古生物学会发布2019年度全国地质古生物科普十大进展。
2019年度全国地质古生物科普十大进展包括：中国古动物馆的从鱼到人生命之旅；南京古生物博物馆的许你一个“花花世界”——植物从孢子到花的繁殖故事展览；卓谨信息科技有限公司的“史前部落”恐龙主题交互式数字科普体验展览；内蒙古自然博物馆开发的公益科普课程及地质古生物课程；自然资源部东北亚古生物演化重点实验室的我国K-Pg界线科普宣传活动；重庆自然博物馆的“熊猫时代——揭秘大熊猫的前世今生”展览；大连自然博物馆的远古的生命——中生代生物化石展；上海代那索斯教育科技有限公司制作的知识付费科普动画课《恐龙探秘》；西北大学和长安大学推出的“小小古生物学家”开拓陕西古生物学科普；重庆自然博物馆、崇州天演博物馆、河南地质博物馆、汉中华奇石馆、湖南地质博物馆推出的“石头的故事”科普展览。 中国古生物学会副理事长王永栋介绍，2019年度全国地质古生物科普十大进展展示了我国地质古生物科普领域取得的重要创新成果，对推动科学研究、科学传播和化石保护工作具有重要意义。
中国古生物学会成立于1929年，是国内成立最早的自然科学学术团体之一。2020-10-21 -
【新华社】古生物学家发现1500万年前的奇特花朵
2020年9月30日 来源：新华社
新华社南京9月30日电（记者王珏玢）记者30日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，中国、西班牙古生物学者近日在约1500万年前的琥珀化石中发现一种奇特的花。与一般花朵的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊几乎从同一点上生长出来不同，这种远古花朵似乎经过了“纵向拉伸”，花朵中的各个器官，上下依次生长在一个花枝上。
领导该研究的中科院南古所研究员王鑫介绍，此次研究涉及的琥珀化石产自北美洲多米尼加，距今约有1500万年历史。科研团队在其中发现了一朵长约3毫米的小花，小花的各组成部分清晰可见，属于典型的真双子叶植物。研究者们将之命名为“丁氏花”，以纪念我国著名数学家丁石孙先生。
尤为独特的是，一般花朵的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊都紧密地“挤”在花轴的同一个部位——花托上，但丁氏花的花轴却是伸长的：各组成部分上下依次排列，之间的间距被拉开了，仿佛经过了“纵向拉伸”，长在一个枝上似的。
“长久以来，人们一直想搞清楚花是怎么来的。丁氏花的发现给我们提供了一条非常重要的线索，它的形态说明，花很可能就是纵向压缩的枝。不久的将来，我们也许能彻底解开花的演化之谜。”王鑫说。
相关研究成果已于近日发表在学术期刊《古昆虫学》(Palaeoentomology)上。该研究由中国科学院南京地质古生物研究所、福建农林大学、西班牙比戈大学、抚顺琥珀研究所的学者共同完成。存有丁氏花标本的琥珀化石现存于抚顺琥珀研究所。2020-10-09 -
【光明网】南京古生物所等揭秘一亿年前介形虫的有性生殖行为
2020年9月30日 来源：光明网
介形虫是具有双瓣壳的水生微型甲壳类动物，在地球上生存了近5亿年。地层中保存了较为丰富的介形虫双瓣壳化石，其软体部分通常不易保存。近期，中国、德国和英国的研究团队，利用高分辨率显微断层扫描技术，研究产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石标本，发现一亿年前介形虫利用巨型精子进行有性生殖的行为。
介形虫是自奥陶纪以来地质记录中最丰富的节肢动物化石之一，其大小通常在1毫米左右。介形虫化石具有生物地层学意义，是油气勘探中不可或缺的化石门类之一，在古环境重建和生物演化研究中扮演重要角色。大多数介形虫化石只保存钙化的壳，软体部分（附肢和身体等）通常难以保存，而这些软体结构能够提供重要的古行为学信息，如生殖行为。
近日，中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队博士王贺和研究员王博等，与德国和英国科研人员合作，首次报道产于白垩纪缅甸琥珀中保存有软躯体的介形虫化石。该枚琥珀重0.676克，长17.5毫米、宽13.5毫米、厚4毫米，共保存39个介形虫化石标本。介形虫个体最大0.59毫米，最小0.24毫米，这些介形虫归属于三个不同类群，含有从幼年到成年的较完整的发育序列。通过与现生介形类的生活环境对比，研究人员认为这些介形虫当时生活在靠近海边的泻湖环境中。
研究人员利用高分辨率显微断层扫描技术（显微CT）分析其中的11个标本，通过高精度三维图像重建工作，精细还原这些介形虫的壳体和软躯体（包括附肢、抱握器、曾克氏器〔精子泵〕、半阴茎、储精囊、卵和巨型精子）的形态特征。基于化石功能形态学分析和现生介形虫的形态和生态学观察，发现其中一类化石介形虫在进行有性生殖时，雄性通过钩状抱握器抓住雌性并将半阴茎伸入雌性个体内，交配中，雄性通过曾克氏器（精子泵）将巨型精子送入雌性体内。曾克氏器因其具有发达的肌肉和螺纹状的刺，易从现生个体中发现。巨型精子储存在雌性储精囊内，随后，精子开始具有活性完成受精过程。
该研究首次在白垩纪介形虫化石中发现现介形虫的巨型精子，其长度至少相当于介形虫体长的三分之一；也是已知最早的动物精子记录，将其化石记录至少提前5000万年。研究表明，与现代介形虫有性生殖相关的生殖器官（如抱握器、曾克氏器等）至少在白垩纪中期就已形成，其形态特征在一亿年间未发生改变；介形虫的这种利用巨型精子进行有性生殖行为在一亿年前就已存在，为生殖行为的演化停滞现象提供实例；该种包含巨型精子的复杂生殖行为提高介形虫交配的成功率，促进非海相介形类在晚中生代的辐射演化。
相关研究成果以2020 Exceptional preservation of reproductive organs and giant sperm in Cretaceous ostracods为题，在线发表在《皇家学会会刊-B辑》（Proceedings of the Royal Society B）上。研究工作获得中科院、科技部和国家自然科学基金委的资助。南京古生物所项目聘用人员吴素萍协助完成显微CT实验，助理工程师杨定华绘制生态复原图。
图1 不同介形虫的三维复原图
图2 介形虫有性生殖器官对比图（左为化石，右为现代类群）：a和b：抱握器；c和d：卵的横截面；e和f：精子泵；g和h：介形虫的精子；i和j：半阴茎；k和l：介形虫精子细节结构
图3 介形虫交配行为复原图（杨定华绘制）
2020-10-09 -
【人民网】1亿年前动物怎么“造娃”？ 琥珀中巨型精子告诉你答案
2020年9月23日 来源：人民网
中、德、英三国古生物学者在1亿年前的白垩纪缅甸琥珀中，发现了迄今最早的动物精子，将相关化石记录时间提前了约5000万年。
动物最早的精子什么样？一种动物为何上亿年来保持同一种交配方式？看起来小不点的家伙，为何拥有巨型精子？
9月16日，中国科学院南京地质古生物研究所一场特殊的发布会，揭开了一亿年前介形虫有性生殖行为的奥秘。
介形虫是一种具有双瓣壳的水生微型甲壳类动物，大小通常1毫米左右。现生的介形虫有上万种之多，别看它体型微小、毫不起眼，但是生命力和适应能力极其强大，而且它在地球上已经生存了将近5亿年，比起人类可久远得多。
2017年，中国科学院南京地质古生物所获得一块来自缅甸的琥珀化石，利用高分辨率显微断层扫描技术（显微CT）对琥珀中保存有软躯体的白垩纪介形虫化石标本进行了研究，发现介形虫利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在，该结果使已知最早的动物精子记录提前了至少5000万年。相关成果于9月16日作为封面论文在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》上。
精子长度是虫身的三分之一
在一个装满了淡绿色水的量杯中，一些白色的“小点点”，正在水草中来回穿梭、游来游去。“这些就是现生的介形虫，是我在户外一个积满雨水的托盘中发现的。”中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队的王贺博士告诉记者，在生物分类中介形虫是一个纲。按照界、门、纲、目、科、属、种的分类来看，介形虫的家族很大，现生的介形虫种类有上万种。
2017年，王贺博士和该所王博研究员等发现一枚独特的琥珀化石，透明的琥珀中夹杂着一些黑色的小点。经过协商，他们把这枚琥珀化石带回所里通过显微镜观察发现，这些黑色的小点就是介形虫。
“介形虫在海相和陆相的沉积岩中很常见，但是琥珀化石非常罕见，这是已知发现的第二枚，但是另一枚没有保存介形虫的软躯体。”王贺告诉科技日报记者，该枚琥珀重0.676克，长17.5毫米、宽13.5毫米、厚4毫米，共保存了39个介形虫化石标本。介形虫个体最大0.59毫米，最小0.24毫米。
经过与德国和英国科研人员合作，他们利用显微CT对其中的11个标本进行分析，通过近一年的高精度三维图像重建工作，精细还原了这些介形虫的壳体和软躯体的形态特征，包括附肢、抱握器、曾克氏器（精子泵）、半阴茎、储精囊、卵和巨型精子。
“显微CT的好处是可以不破坏化石，就能获得完整的三维立体成像，对于这类微小化石的研究特别重要。”王贺说道。
通过显微CT，研究人员看到了不可思议的一幕：这些白垩纪的介形虫，拥有巨型精子，长度达到200微米，也就是0.2毫米，是它身长的1/3。要知道，人类的精子长度只有20微米而已。
“这个比例是非常惊人的，大家可以想象一下，如果人类的精子也达身高的1/3，是什么样子。”王贺说，更重要的是，这些精子刷新了动物界最早精子的纪录，此前是在南极发现的5000万年前环节动物的精子化石。
有性生殖行为1亿年前就已存在
介形虫一般生活在水体之中，淡水咸水中都有它们的身影。
经过还原，这枚琥珀化石中的介形虫当时生活在靠近海边的泻湖中，湖边长满了红树林。它们归属于三个不同的类群，并含有从幼年到成年的较完整发育序列。
某一天，一大滴树胶滴落在湖边的浅滩上，这些介形虫瞬间被包裹在其中，动弹不得。它们的外壳和软躯体都得到完整的保留。
“绝大多数介形虫化石只保存有钙化的壳，软体部分（附肢和身体等）通常难以保存下来。但这些软体结构往往能够提供许多重要的古行为学信息，如生殖行为。”王贺说，所以科学家只知道数亿年前介形虫就已存在，却不知它们如何生活繁衍。
基于化石功能形态学分析及现生介形虫的形态和生态学观察，研究人员发现化石中的介形虫与现生种类具有相同的抱握器、曾克氏器（精子泵）、半阴茎、储精囊、巨型精子等。
他们研究认为，在一亿年前，介形虫在进行有性生殖时，雄性通过钩状抱握器抓住雌性并将半阴茎伸入雌性个体内。交配过程中，雄性通过曾克氏器（精子泵）将巨型精子送入雌性体内。这一过程长达数十分钟之久。
巨型精子进入雌性体内后，被储存在储精囊内，随后精子开始具有活性，并与卵子结合完成受精过程。
“在雌性介形虫储精囊内有许多巨型精子，像一团乱麻一样缠绕在一起，但是雄性一次交配只能射出一枚精子，至于究竟哪颗精子能与卵子结合，可能是随机也可能由雌性介形虫选择。”王贺介绍说。
该化石研究表明，与现代介形虫有性生殖相关的生殖器官（如抱握器、曾克氏器等）至少在白垩纪中期就已形成，其形态特征在一亿年间没有发生改变，同时也进一步表明介形虫的这种利用巨型精子进行有性生殖的行为在一亿年前就已存在。
“我们认为，这种包含巨型精子的复杂生殖行为提高了介形虫交配的成功率，促进了非海相介形虫类在晚中生代的辐射演化。而这种持续上亿年不变的有性生殖行为，为演化停滞现象提供了一个重要实例。”王贺告诉记者。
研究介形虫化石有助重建古环境
介形虫化石不仅具有重要的生物地层学意义，在油气勘探中是不可或缺的化石门类之一，而且在古环境重建和生物演化研究中也扮演着重要的角色。
在地质古生物学研究中，介形虫与孢粉、有孔虫、放射虫等都被称为微体化石，它们需要借助显微镜才能看到。
微体化石堪称寻找地球资源的“金钥匙”，科学家通过研究微体化石就能解决勘探和寻找能源的地层问题。
石油、天然气、煤炭和页岩气都和古生物有非常密切的关系，动植物大量死亡之后经过地层学的埋藏最后才能形成能源。
当钻到地下7000米取岩芯时，成本非常高，样品也很少，大的生物化石很难找到，只能靠这些细小的微体化石才能在岩芯中找到能源留下的蛛丝马迹。
因为微体化石在地层中数量很大，因此具有较强的指示作用，可以帮助科学家确定地层年代，寻找石油、天然气等矿产资源。
专家不仅在显微镜下观察微体化石，还给这些小虫照红外线，进行CT扫描，希望还原它们微米级的形态特征，因为这对中国能源经济非常重要，依靠这些不起眼的小化石，我们或许可能找到石油、天然气、煤炭、页岩气的大宝藏。
“比如这次我们发现的介形虫属于白垩纪，如果地质勘探部门在钻探过程中发现介形虫，那我们就知道上下地层的大致年代，我国的大庆油田产油层就属于白垩纪。”王贺介绍说。
而每种生物都有自己独特生活习性和分布规律，据此及相关的岩性资料可以推测出地层单元形成时的水体环境和气候条件，这种条件反过来又会控制着地层的形成和分布，因而也控制着烃源岩和储集岩的形成和分布。2020-09-24