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【新华社】研究发现氧气含量变化是影响寒武纪大爆发的关键因素2019年5月7日 来源：新华社
新华社南京5月7日电（记者王珏玢）记者从中科院南京地质古生物研究所获悉,一个由中、英、俄三国古生物学者组成的团队最新发现,大气和海洋的氧气含量变化,是影响5.4亿年前寒武纪生命大爆发的关键因素。这是生命演化和地球科学领域的重要发现,相关成果已于北京时间6日晚发表在英国《自然》杂志子刊《自然-地球科学》上。
寒武纪大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案,自达尔文以来就一直困扰着科学界。在已知大约38亿年的地球生命历史上,绝大多数与现代动物形态基本相同的复杂多细胞动物,直到距今5.4亿年的寒武纪早期才突然出现。这些复杂动物为何突然爆发式出现、它们从何进化而来,一直是未解之谜。
此次,研究团队在俄罗斯西伯利亚开展野外工作,采集到一套珍贵的寒武纪早期碳酸盐岩地层样品。这套碳酸盐岩地层完整记录了寒武纪早期海水中碳、硫等同位素的变化过程,这为揭示当时海水及大气的氧气含量变化以及与古生物演化的关系,提供了可靠的研究素材。
研究发现,距今5.24亿年至5.14亿年,也就是寒武纪大爆发的高峰时期,海水碳、硫同位素值发生了5次同步的含量升降波动。进一步计算表明,这些变化反映了大气和浅海中氧气含量的变化，且波动的次数和幅度,与该时期动物化石种类的变化高度吻合。换句话讲，每次氧气含量增加,动物种类就明显增多，氧气含量减少，动物种类就大幅减少。这一高峰时期后的大约200万年间,海水普遍缺氧，出现了全球性的动物灭绝。
“此次研究首次采用了定量模型,来论证氧气含量变化怎样影响寒武纪大爆发的全过程。在这一时期,氧气含量的多少是决定动物大规模演化的关键因素。”参与此次科研的中科院南古所研究员朱茂炎说。
来自中科院南古所、南京大学、英国伦敦大学学院、利兹大学、兰卡斯特大学、牛津大学、俄罗斯莫斯科国立大学的科学家共同参与了本次研究。2019-05-07 -
【人民日报】中德科学家发现5亿多年前原始海绵化石2019年5月6日 来源：人民日报
据新华社南京5月6日电 （记者王珏玢）记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉：由中国、德国古生物学者组成的一个研究组，近期在我国湖南发现了一批立体保存的远古海绵化石。这些化石形成于5.21亿年以前，对研究早期海绵乃至整个多细胞动物的起源和演化具有重要意义。
此次，研究人员在我国湖南张家界附近的硅质磷块岩中，发现了一批原位立体保存的海绵化石。这是目前已知最早的、原位保存了骨架结构的海绵化石。相关研究成果已于近日刊发在德国《古生物学杂志》上。
《 人民日报 》（ 2019年05月07日 17 版）2019-05-06 -
【新华社】中德科学家发现5亿多年前原始海绵化石
2019年5月6日 来源：新华社
新华社南京5月6日电（记者王珏玢）记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，由中国、德国古生物学者组成的一个研究组，近期在我国湖南发现了一批立体保存的远古海绵化石。这些化石形成于5.21亿年以前，对研究早期海绵乃至整个多细胞动物的起源和演化具有重要意义。
人们常见的日用品海绵，是一种人工合成的高分子泡沫材料。事实上，自然界也有一种动物叫海绵，它是多细胞动物中最古老的门类之一。从古希腊时代开始，人们就已经使用无骨针海绵的骨骼作为洗浴用品。最初的人造海绵，也是使用合成材料模仿天然浴用海绵开发而来。要讨论多细胞动物的起源和早期演化，海绵动物是不可回避的一个话题。
此次，研究人员在我国湖南张家界附近的硅质磷块岩中，发现了一批原位立体保存的海绵化石。这是目前已知最早的、原位保存了骨架结构的海绵化石，依据前人的放射性同位素定年和生物地层学研究，研究人员推断，这些远古海绵生活的时间不晚于5.21亿年以前的寒武纪早期。从形态上看，这些化石海绵多以不规则球形、椭球形保存，从中心向外伸展出骨针，单个海绵的直径在几毫米至一两厘米之间。通过细致比对，科研人员判定，这些海绵化石中的一些，符合原始的六射海绵形态。
参与此次研究的中科院南京地质古生物所副研究员罗翠说，除了原始的六射海绵，研究人员还在磷块岩中发现了一些其他形态的海绵骨针。这说明，这些磷块岩中还保存着更多的海绵类型。
相关研究成果已于近日刊发在德国《古生物学杂志》上。2019-05-06 -
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【中国科学报】用“黄金卡尺”精准服务页岩气选区2019年4月25日 来源：中国科学报
陈旭院士（中）正在观察岩心中的笔石。
位于河北燕郊的中国地调局自然资源实物地质资料中心，偌大的仓库里保存了数以万计的矿井岩心实物资料。一排排圆柱形的岩心，是揭示地下地层、矿产分布和油气特征的重要证据。
4月19日，中国科学院院士、中科院南京地质古生物研究所古生物与地层学家陈旭带领十多人的团队来到这里，一下车，陈旭就忙不迭地安排队员们对岩心里的笔石化石进行观测记录。
邀请陈旭前来的是中国地调局油气资源调查中心学术委员会主任翟刚毅。此前，翟刚毅在云南昭通绥江地区钻取的一口页岩气矿井岩心中，发现了笔石化石层。而通过笔石化石研究来厘清地层中页岩气分布情况，并揭示当地古地理环境特征，正是陈旭的专长。
发现“黄金卡尺”
笔石动物是一类从茎管系统连续规则出芽的海生群体动物，多为浮游生活，部分附着于海底，约在5亿年前的寒武纪中期出现，在3.5亿年前的石炭纪早期绝灭。沧海桑田，笔石动物死后，经亿万年时间洗礼，以化石形式保存在黑色页岩中。
由于笔石动物很多属种演化速度快、地层延限短，且全球广布，因此，笔石常用于早古生代地层的划分和对比。
但笔石真正成为精确测度页岩气地层的“黄金卡尺”，则是因为陈旭的贡献。
过去几年，全球页岩气勘探与开发进入密集期，我国也积极加大科研攻关，在全国范围内开展了页岩气勘探开发的相关研究。
2015年，国家能源页岩气研发（实验）中心在四川盆地及其周边地区研究页岩气钻井岩心实物时发现，有几口钻井的岩心中，笔石种类丰富，演化序列规则，且与含页岩气地层有很好的对应性；但在其他一些钻井岩心中，却有一些笔石种类是缺失的；不同的钻井如何用笔石测定统一的含页岩气地层，当时还缺乏科学的标准。
中科院院士、国家能源页岩气研发中心主任邹才能想到了陈旭。“陈旭长期从事我国奥陶纪和志留纪地层学及笔石动物群的古生物学研究，对笔石的系统分类、演化和地理分布，及含页岩气地层形成时的古气候和古地理学都有深厚的造诣。”
自2015年以来的4年时间里，陈旭率团队组织了87次针对四川、湖南等地笔石的联合科考，系统观测了32口钻井的岩心实物资料。根据笔石的种类、分布特征等，陈旭及其科研团队将四川盆地上奥陶统五峰组的笔石地层按时间顺序划分为4个笔石生物带，将五峰组地层之上的下志留统龙马溪组的笔石地层划分为9个笔石生物带。这里的笔石带，指的是含有特定笔石类型或组合的某段地层，这13个笔石带因此成了我国页岩气产业部门共同采纳的地层划分标准。
“对这13个笔石生物带的研究发现，五峰组的第二至第三个笔石带、龙马溪组的第二至第六个笔石带，具有产出页岩气的普遍特征。”陈旭介绍，这13个笔石地层，就像一个标尺，只要对钻井岩心中笔石的种类进行分析，确定其对应于13层中的哪一层，就能确定该岩心是否富含页岩气了。
古老学科新应用
开采页岩气，不但需要高端的钻井技术，更需要精准的黑色页岩地层层位标定，其中生物地层标定是钻井现场最快速、精准的方法，可以直接指导打钻至精准的页岩气层位。
在中国的南方地区，东至浙江，南至广西、云南，西至四川，在寒武纪至石炭纪有着相似的古地理环境，并因此形成了相似的笔石地层。随着13个笔石带的确立，可以对这些地区的不同岩心资料进行精确对比研究。
同时，五峰组和龙马溪组中能够指示页岩气的笔石地层，在中石油、中海油等生产部门的非常规油气勘探工作中，起着不可替代的“黄金卡尺”作用。
在国家能源页岩气研发（实验）中心副主任王红岩的背包里，装着地质锤、放大镜和比例尺。“在野外工作中，笔石工作者仅通过一个10倍的放大镜，即可进行快速现场鉴定，准确判断地层年代，框定地层框架，进而为各生产部门提供宝贵的指导意见。”
利用笔石这个“黄金卡尺”，结合地球物理学等数据，王红岩和生物地层小组成员对四川盆地及其周边的钻井岩心进行了系统的对比研究，基本查明了页岩气产出的规律和地层分布特征。2018年6月，第27届世界天然气大会在美国召开，王红岩汇报的“页岩气十年发展与创新”研究项目，获得了大会唯一一个勘探生产领域技术与创新奖。
翟刚毅承担了国家科技重大专项“页岩气资源评价方法与勘查技术攻关”项目，将对不同类型页岩气进行对比研究，并开展页岩气生成机理与富集规律、页岩气资源评价方法和参数体系等多方面的科技攻关。云南昭通绥江的钻井岩心是其项目中对比研究的案例之一。
“我们希望陈旭院士能够帮助分析确定岩心中的笔石种类，及其对应的笔石地层层位。这对于我们反演古地理古环境有重要的价值。”翟刚毅说，陈旭对笔石的研究，是一项“阳春白雪”式的工作，而今应用于生产实践，对页岩气选区提供了重要的支撑。
培养更多的实用人才
随着我国页岩气勘探开发的大规模展开，笔石这一“黄金卡尺”对页岩气选区的实际指导意义进一步凸显。培养更多的笔石研究人才，已经迫在眉睫。
在陈旭指导下，由中科院南京古生物所、中石油勘探开发研究院、中石化勘探开发研究院、中国地质调查局等单位的青年科研骨干，组成了生物地层研究组，自行编写教材，培养科研技术人才。王红岩是生物地层研究组组长。
目前，已有多批生物地层研究组的学员毕业，走向页岩气生产实践，成功应用笔石生物地层学的方法精准定位页岩产气的有利地层。生物地层研究组组长王红岩就是其中的一员。
“面向国民经济主战场”“面向国家重大战略需求”是中国科学院新时期的两大任务。多年来，中科院南京古生物所一直努力推动研究所与产业部门建立实质性的深入合作，真正将科学研究转化为生产力，为国民经济发展做出应有的贡献。
2017年，中科院南京古生物所依托中国科学院资源地层学与古地理学重点实验室，分别与国家能源页岩气研发（实验）中心及中海油实验中心签署了战略合作及共建联合实验室协议。该联合实验室将针对中石油、中海油等单位古生物学基础研究薄弱、地层古生物学应用研究对油气勘探开发生产的支撑能力停滞不前等问题，提供科研技术支撑和人才培养支撑。
2018年12月，中科院南京古生物所为了加强与各生产部门之间的合作，在中国科学院资源地层学与古地理学重点实验室咨询服务工作的基础上，抽调部分从事地层古生物学基础研究的力量，特别成立了地层古生物咨询中心。
据悉，该咨询中心是研究所与全国能源、沉积矿产等相关部门以及高校、博物馆等单位之间开展产学研深度合作的桥梁，将开展古生物岩石样品分析鉴定、地层和古生物科技咨询等工作，积极致力于解决国民经济生产过程中遇到的地层和古生物问题，加快将古生物所科研成果应用到现代化事业中去的步伐。
（原载于《中国科学报》 (2019-04-25 第5版 转移转化)2019-04-25 -
【新华社】科学家高精度还原史上首次生物大灭绝始末2019年4月24日 来源：新华社
新华社南京4月24日电（记者王珏玢）记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所王光旭副研究员领衔的一个团队，新近利用古生物学和碳同位素地层数据，高精度还原出4亿多年前奥陶纪末期生物大灭绝的发生过程。
发生在4亿多年前奥陶纪末期的生物大灭绝，是地球历史上第一次生物大灭绝事件。这次大灭绝重创海洋生态系统，当时85%的海洋生物物种灭绝，生物群落结构瓦解。
此次研究中，科研团队系统总结了奥陶纪末期全球各板块底栖动物的演化规律，结合生物地层数据和碳同位素地层数据，在更高精度的综合地层框架下，科研人员也理清了奥陶纪末生物大灭绝的发生经过。
“我们发现，大灭绝发生的准确时间是距今4.45亿年前，这与南极冈瓦纳冰盖的大规模形成时间吻合。当时气候变冷、冰盖形成很可能就是导致海洋生物大面积消失的主要原因。”王光旭说，到4.44亿年前，气候波动依旧存在，这造成了海洋动物群的更替，珊瑚、海绵等一些动物类群的多样性甚至明显增加。到4.43亿年前，随着气候环境的整体恢复，海洋生态系统开始全面复苏。
相关研究成果已于近日发表在国际地学顶级期刊《地球科学评论》上。2019-04-24 -
【中新社】远古时期“花花世界”长啥样？最古老樱花“近亲”化石亮相南京2019年3月21日 来源：中新社
图为展出的植物与花化石。 杨颜慈摄
中新网南京3月21日电(杨颜慈)1.7亿年前的南京花、凝固在琥珀中的静子花、樱花的“近亲同族”中新李……21日，近80件时代跨度从四亿年前到距今1800万年前的珍贵植物化石亮相南京古生物博物馆，重现了远古时期“花花世界”。
图为本次展出的南京花化石。 杨颜慈摄
三月的南京正值樱花胜放季。当天，“‘许你一个花花世界’植物与花化石特展”在南京鸡鸣寺樱花大道旁的南京古生物博物馆举办。“樱花的近亲”——被古植物学家称为“中新稠李”和“中新李”的两种珍稀植物化石在此展出。
图为市民参观展览。 杨颜慈摄
此次特展，由现代古生物学和地层学国家重点实验室主办，南京古生物研究所科学传播中心南京古生物博物馆、标本馆和化石网承办，分为标本展示和展板两部分。
图为琥珀中的静子花。 杨颜慈摄
南京古生物博物馆馆长李国祥介绍，从植物学上来说，花是被子植物的繁殖器官。现在地球上大约有25万种被子植物，也就是有着20余万种不同的花美丽绽放，点缀着我们赖以生存的星球家园。
特展的标本展示部分，精选了中科院南京地质古生物研究所模式标本馆馆藏的近80件珍贵植物化石标本，年代跨度从四亿年前到距今1800万年前。市民可以看到生活在四亿年前的中国工蕨，曾经繁盛于大约两亿六千多万年前的大羽羊齿，曾经盛开于一亿七千万年前的南京花，曾经生长于水中的早期被子植物化石辽宁古果，以及被凝固于琥珀中的花化石静子花。
李国祥说，“这些珍贵标本展现了植物演化漫长历史中，从蕨类植物的孢子到被子植物的花的众多关键环节。这些标本被称为‘模式标本’，在国内外非常珍稀，大多从未向公众展示过。”
图为本次展出的化石。 杨颜慈摄
展板部分，图文并茂地展现了从孢子到花的植物繁殖进化的故事。现生植物的共同祖先可以追溯到4.5亿年前最早登上陆地的维管植物。随着时间的推移和环境的变迁，植物的繁殖器官和繁殖策略也在不断演化。
中国科学院南京古生物研究所傅强博士介绍，与被子植物开出美艳的花朵不同，最早的苔藓植物、早期的维管植物、以及后来出现的蕨类植物等都是靠孢子繁殖的，但很快又演化出了靠种子繁殖的种子植物，它们包括已经灭绝的种子蕨类、本内苏铁类，被称为“活化石”的银杏，以及现在依然生机勃勃的各种裸子植物。
图为展出的樱花“亲近”化石——中新稠李。 杨颜慈摄
在樱花怒放的时节，展览又怎能少了樱花的身影。傅强告诉记者，对于樱花追根溯源并非易事。但是大家可以从它们1800万年前的同族近亲类群——被古植物学家称为“中新稠李”和“中新李”的化石中，遥想早期樱花的风采。
“樱花属于李属的一个品种，跟桃花、李花、杏花都具有‘亲属关系’，是同一个‘家族’的。具体上，通过这些化石可以判断，樱花起源的时候跟现在的‘长相’大致差不多。”傅强说。
除此之外，南京古生物博物馆还展示了长达12米、茎粗80公分左右的硅化木。该硅化木树干部分保存完整，树皮、年轮、枝杈结构清晰，外表及内部通体鲜红，距今有1.5亿年左右，产自中国西北新疆的戈壁大漠之中，是一件不可多得的木化石珍品。2019-03-21 -
【新华社】中美科学家精确测定“雪球地球”结束时间2019年3月19日 来源：新华社
新华社南京3月19日电（记者王珏玢）记者从中科院南京地质古生物研究所获悉，该所周传明研究员领导的新元古代研究团队与美国科学家合作，通过对我国华南地区两段地层的高精度年龄测定，精确测出了距今6亿多年前斯图特（Sturtian）冰期和马里诺（Marinoan）冰期的结束时间。这两次冰期持续期间，全球气候严寒、千里冰封，即著名的“雪球地球”时期。
相关研究成果已于近日发表在国际地学著名期刊《地质学》（Geology）上。
“雪球地球”是20世纪90年代美国科学家提出的概念。科学界认为，在距今6至7亿年前的成冰纪，地球经历了斯图特冰期和马里诺冰期两次全球性的冰川事件。这一过程中，地表系统遭受极端寒冷气候的洗礼，全球海洋冰冻、地表冰盖厚度达到上千米。这一状态持续了数千万年之久，是地质历史上最严重的冰室气候事件，当时的地球也因此被称为“雪球地球”。
然而，关于“雪球地球”的准确起止时间，科学界还缺乏有力证据。此次，中美联合研究组通过我国华南地区两个成冰纪地层中的高精度沉积物数据，为“雪球地球”精确测定“年龄”。研究人员为贵州东部地区一处斯图特冰期之上的沉凝灰岩测年，得到斯图特冰期的结束时间为距今6.588亿年。另一处云南东部马里诺冰期顶部沉凝灰岩的沉积年龄为6.346亿年，这与此前在湖北宜昌进行的类似测年结果基本一致，表明马里诺冰期结束于距今6.35亿年。
“来自中国华南的地层学证据，与此前其他地区的测年研究吻合得很好。这进一步证实了‘雪球地球’的结束是全球同步发生、且进展十分迅速的。”周传明说。2019-03-19 -
【新华社】2018年度中国古生物学十大进展发布2019年3月7日 来源：新华社
新华社南京3月7日电（记者王珏玢）中国古生物学会7日在南京发布2018年度中国古生物学十大进展。
此次入选的十大进展包括：三叠纪具喙的基干龟类及龟类的早期演化；改写有袋类起源的混元兽；距今3至4万年前人类踏足高海拔青藏高原腹地；古生物学教材《生物演化与环境》；从化石研究现代鸟类生物学特征的演化；首次发现迄今最早的不对称飞羽；揭秘海洋生态系在二叠纪末大灭绝事件中的响应过程；埃迪卡拉纪具附肢两侧对称动物的足迹；雪球地球促进动物演化；贵州剑河寒武系苗岭统及乌溜阶层型剖面和点位。
这些成果涉及古脊椎动物、古人类、古生态与古环境、早期生命、地层学等多个学科领域，大多发表在《自然》《科学》等国际知名学术刊物上。
其中，“3至4万年前人类踏足高海拔青藏高原腹地”这项研究发现了西藏尼阿底地区的古人类活动遗迹，由中科院古脊椎动物与古人类研究所张晓凌副研究员领衔的团队在《科学》上发表。西藏尼阿底旧石器遗址将人类首次登上青藏高原的历史推前到4万年前，是世界范围内史前人类征服高海拔极端环境的最高、最早纪录，刷新了学界和大众对世界屋脊人类活动历史、古人类适应环境能力的认识。
中国古生物学会秘书长蔡华伟研究员介绍，此次发布的十大进展集中反映了最近一年我国在古生物学各领域所取得的具有国际影响力的重大科学成果，不仅有助于探究生命起源和演化的奥秘，同时具有一定的科学传播力和社会影响力。
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。自2017年开始，学会每年度评选和发布“中国古生物学十大进展”。（完）2019-03-07