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【中国科学报】琥珀化石揭秘一亿年前昆虫的真实色彩2020年7月1日来源：中国科学报从孔雀羽毛的艳光四射，到毒箭蛙的明亮警告色，再到北极熊的白色伪装，当今自然界中随处可见色彩斑斓的生物。然而，在古老的化石中却很少保存有生物的色彩细节，大多数古生物复原图都是根据艺术家的想象重建。近年来，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员蔡晨阳和研究员泮燕红带领团队开展研究，揭开了近一亿年前的昆虫真实色彩的秘密。相关成果7月1日在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》，为了解白垩纪雨林中与恐龙共存的昆虫提供了新的视角。自然界中的颜色主要有三个方面的来源：即生物发光、色素色和结构色。色素色也称为化学色，而结构色也叫物理色。结构色是自然界中色彩最为纯净且最强烈的颜色，通常由生物纳米光学结构与自然光的作用产生。“化石中的结构色可以为生物之间的视觉交流和颜色的功能演化等方面提供重要证据。”蔡晨阳告诉《中国科学报》，“然而，可能是由于结构色很容易在长期的化石埋藏作用中丢失，地质历史中原始的结构色的证据极其罕见。”为此，蔡晨阳和泮燕红带领团队对白垩纪缅甸琥珀中具金属色彩的昆虫开展了大量系统研究，发现纯净而强烈的颜色可直接在多种昆虫身体表面保存下来。科研团队从白垩纪中期标本中（距今约1亿年）筛选出35枚保存精美的带金属光泽的昆虫化石，共包括3个目（膜翅目、鞘翅目和双翅目），至少7个科，其中绝大部分标本属于膜翅目青蜂科。团队通过对其中一枚化石青蜂标本的超微分析，证实了多层反射膜是产生结构色的直接原因，这也代表着自然界中最为普遍的一类形式的结构色。蔡晨阳介绍道，这一发现直接证明了超微纳米级的光学元件可在长期地质历史中稳定保存，否定了前人关于昆虫金属色不能在中生代化石中保存的观点，并对认识早期昆虫结构色生态功能的演化具有重要意义。值得一提的是，缅甸琥珀中的看似能永久保存的彩色金属结构色并不是保持不变的。若琥珀昆虫在前期准备（如切割、打磨和抛光等）过程中，琥珀昆虫的任一小部分结构受到损坏，使其与空气或水分接触，则其颜色便会在短期内变成单一的银色，但金属光泽仍是可以保存的，并且这种变化是不可逆转的。“这一现象的发现为揭示缅甸琥珀乃至其他琥珀中的银色昆虫的形成原因，对早期昆虫特征的认定和描述均具有重要的参考价值。”蔡晨阳补充说，“结构色参与昆虫热调节的可能性也不能完全被排除。因此不同色彩的结构色出现在不同种类的昆虫中，在一定程度上暗示了白垩纪中期森林中已经存在复杂的生态关系。”相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2020.03012020-07-02 -
【EurekAlert】Amber fossils unlock true color of 99-million-year-old insects2020.7.1FromEurekAlertNatureisfullofcolors,fromtheradiantshineofapeacock'sfeathersorthebrightwarningcolorationoftoxicfrogstothepearl-whitecamouflageofpolarbears.Usually,finestructuraldetailnecessaryfortheconservationofcolorisrarelypreservedinthefossilrecord,makingmostreconstructionsofthefossilbasedonartists'imagination.AresearchteamfromtheNanjingInstituteofGeologyandPalaeontologyoftheChineseAcademyofSciences(NIGPAS)hasnowunlockedthesecretsoftruecolorationinthe99-million-year-oldinsects.Colorsoffermanycluesaboutthebehaviourandecologyofanimals.Theyfunctiontokeeporganismssafefrompredators,attherighttemperature,orattractivetopotentialmates.Understandingthecolorationoflong-extinctanimalscanhelpusshedlightonecosystemsinthedeepgeologicalpast.Thestudy,publishedinProceedingsoftheRoyalSocietyBonJuly1,offersanewperspectiveontheoftenoverlooked,butbynomeansdull,livesofinsectsthatco-existedalongsidedinosaursinCretaceousrainforests.Researchersgatheredatreasuretroveof35amberpieceswithexquisitelypreservedinsectsfromanambermineinnorthernMyanmar."Theamberismid-Cretaceous,approximately99millionyearsold,datingbacktothegoldenageofdinosaurs.Itisessentiallyresinproducedbyancientconiferoustreesthatgrewinatropicalrainforestenvironment.Animalsandplantstrappedinthethickresingotpreserved,somewithlife-likefidelity,"saidDr.CAIChenyang,associateprofessoratNIGPASwholeadthestudy.Theraresetofamberfossilsincludescuckoowaspswithmetallicbluish-green,yellowish-green,purplish-blueorgreencolorsonthehead,thorax,abdomen,andlegs.Intermsofcolor,theyarealmostthesameascuckoowaspsthatlivetoday,saidDr.CAI.Theresearchersalsodiscoveredblueandpurplebeetlespecimensandametallicdark-greensoldierfly."Wehaveseenthousandsofamberfossilsbutthepreservationofcolorinthesespecimensisextraordinary,"saidProf.HUANGDiyingfromNIGPAS,aco-authorofthestudy."Thetypeofcolorpreservedintheamberfossilsiscalledstructuralcolor.Itiscausedbymicroscopicstructureoftheanimal'ssurface.Thesurfacenanostructurescatterslightofspecificwavelengthsandproducesveryintensecolors.Thismechanismisresponsibleformanyofthecolorsweknowfromoureverydaylives,"explainedProf.PANYanhongfromNIGPAS,aspecialistonpalaeocolorreconstruction.Tounderstandhowandwhycolorispreservedinsomeamberfossilsbutnotinothers,andwhetherthecolorsseeninfossilsarethesameastheonesinsectsparadedmorethan99millionyearsago,theresearchersusedadiamondknifebladestocutthroughtheexoskeletonoftwoofthecolorfulamberwaspsandasampleofnormaldullcuticle.Usingelectronmicroscopy,theywereabletoshowthatcolorfulamberfossilshaveawell-preservedexoskeletonnanostructurethatscatterslight.TheunalterednanostructureofcoloredinsectssuggestedthatthecolorspreservedinambermaybethesameastheonesdisplayedbythemintheCretaceous.Butinfossilsthatdonotpreservecolor,thecuticularstructuresarebadlydamaged,explainingtheirbrown-blackappearance.Whatkindofinformationcanwelearnaboutthelivesofancientinsectsfromtheircolor?Extantcuckoowaspsare,astheirnamesuggests,parasitesthatlaytheireggsintothenestsofunrelatedbeesandwasps.Structuralcolorationhasbeenshowntoserveascamouflageininsects,andsoitisprobablethatthecolorofCretaceouscuckoowaspsrepresentedanadaptationtoavoiddetection."Atthemomentwealsocannotruleoutthepossibilitythatthecolorsplayedotherrolesbesidescamouflage,suchasthermoregulation,"addsDr.CAI.###ThisresearchwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina,ChineseAcademyofSciences,andtheYouthInnovationPromotionAssociation,CAS.2020-07-01 -
【新华社】中英科学家认清6亿年前胚胎化石结构2020年06月19日来源：新华社新华社南京6月18日电（记者王珏玢）记者18日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，中、英古生物学者近期运用三维无损成像技术，首次看清了一批6亿年前胚胎状化石的内部精细结构。结果显示，6亿年前，这些古生物已经能像现在的动物胚胎一样进行细胞分裂。这对解开动物起源之谜具有重要意义。相关研究成果已于近日发表在美国《科学》杂志子刊《科学进展》上。在已知地球生命历史上，绝大多数现代高等动物的祖先，直到5.4亿年前的寒武纪早期，才以爆发形式突然出现，这被称为“寒武纪生命大爆发”。但要解答动物起源之谜，必须回到寒武纪之前，寻找更早的化石证据。此次，科研团队对产自我国贵州瓮安的一批化石展开研究。这些化石约有6亿年历史，产生于寒武纪大爆发以前。它们的外形很像现代动物胚胎，表面长着螺旋状圈纹，被称为瓮安旋孔虫。但受限于观测手段，前人对这种生物的内部结构知之甚少。此次，研究团队采用最新三维无损成像技术，扫描了300多个瓮安旋孔虫化石标本，终于看清了它们的内部结构。结果显示，瓮安旋孔虫的内部存在细胞分裂现象。随着细胞越来越多，其内部单个细胞的体积越来越小，有的化石标本内甚至能看到数千个细胞。“这种发育方式，与动物胚胎早期发育非常类似。我们认为，瓮安旋孔虫很可能是一类已经灭绝的远古动物，或是现代动物的远古近亲。”领导此项研究的中科院南京地质古生物所研究员殷宗军说。（完）2020-06-22
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【科技日报】小不点化石，竟是6亿年前动物胚胎2020年6月15日来源：科技日报动物是如何起源的这是长久以来困扰古生物学家和演化生物学家的重要科学问题。6亿年前的贵州瓮安生物群中，有许多小不点化石，肉眼几乎难以看见，其中有一类胚胎状化石表面长有奇怪的螺旋状线圈，这到底是一种什么样的生物6月13日在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》上的一篇论文，揭开了瓮安旋孔虫的奥秘。中国科学院南京地质古生物研究所牵头的国际团队，通过高分辨率显微CT和同步辐射显微断层成像技术，对这类化石的内部结构进行了研究，最终破解了其身世之谜。不足毫米大的化石长着螺旋线圈 瓮安生物群位于贵州瓮安埃迪卡拉系陡山沱组含磷地层，通过磷酸盐化方式，6亿年前的化石得以完整地保存下来。这些化石被称为动物世界的黎明，科学家认为它们是已知地球最古老的生物。其中有大量毫米级的小不点化石，关于它们的身份，长期以来学界有各种假说，但均没有足够的证据证实。2006年，科研人员在瓮安生物群发现有一类胚胎状化石，其表面上长有奇怪的螺旋状线圈，于是将其命名为瓮安旋孔虫。瓮安旋孔虫呈球形，发育了类似常见的瓮安胚胎状化石大积球类带装饰的囊包，囊包上还发育了一条从一极延伸至另一极的螺旋状线圈。有人认为它们是刺胞动物原肠胚、八臂仙母虫的胚胎、绿藻、动物单细胞近亲等。也有学者认为它们是独立的物种，是单细胞的有孔虫。中国科学院南京地质古生物研究所研究员殷宗军告诉科技日报记者，瓮安生物群中胚胎状化石还有大积球、旋胞类、笼脊球等好几种，均发育了相似的带装饰的囊包。2019年11月，中科院南京地质古生物研究所曾经发布论文称，在瓮安生物群找到了距今6.1亿年的笼脊球化石，为揭开动物起源之谜提供了重要线索。专家打比方说，把地球上出现的第一个动物比喻成“鸡”，如果存在着复杂胚胎发育机制的“蛋”，那么笼脊球化石就是那个“蛋”。小不点化石能否揭开动物起源之谜 长久以来，由于最早的动物化石记录难觅踪迹，动物起源领域一直是演化发育生物学的理论研究占据主导地位，直到埃迪卡拉纪瓮安生物群中发现了大量动物胚胎状化石后，这一局面才开始发生变化。过去，瓮安生物群中胚胎状化石的生物学属性一直充满争议，但近几年的研究进展对这些化石的认识逐渐趋向了一致：它们当中一些类群可能代表了最早的动物（包括干群动物），而另一些可能代表了动物的单细胞近亲。尽管很难确认哪些是动物，哪些是动物单细胞近亲，但将这些胚胎状化石放置在动物总界范围内是没有争议的。因此，这些在细胞层级上保存了不同发育阶段的标本，使得古生物学家通过化石记录检验演化发育生物学家提出的动物起源模型成为可能。殷宗军告诉记者，想要知道动物如何起源有两种途径：一种是演化发育生物学理论推测，即从分子的层面对比动物及其单细胞近亲的发育过程，在分子生物学构建的动物总界时间树（动物总界包括所有后生动物及其单细胞近亲）的基础上，推测动物祖先的生物学特征，并重建这些特征的系统发生过程，估算其出现的时间；而另一途径则是古生物学实证研究，即通过追溯最早的动物及其近亲的化石记录，重建动物起源的过程并卡定动物起源时间的上限。当前，瓮安生物群中动物总界类群的演化发育生物学方面的研究工作才刚刚起步，其中仍有大量系统分类位置不明的疑难化石，其中有一些疑难化石和动物胚胎状化石外观非常类似——瓮安旋孔虫就是其中一个典型。瓮安旋孔虫究竟是什么 瓮安旋孔虫的生物学属性之所以存在较大争议，主要原因是其内部生物学结构不清楚。为此，中科院南京地质古生物研究所早期生命研究团队的殷宗军研究员、朱茂炎研究员和中国地质科学院地质研究所刘鹏举研究员以及英国布里斯托大学教授菲利普·多诺格等合作，采用高分辨率显微CT和同步辐射显微断层成像技术，扫描了300多个瓮安旋孔虫化石标本，最终找到十几个保存了精美内部生物学结构的化石。研究人员发现，瓮安旋孔虫和大积球以及旋胞类一样，具有类似的发育过程，即从单细胞期通过不增长的细胞分裂一直发育到成千上万细胞阶段。这一发育过程表明瓮安旋孔虫不可能是单细胞的有孔虫，也不是大积球或者旋胞类的早期或者晚期发育阶段。故前人根据它们与大积球和旋胞类的相似而提出的各种假说均不成立。因此，殷宗军认为旋孔虫属于动物总界的一员。而旋孔虫的发育过程也为理解动物起源提供了重要线索。殷宗军表示，瓮安生物群中胚胎状化石包均发育了相似的带装饰的囊包，这一特征是趋同演化的结果。由于埃迪卡拉纪早期海洋环境较为严苛，氧化还原状态不稳定，因此几乎所有的胚胎状化石都发育了相似的厚壁囊包以保护自身。但这种类似的囊包结构掩盖了瓮安生物群的生物多样性，意味着瓮安生物群中可能还有更多属于动物总界的化石类群未被发现，未来应该有更大的潜力值得挖掘。（记者张晔）2020-06-15
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【新华网】科学家揭秘6亿年前瓮安旋孔虫的内部生物学结构2020年6月13日来源：新华网6亿年前的瓮安生物群中，有一类胚胎状化石表面上长有奇怪的螺旋状线圈，这到底是一种什么样的生物近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员殷宗军及其团队，通过高分辨率显微CT和同步辐射显微断层成像技术，对这类化石的内部结构进行了研究，并发布了目前的研究成果。瓮安旋孔虫化石殷宗军表示，由于最早的动物化石记录难觅踪迹，动物起源领域一直是演化发育生物学的理论研究占据主导地位，直到埃迪卡拉纪瓮安生物群中发现了大量动物胚胎状化石后这一局面才开始发生变化。“当前，瓮安生物群中动物总界类群的演化发育生物学方面的研究工作才刚刚起步，其中仍有大量系统分类位置不明的疑难化石，其中有一些疑难化石和动物胚胎状化石外观非常类似，瓮安旋孔虫就是其中一个典型。”殷宗军说。细胞分裂早期的瓮安旋孔虫为了探究瓮安旋孔虫有关的问题，中科院南京地质古生物研究所早期生命研究团队的研究员朱茂炎、殷宗军和中国地质科学院地质研究所研究员刘鹏举等研究人员共同研究，采用高分辨率显微CT和同步辐射显微断层成像技术，扫描了数百个瓮安旋孔虫化石标本，最终找到了保存精美的内部生物学结构。殷宗军综合了旋孔虫的发育过程和形态结构特征，认为旋孔虫属于动物总界的一员，旋孔虫的发育过程也为理解动物起源提供了重要线索。殷宗军认为，瓮安生物群中胚胎状化石包括大积球、旋胞类、笼脊球等均发育了相似的带装饰的囊包，这一特征并不具备生物学分类意义，而是趋同演化的结果。由于埃迪卡拉纪早期海洋环境较为严苛，氧化还原状态不稳定，因此几乎所有的胚胎状化石都发育了相似的厚壁囊包以保护自身。但这种类似的囊包结构掩盖了瓮安生物群的生物多样性，意味着瓮安生物群中可能还有更多属于动物总界的化石类群未被发现，未来应该有更大的潜力值得挖掘。（江天潇沈昱君）细胞分裂晚期的瓮安旋孔虫2020-06-15
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【新华社】中国最古老的森林有多“老”？3.71亿年前就出现了2020年5月29日来源：新华社 中国最古老的森林有多“老”中美学者近日发表一项研究成果，就这一问题给出了答案：现代同位素定年方法显示，在3.71亿年前，中国就出现了森林。负责这一研究的中国科学院南京地质古生物研究所研究员徐洪河介绍，这片远古森林位于我国新疆塔城地区。2015年，研究人员曾在该地区发现了直径70厘米的植物茎干化石。古生物研究显示，这些植物最高可长到4米多，是已知最古老的树木之一。而这些最古老的树木，组成了这片中国已知最早的森林。此次，研究团队对这一地区进行了更为详细的地质调查和同位素年代学研究。对植物化石所在剖面的高精度同位素定年显示，这片远古森林出现在3.71亿年前。这一时间，比远古森林大规模出现的时代早1000多万年。科研人员还发现，这片森林中主要生长着石松类、古羊齿类和枝蕨类植物。古羊齿类和枝蕨类植物现在都已灭绝。石松类植物目前仍然存在，但形态较远古时期的祖先也发生了明显改变。“古地质研究表明，3亿多年前，这片森林所在的区域温暖湿润，分布着高大的热带植物。而现在，那里干燥荒凉，又是另一番景象。”徐洪河说。相关成果已于近日发表在国际地质学期刊《三古》上。2020-06-09
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【新华报业网】518国际博物馆日 | 云游南京古生物所，探寻微生物灾害的过去与现在2020年5月18日来源：新华报业网交汇点讯5月18日是国际博物馆日，今年博物馆日的主题是：“致力于平等的博物馆：多元和包容”。交汇点记者从南京古生物博物馆获悉，18日当天举办两场直播活动，与读者共享古生物科普盛宴。活动1：云直播科普讲座 一场突如其来的疫情使得我们重新开始审视大自然的力量。而作为整个生物界必不可少的组成分子微生物，究竟在整个地质历史上扮演怎样的地位，而现在微生物又如何影响我们的生活南京古生物博物馆名誉馆长、首席科普专家冯伟民研究员将带来专题直播讲座《微生物灾害的过去与现在：启示与省思》正在直播中。扫描二维码看直播或点击链接收看活动2：云游南京古生物研究所 扫描二维码看直播下午3：00开始直播链接云游博物馆——最后一讲今年南京古生物博物馆将迎来升级改造，最早九月份就将以全新的面貌和大家见面，届时整个博物馆的场景可能会有很大的改变，那么那5月18日当天下午，南京古生物博物馆的馆长们（王永栋馆长、郭震宇副馆长和傅强副馆长）将最后一次以直播的方式给大家带来博物馆老陈展的最后一次讲解，带您重温上山之路的一步千万年，恐龙时代的辉煌和衰落，植物的登陆和发展。这些老馆的记忆将最后一次实况呈现出来，届时欢迎大家收看。云游实验技术中心实验室作为一个世界顶级研究所，科研人员平时用的实验设备和实验方法对于老百姓而言还是很神秘的，这次518活动将现场直播全世界顶尖的古生物实验室，并且有最专业的实验室老师给您讲解科普，告诉您那一篇篇含金量十足的科研文章数据都是怎么来的。在最后一讲结束后就将带您步入这个神秘的地方，本次云游由南京地质古生物所实验技术中心鼎力支持。活动3：绘画大赛报名开启 生命诞生是地球演化史上最重要的事件，生命演化奏响了地球历史上最悦耳的篇章。无数生命闪亮登场，从藻类到动物，从无脊椎动物到鱼类，两栖类，爬行类和哺乳类，直至人类诞生。科学家已经发现了无数个各个地质时期的动植物化石，勾勒出了地球生命演化的恢弘历程。那么，同学们，在你们的想象中，远古生命又是怎样的形象和生活场景呢 一年一度的绘画大赛又要开始啦。今年是第十二届“奥妙的地球与奇妙的生命绘画大赛”，我们热情邀请同学们再次拿起你的画笔，踊跃参观古生物博物馆主办的大赛，让你们的作品编入在精美的画册里，展现在博物馆的大墙上，呈现在国家级科普杂志中，让广大的公众和你们的亲朋好友同学老师欣赏你们的作品，为你们感到骄傲！而对应今年的多元化主题，希望能够看到更多的具备融合和多元的科普佳作。主办单位：南京古生物博物馆，南京市科普教育基地应用协会，江苏省科普作家协会协办单位：化石网、《生物进化》杂志、《科学大众》杂志支持单位：南京市科学技术协会，南京市玄武区科学技术协会绘画与征文要求 博物馆里的每一件化石都曾是一个鲜活的生命，背后都有一个动人的故事，见证了一个特殊的时代。请选择一种远古生物，通过查阅资料了解它们生活的时代和环境，然后以此为出发点，充分发挥想象力和创造力，描绘或书写远古生命的故事。描绘的场景、书写的故事力求生动、有细节，重要的是一定要有创意。绘画作品只接受电子版。题目自拟。评奖专家组成：由古生物专家、绘画艺术家、科普作家和科协有关领导组成。表彰大会：拟定在九月底十月初在南京古生物博物馆多功能报告厅隆重举行，由南京市科协领导、玄武区科协领导、江苏省科普作家协会领导和古生物博物馆馆长颁奖。投稿方式：绘画请拍照，文件名改为姓名·学校·年级·选送单位·电话.jpg，主题填绘画；发送至uua@nigpas.ac.cn（以电子档收到为准）；联系人：谭超；联系电话：83282177，83282254；截止日期为2020年9月10日南京古生物博物馆网址：www.nmp.ac.cn活动4：LOGO征集大赛获奖揭幕年前发布的LOGO征集大赛已经落幕，各项奖项和奖金也已经准备到位，届时将在518当天对社会公布，并将获奖的作品刊登在官方网站上，敬请期待。交汇点记者吴红梅张宣2020-05-21
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【荔枝网】再看“它”一眼 南京古生物博物馆即将重修 闭馆前带你直播云游2020年5月18日来源：荔枝网疫情之下，“云游”博物馆也成为一种新时尚。今天（5月18日），南京古生物博物馆迎来了三位重量级主播，一起去现场感受下“一步千万年”，看看生命最初的起源和发展。今天南京古生物博物馆会有三位馆长，接力来做讲解员，带大家云游博物馆。南京古生物博物馆即将闭馆重整，所以这一次也是闭馆前的最后一次直播。除了博物馆探秘，直播还带大家参观了不对外开放的实验技术中心，解读化石背后的故事。技术人员演示了岩石样品碎样、加盐酸去除钙质物等步骤，告诉大家生物学家如何以最快的速度、最少的成本获得更多完整的样本。南京古生物博物馆馆长王永栋介绍：“市民没有办法亲自来或者来了以后还想来，通过云讲解网络直播是个非常好的尝试，以后博物馆会在网络直播这块加强建设。同时把最新的一些知识，通过网络直播、网络展览的形式体现出来，增强博物馆网络传播的时效性。”据了解，南京古生物博物馆即将闭关大修，预计在今年9月份开放，新博物馆采用新材料、新的展示方法，特别是节能设备、绿色设备、智能设备，特别是智能导览这块以及对观众友好程度方面，做一次很大的提升，届时，市民朋友可以免费参观。（来源：江苏广电融媒体新闻中心/汤安佶编辑/赵梦琰）2020-05-19
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