副研究员
杨子潇
职 称: 副研究员
学 科: 地层古生物学
电子邮件: zxyang@nigpas.ac.cn
通讯地址: 南京市北京东路39号 中国科学院南京地质古生物研究所
邮政编码: 210008
个人简历

现任中国科学院南京地质古生物研究所副研究员。20157月毕业于南京大学地球科学与工程学院,获地质学(古生物学方向)专业理学学士学位。20216月于南京大学地球科学与工程学院获得地质学博士学位。

主要研究成果包括:

1.揭示特异埋藏化石中的关键生物信息

1.1 羽毛的起源:羽毛是脊椎动物中最为精巧的皮肤衍生物。随着大量带羽毛恐龙化石的发现,学界普遍认为羽毛起源于恐龙。与恐龙同时代的翼龙虽然也长有毛发,但在过去的近200年间,翼龙的毛发一直被认为结构简单、与鸟类羽毛截然不同。通过对燕辽生物群的翼龙软体组织化石进行系统的形态学、谱学和宏演化分析,首次发现翼龙毛发具有多种羽毛独有的结构特征,证明羽毛并非起源于恐龙,而是更为古老,起源于恐龙和翼龙的主龙类共同祖先,将羽毛的可能起源时间提前了大约七千万年。这项成果在Nature Ecology & Evolution Yang et al. 2019,2020)发表,同时被Nature Ecology & Evolution doi:10.1038/s41559-018-0767-0)、Naturedoi:10.1038/d41586-018-07800-4)和Sciencedoi:10.1126/science.aaw4030)撰文评述。其中演化生物学家Liliana DAlba认为这项发现支持了羽毛起源更为古老的假说,拓展了我们对动物皮毛演化规律的认识(“Writing in Nature Ecology & Evolution,Yang and colleagues describe four types of pycnofibre in two specimens outside Dinosauria,both anurognathid pterosaurs,which could support the ancestral feather hypothesis and suggest a broader evolutionary pattern of body coverings than previously thought”)。

1.2 鳞片向羽毛过渡演化的早期过程:在羽毛之下,鸟类的皮肤有着一系列与羽毛密切相关的解剖学特征,与爬行动物的皮肤结构显著不同。这些鸟类皮肤结构是如何从爬行类祖先演化而来的?从鳞片到羽毛的演化是脊椎动物演化历史上的重大事件之一,但由于缺少化石证据,对于该演化过程一直知之甚少。通过对热河生物群的鹦鹉嘴龙软体组织化石进行系统的显微和超微形态学以及化学分析,首次发现了硅化立体保存的皮肤表皮层、角质细胞以及黑素体。这一发现揭示了羽毛早期演化过程中皮肤结构的区域性发育策略:只有局部皮肤区域出现鸟类衍征,而大部分皮肤区域维持了爬行类祖先性状特征。相关成果在多个重要国际会议展示,包括第70届古脊椎动物学与解剖学国际会议(英国自然历史博物馆,2022)、第83届古脊椎动物学会年会(美国辛辛那提,2023)和第67届国际古生物协会年会(英国剑桥大学,2023),并发表于Nature CommunicationsYang et al. 2024)。古生物学家Phil Bell评价道“I congratulate the authors on their discovery (something that Ive been hoping to find for many years!)”(祝贺作者们,这项研究发现正是我多年来所寻找的!)。

1.3 蛙嘴翼龙的生长发育和演化历史:蛙嘴翼龙已有一百余年的研究历史,但由于化石记录稀少,学界对其演化历史一直争议不断。幸运的是,近年来燕辽和热河生物群中产出了多件保存精美的蛙嘴翼龙化石,极大丰富了其化石记录。然而,现有蛙嘴翼龙化石记录中大部分为未成年个体,因此如何区分发育特征变化和演化特征变化是重建蛙嘴翼龙演化历史的关键。通过对全球13件蛙嘴翼龙标本进行异速生长分析和系统发生分析,重建了主要骨骼的异速生长过程,剔除了系统学数据中的发育特征,命名了一种新的蛙嘴翼龙——Cascocauda rong,并厘清了蛙嘴翼龙的系统树和演化历史。相关成果发表于Journal of Vertebrate PaleontologyYang et al. 2022),并被审稿人积极评价“It will certainly become a reference study for others in the context of pterosaur taxonomy and phylogeny with statistical approach”(这项研究必将成为翼龙分类学、系统学研究与数理统计方法相结合的经典案例)。

1.4 巨型翼龙的生长策略:翼龙是地球生命演化历史上最大的飞行动物。翼龙体型的演化可以分为两个阶段:三叠纪–侏罗纪的早期翼龙翼展大多只有12米;早白垩世翼龙体型开始变大,到晚白垩世时翼龙翼展可达十数米。翼龙的巨型化过程一直是生命演化历史中的经典谜题。通过对燕辽、热河生物群中的蛙嘴翼龙和中国翼龙进行异速生长分析和空气动力学模拟,同时结合欧洲和美国的翼龙化石记录,发现巨型翼龙演化出了独特的生长策略:与早期小体型翼龙的早熟发育不同,巨型翼龙为晚熟发育、出现了亲代抚育行为,使得幼年个体拥有更长的生长时间和更快的生长速度,最终导致了巨型成年体型的出现。这项成果在Proceedings of the Royal Society BYang et al. 2023)发表。生态学家Jason Gilchrist评价道“Incredible as it seems,we can infer the presence of parental care and lack thereof in long-dead species of flying reptile”(看似很不可思议,但我们的确可以推断出已灭绝许久的飞行爬行动物到底有没有父母哺育行为)。

2. 探究特异埋藏生物群的形成机制

2.1 燕辽生物群的形成机制:中–晚侏罗世燕辽生物群中产出了大量保存精美的特异埋藏生物化石,为重建中生代陆地生态系统,探究鸟类、哺乳动物、昆虫等门类的演化提供了关键化石证据。相对于化石研究,燕辽生物群的沉积学和埋藏学研究还较少,燕辽生物的生活环境和埋藏过程还不清楚。通过多年详细野外调查和对重点化石层位的毫米级高精度挖掘以及系统的沉积学、矿物学和埋藏学分析,提出了燕辽生物群的层积学模型,阐明了燕辽生物的死亡、富集和沉积的整体过程:侏罗纪中晚期燕辽地区频繁的火山喷发形成了广泛的火山碎屑冲积裙和一些短期的湖泊;陆生动物通常与大量水生动物和陆生植物同层产出,表明这些不同生境的水生和陆生动物死于集群死亡事件;化石富集层及其上下频繁出现的火山碎屑沉积指示火山喷发导致了这些集群死亡事件;大量生物遗体被火山碎屑密度流或地表水带到附近的洼地湖泊中快速掩埋,最终形成了特异埋藏的燕辽生物群。这项成果在第二届中德古生物学国际会议(宜昌,2017)和中国地球科学联合学术年会(北京,2018)上展示,并发表于Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology Yang et al. 2019)。文章得到了审稿人的积极评价:a study badly needed in understanding the palaeoecology of the world-famed Yanliao Biota”(是了解举世闻名的燕辽生物群的古生态迫切需要的一项研究成果)。

2.2 动物软体组织磷酸盐化的实验埋藏学研究:以磷酸盐化方式保存的动物软体组织化石常常保存有(亚)细胞级超微结构。了解这些化石的形成机制,特别是化石形成过程中可能的保存偏差,是正确解读其中生物学信息的前提,但淡水环境中动物软体组织磷酸盐化的埋藏学过程还不清楚。通过埋藏学实验,成功在淡水环境中实现动物软体组织的磷酸盐矿化,揭示了淡水环境中动物软体组织磷酸盐化的关键条件——约束流体扩散、加强厌氧微生物活动和提高磷酸盐浓度,为探究淡水沉积的磷酸盐化软体组织化石(如一些热河生物群化石)的埋藏机制提供了重要实验证据支撑。这项成果在第67届国际古生物协会年会(剑桥大学,2023)展示。


研究方向

将实验埋藏学和特异埋藏生物群相结合,探讨特异保存化石的形成机制,包括生物死亡、搬运、沉积、降解、成熟化和矿化过程。

生物软体组织化石的超微形态学和谱学研究,探讨相关生态学和演化意义。


获奖及荣誉

    南京大学校级优秀博士毕业论文 2022

PeerJ Award for Best Talk at the Symposium of Vertebrate Palaeontology and Comparative Anatomy 2022 (SVPCA 2022) 2022

南京大学2021届优秀毕业生  2021

南京大学2019年度优秀研究生标兵  2020

博士生国家奖学金  2019

南京大学优秀本科毕业论文 2015

本科生国家奖学金 2013


承担科研项目情况

中国科学院南京地质古生物研究所一四五部署学科建设项目,动物软体组织化石的保存潜力——基于实验埋藏学和中生代特异埋藏化石研究,2024.11~2027.10,主持

国家自然科学基金委员会青年科学基金项目,燕子沟辽角龙的再研究与基干新角龙类的早期演化,2019.01~2012.12,参与

Jurassic Foundation Research Grant,Evolution of the dinosaur integument: insights from exceptionally preserved fossils of the Mesozoic Yanliao and Jehol biotas,2024.01~2024.12,主持

Irish Research CouncilGovernment of Ireland Postdoctoral Fellowship,GOIPD/2021/900,The coevolution of skin and feathers: insights from exceptionally preserved fossils of the Mesozoic Yanliao and Jehol biotas,2021.09~2023.08,主持

南京大学优秀博士研究生创新能力提升计划A类,燕辽生物群脊椎动物的特异埋藏机制及其生物学意义,2020.10~2021.06,主持

Science Foundation IrelandFrontiers for the Future funding,SFI 20/FFP-P/8871,The Evolution of Melanin in Vertebrates: Using taphonomy to record the history of metal-melanin functions through deep time,2023.09~2024.08,参与

国家自然科学基金委员会面上项目,内蒙古宁城道虎沟及邻区中-晚侏罗世生物集群死亡事件研究,2017.01~2020.12,参与

现代古生物学和地层学国家重点实验室开放课题基金,中生代哺乳动物演化生态学以及古环境的意义,2018.04~2019.12,参与

国家自然科学基金委员会面上项目,河北青龙-辽宁建昌地区燕辽生物群的古环境和特异埋藏机制,2025.01~2028.12, 参与


代表论著

学术论文

1. Yang,Z.,Jiang,B.,Xu,J. & McNamara,M.E. Cellular structure of dinosaur scales reveals retention of reptile-type skin during the evolutionary transition to feathers. Nature Communications 15,4063 (2024).

2. Yang,Z.,Jiang,B.,Benton,M.J.,Xu,X.,McNamara,M.E. & Hone,D.W.E. Allometric wing growth links parental care to pterosaur giantism. Proceedings of the Royal Society B290,20231102(2023).

3. Yang,Z.,Benton,M.J.,Hone,D.W.E.,Xu,X.,McNamara,M.E. & Jiang,B.,Allometric analysis sheds light on the systematics and ontogeny of anurognathid pterosaurs. Journal of Vertebrate Paleontology 41, e2028796(2022).

4. Yang,Z.,Jiang,B.,McNamara,M.E.,Kearns,S.L.,Pittman,M.,Kaye,T.G.,Orr,P.J.,Xu,X. & Benton,M.J. Reply to: No protofeathers on pterosaurs. Nature Ecology & Evolution, 4, 1592–1593(2020).

5. Tian,Q.,Wang,S.,Yang,Z.,McNamara,M.E.,Benton,M.J. & Jiang,B. Experimental investigation of insect deposition in lentic environments and implications for formation of Konservat Lagerstätten. Palaeontology 63, 565–578(2020).

6. Yang,Z.,Jiang,B.,McNamara,M.E.,Kearns,S.L.,Pittman,M.,Kaye,T.G.,Orr,P.J.,Xu,X. & Benton,M.J. Pterosaur integumentary structures with complex feather-like branching. Nature Ecology & Evolution 3, 24–30(2019).

7. Wang,S.,Hethke,M.,Wang,B.,Tian,Q.,Yang,Z. & Jiang,B. High-resolution taphonomic and palaeoecological analyses of the Jurassic Yanliao Biota of the Daohugou area,northeastern China. Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology 530, 200–216(2019).

8. Yang,Z.,Wang,S.,Tian,Q.,Wang,B.,Hethke,M.,McNamara,M.E.,Benton,M.J.,Xu,X. & Jiang,B. Palaeoenvironmental reconstruction and biostratinomic analysis of the Jurassic Yanliao Lagerstätte in northeastern China. Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology514,739–753(2019).

科普文章

1. Yang,Z.and McNamara,M.E. 2024. New fossil brings us a step closer to unravelling the mystery of feather evolution. The Conversation.

(https://theconversation.com/new-fossil-brings-us-a-step-closer-to-unravelling-the-mystery-of-feather-evolution-230058)

2. 杨子潇. 2024.世上第一撮羽毛是怎么长出来的?科普中国.(https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=497028)

3. Yang,Z.and Hone,D.W.E. 2023. How some pterosaurs became giants thanks to parental care. RTÉ Brainstorm.

(https://www.rte.ie/brainstorm/2023/0731/1397450-pterosaurs-research-giants-development-parents/)

4. 杨子潇. 2023.怎样驯养一头比美军F-16战隼还大的巨型翼龙. 科普中国.

(https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=428793)

5. Yang,Z.and McNamara,M.E. 2020. The mystery of feather origins: how fluffy pterosaurs have reignited debate. The Conversation.

(https://theconversation.com/the-mystery-of-feather-origins-how-fluffy-pterosaurs-have-reignited-debate-149119)


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