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与4.4亿年前大灭绝期间海洋生物的时空对话
——史前海洋底栖生物演化的一个传奇
腕足类赫南特贝--三叶虫尖盾虫动物群（Hirnantia-Mucronaspis Fauna）是4.4亿年前生活在显生宙第一次大灭绝两幕之间、已知地理分布最广、延续时间最短的一个海洋底栖无脊椎动物群（图1）。正是这个动物群，铸就了地球历史海洋生物演化的一个传奇。
奥陶纪末大灭绝中断了史前规模最大之一的奥陶纪生物大辐射。它由两幕组成，以不同方式与南方大陆冰川活动密切相关。当今人类正遭遇全球气候变化。新生代与这次冰期及相关背景既有差异、又有较多相似性（如CO2分压长期下降，板块构造活跃，风化作用强烈，大量养分进入海洋）。于是，发生于奥陶纪末期，史前唯一一次与冰川吻合的大灭绝事件，越来越受学界关注。科学家试图从中寻找答案并斩获启示。
《地球科学评论》（Earth-Science Reviews）最近以“奥陶纪末赫南特期腕足动物群：新全球视野”(The latest Ordovician Hirnantian brachiopod faunas：New global insights)为题，在线发表了由中国科学院南京地质古生物研究所戎嘉余院士、黄冰研究员、张小乐助理研究员、陈迪科研助理和英国杜伦大学D.A.T. Harper教授、加拿大布兰登大学李荣玉教授合作的成果。该文综合研究全球20余个板块或地体Hirnantian期腕足动物群和奥陶--志留系界线地层，论述平坦海底生态系统占优势的腕足动物组成、分布、生态和生物地理，探讨4.4亿年前大灭绝环境变化的关系问题，如：奥陶纪海洋生物大幅射为何中断？Katian浅水和深水底栖腕足动物群为何消亡？Hirnantia动物群为何先广布全球、后又很快整体灭绝？
地层对比是探讨大灭绝的基础。根据笔石新资料，确认全球产Hirnantia动物群地层多被M. persculptus带上部所盖覆。将Hirnantian阶分成下、中、上三部分，为世界16个块体、32个重要剖面的相关地层，提出一个新的、高精度的对比方案（图2）。
先、后两套腕足动物群（Hirnantia动物群和Edgewood-Cathay动物群）被识别了，它们分别栖息在Hirnantian早、中期和Hirnantian晚期—Rhuddanian期（图3）。全球各地含Hirnantia动物群地层的顶、底界的穿时性亦被进一步证实。
Hirnantia动物群发育常见属11个，盛产源自较高纬海域的典型分子（如Hirnantia，Kinnella，Plectothyrella），是被归于冷水动物群的依据。研究表明，其他常见属包括原先偏于低纬海域的广温性（冷/暖都能适应）生物（如Cliftonia，Dalmanella，Eostropheodonta，Fardenia，Hindella，Leptaena），正是这些属在大灭绝之后能继续幸存。
Hirnantia动物群的分布受海域纬度、水体深度和底质（岩相）控制，在泥质灰岩和钙质泥岩里最常见，在较纯碳酸盐岩里少见。群落生态方面，下列类型最具代表性：1）内陆棚浅水群落（BA2），多样性低，以Dalmanella，Plectothyrella，Hindella占优势（底质碳酸盐含量高），缺失Hirnantia，Kinnella，Paromalomena；2）外陆棚较深水群落（BA2-3），多样性较高，后3属常见（钙泥质含量高）；3）深水群落（BA4-5），Aegiromena占优势，多样性最低。从近岸到远岸，上述三类均呈相变关系，都是该动物群的组成部分。由此再往深水海域，为笔石相沉积。深水海绵动物（如安吉动物群）的辐射则晚于Hirnantia动物群繁盛期。
Edgewood-Cathay动物群广布于Hirnantian晚期—Rhuddanian期低纬、近岸、浅水海域，分为碳酸盐岩相和碎屑岩相两大部分，以Brevilamnulella，Eospirigerina，Thebesia，Cathaysiorthis等为特征，与Hirnantia动物群基本特征显著不同。
Hirnantian期各门类生物（如腕足动物与四射珊瑚）的重创程度是有差异的。根据气候骤变及环境扰动在时空上的异质性和腕足类组合的差异性，论述了奥陶纪末大灭绝两幕式过程的复杂性（图4）。研究表明，下列解释比较符合腕足动物演化的实情。
第一幕（Katian-Hirnantian交界期）时，冈瓦那冰川活动加剧，海水骤冷（5-8°C），海面速降（80-120米），大片浅海干涸（如北美），大量不同水深的属种消失。喜温和窄适性生物，如某些腕足类（三分贝目、五房贝目和无洞贝目），床板珊瑚，层孔海绵，生物礁/碳酸盐泥丘变得颇为稀缺；笔石、牙形类多样性亦显著降低。适应冷水的机会主义泛滥生物（Hirnantia-Mucronaspis动物群）占领广阔充氧海域，群落多样性骤减，生物地理区系几近消失（图5）。
第二幕（Hirnantian晚期）时，冰盖融化，温度骤升，海面速升，缺氧静滞水体大范围侵入到由Hirnantia-Mucronaspis动物群栖息的海底，该动物群惨遭灭顶之灾而销声匿迹。随后，第一幕后那些稀缺的生物迁移到温暖浅海底域根植，生物地理区系开始显现。
研究表明，全球占优势的动物群先广布、后被取代，体现了地球环境两次快速而重大的转折，是奥陶纪末两幕式大灭绝的真实反映。假如忽视第二幕的海洋突发缺氧事件和Hirnantia动物群整体灭绝，志留纪腕足类就会以偏向喜冷/广适性生物后裔传种接代，与偏向喜温/窄适性种系分道扬镳，这有悖于腕足类宏演化的基本状况。
为探索这次大灭绝起因，近年来，特别是通过沉积地球化学（如碳、氧、锶、铀、钼、钕、硫、氮、汞等元素）研究，提出了众多假说，如气候剧变，大洋缺氧及化学变化，板块活动，火山喷发，伽玛射线爆发等。“火山喷发说”认为这次灭绝由大火成岩区（LIP）/全球变暖所致，似成新的热点。Katian晚期火山喷发已被钾质斑脱岩证实，但如何将这次大灭绝与火山喷发/全球变暖相联系？Hirnantian期为何稀缺偏向喜温/窄适性生物？同期LIP在哪儿？汞异常是受大火山活动还是区域过程控制？欲解决这些问题，仍需寻找更多证据。
从古生物学角度确定大灭绝事件，除生物多样性骤降外，还需关注全球普占优势和不占优势的生物群的消亡和演替。显生宙‘五大灭绝’各有特点。奥陶纪末大灭绝与白垩纪末（行星撞击和强热压）和二叠纪末（强热压）的不同，是起因于冈瓦那冰川活动、气候、海洋以至于地球系统发生剧变而独树一帜。地球是‘变暖’还是‘变冷’只是一个现象，关键要看在多长时间内全球环境发生变化、且是否会冲破多数生物的忍耐度和生存阈值，导致生物群整体演变。奥陶纪末大灭绝为今日地球环境大尺度的变化，提供了一个不可多得的史前案例对照。
该项研究获得中科院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金、现代古生物学与地层学国家重点实验室的资助。
相关论文信息：Rong Jiayu*, Harper D.A.T., Huang Bing, Li Rongyu, Zhang Xiaole and Chen Di, 2020. The latest Ordovician Hirnantian brachiopod faunas: New global insights. Earth-Science Reviews 208-103280. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103280.082020-09 -
石盐流体包裹体揭示中国东部第三纪海侵迹象
中国东部白垩纪晚期至第三纪早期，发育了大量内陆含盐油气盆地，例如胜利油田、中原油田、江苏油田和江汉油田等。自1979年在胜利油田发现海生枝管藻与龙介虫化石之后，中国东部是否发生过海侵成为了石油学界争论的焦点，海侵所在的层位往往富集蒸发岩与主力烃源岩，因此这一问题造成持续了40多年的学术争论。
古生物学者持海侵观点的证据为有孔虫、钙质超微化石、沟鞭藻等海相化石，有专家认为，渤海湾盆地胜利油田有些沟鞭藻化石为海相来源，并且这些化石同时出现在新疆西部的海侵沉积中，两者虽远隔千里却可以对比。然而有地球化学分析却发现这些钙质超微化石壳的锶同位素成分明显高于同期海水，表明这些生物生活在与海水成分明显不同的内陆盐湖环境。
由于海水入侵的事件可以在短时期产生，在地质记录中很难保存，因此双方的观点都有一定的证据。然而石盐沉积在地质历史中是可以记录极为短暂的地质事件的。为了解决这一困扰石油界的谜题，中国科学院南京地质古生物研究所孟凡巍副研究员，与南京大学倪培教授、乌克兰科学院Galamay博士等合作，对江苏金坛盐矿的钻孔进行了研究，通过对金坛盆地始新世石盐流体包裹体成分进行分析，在金坛盆地盐矿下部发现其石盐流体包裹体中的卤水成分类似于同时期海水，而在盐矿上部其卤水成分逐渐转化为内陆盐湖成分。该研究结果目前已经发表于石油地质学领域国际学术期刊《海洋和石油地质学》（Marine and Petroleum Geology）上。
这一发现，有力地支持了中国东部存在海侵的观点，但是海水入侵后由于内陆环境的影响，形成了“海源陆相”的沉积环境，卤水成分发生了极大转变。这一发现也解决了石油界长期以来的争论，为中国东部油气田白垩纪晚期至第三纪早期烃源岩的正确评价提供了理论基础。
该研究得到中国自然科学基金中以合作项目以及中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目的支持。
相关论文信息: Fan-wei Meng, Anatoliy R. Galamay, Pei Ni, Naveed Ahsan, Saif Ur Rehman, Composition of middle-late Eocene salt lakes in the Jintan Basin of eastern China: Evidence of marine transgressions, Marine and Petroleum Geology, Volume 122, 2020, 104644, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026481722030427X042020-09 -
特异标本再研究首揭几丁虫作为一类未知原生生物的生殖模式
作为一类已灭绝的具有机质壳壁的海洋微体生物化石，几丁虫广泛存在于奥陶纪至泥盆纪的各类海相沉积物中，在年代地层和生物地层对比中发挥着重要作用。然而，自1931年被首次报道以来，关于这类小瓶小罐小棒状化石的生物学属性就一直争论不休，未有定论。
在上世纪80年代之前，根据其形态特征，几丁虫常被与原生动物，如跟足虫、纤毛虫、鞭毛虫、有孔虫等联系在一起，进行比较。但由于其独特的口盖或口塞，使其从形态学上与已知的原生生物均有显著区别。随着1963年一批呈茧状保存标本的问世，几丁虫逐渐被作为某类具有软躯体的后生动物的卵或卵囊。然而，通过与现生海洋生物学家的合作交流，新近研究显示，几丁虫的种内形态差异明显大于现代海生无脊椎动物卵的形态差异，进而说明其为后生动物卵的可能性很低（Liang et al. 2019）。
近年来，得益于一批保存精美的标本和新技术在古生物学领域的应用，中国科学院南京地质古生物研究所梁艳副研究员等与来自爱沙尼亚、美国、英国和中南大学的古生物学家合作，就几丁虫的生物学属性开展了新的研究，并取得了新的认识。这一研究成果日前已在国际地学期刊《地质学》（Geology）在线发表。
该研究采用近红外显微成像、显微CT、双束电子扫描和场发射电子成像等多项技术手段，发现长久以来被认为是畸变的特异标本实则是记录几丁虫生殖瞬间的关键材料。这类特异标本的一大共性是在一个标本的反口极方向（俗称 底部）发育一个与该标本具有相同形态特征的、个体略小的不完整标本。通过对20枚特异标本的深入研究，识别出几丁虫的两种生殖模式：一个母体一次繁殖一个后代（Fig. 1 A–E）或一次繁殖多个后代(Fig. 1 F–G)。
这两种生殖方式与出芽和横裂生殖分别具有一定的相似性，但又有明显不同。相对出芽生殖而言，几丁虫的子代仅在母体的底部“出芽”。虽然子代的体室以类似“出芽”的方式呈现在母体的底部，但在母体的体室内，子代的颈部也几乎在同步进行生长。横裂则是水螅体在生成水母幼体之前进行横裂产生多个碟状幼体的过程，其生成的碟状体在形态上与水螅体和水母均有显著区别，仍需进一步的发展才能发展成为一个完整个体。而一个几丁虫母体一次繁殖多个后代的生殖模式是通过子代复制母体的形态特征来产生新的个体，新个体一旦发育成熟，脱离母体，就已经是一个与母体具有高度一致形态特征的完成体。根据已有的材料和研究结果，项目对几丁虫的生殖过程进行了复原（Fig. 4）。
高分辨率下的超微结构分析显示，无论是生殖标本内部出现的海绵状构造（Fig. 2 Q–U）、丛状或枝状构造（Fig. 3 D–T），抑或是致密的壳表（Fig. 2 J–K）或壳体（Fig. 3 X–Y），均由直径为几十或百余纳米的球形颗粒组成（Fig. 5）。根据这些颗粒的大小和排列方式的不同，形成各类形态构造，并最终发展成致密的壳体。
根据本项研究对几丁虫的超微结构和生殖方式的最新研究成果，结合几丁虫呈辐射对称壳体的形态特征、广泛的古地理分布和生态分布、较为显著的种内差异，几丁虫更可能为一类独立的原生生物，而非后生动物的卵或卵囊。
该项研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院先导B项目、现代古生物学和地层学国家重点实验室、爱沙尼亚基金委的联合资助。
相关论文信息：
Liang, Y.*, Hints, O., Tang, P., Cai, C.Y., Goldman, D., Nolvak, J., Tihelka, E., Pang, K., Bernardo, J., Wang, W.H.*, 2020. Fossilized reproductive modes reveal a protistan affinity of Chitinozoa. Geology, v. 48. https://doi.org/10.1130/G47865.1。
Liang, Y.*, Bernardo, J., Goldman, D., Nolvak, J., Tang, P., Wang, W., Hints, O.*, 2019. Morphological variation suggests that chitinozoans may be fossils of individual microorganisms rather than metazoan eggs. Proceedings of the Royal Society B 286, http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2019.1270。022020-09 -
南京古生物所与天目地学签订文创产业发展战略合作框架协议
为进一步推动地层古生物科学传播和文创产业发展，探索和开发高品质的地层古生物文创产品，本着优势互补的原则，8月26日，中国科学院南京地质古生物研究所与天目地学（三亚）实业发展有限公司在南京签订文创产业发展战略合作框架协议，推动成立“南古·天目联合文创产业发展中心”。南京古生物所所长詹仁斌，党委书记、副所长杨涛，天目地学董事长单华春等出席会议。会议由南京古生物所科学传播中心主任兼博物馆馆长王永栋主持。
詹仁斌在致辞中表示，南京古生物所将科学传播作为职责使命，研究所不仅有一流的古生物研究成果和丰富的科普资源，还拥有一批热心科学传播的科学家队伍，以及古生物博物馆、标本馆、化石网和《生物进化》等立体覆盖的科普平台。天目地学在单华春董事长带领下，长期关注和支持古生物事业的发展，为推动中国古生物化石保护、古生物学科发展和国际交流等都做出了积极贡献；天目地学团队长期从事文创产业，具有丰富的经验，并拥有成熟完善的产业链。希望双方通过优势互补，共同推动地层古生物文创产业发展。
单华春在致辞中感谢南京古生物所对天目地学的信任和支持。科学传播是国家使命，有助于提升全民科学素质，古生物文创产业是科学传播的延伸，推动古生物科学传播也是天目地学长期坚守的社会责任，协议的签署也为公司发展带来了新的机遇。她表示将带领天目地学团队本着开放和包容的理念，积极搭建平台，吸引更多致力科学传播领域的企业加入到地层古生物文创产业中来。
杨涛对中心的成立表示祝贺。他认为，地层古生物领域文创产品开发有很大的潜力，南京古生物所对此也非常重视，并在麒麟园区为文创开发预留了发展空间。他希望双方不断探索完善合作机制，用好研究所科学传播资源，调动科学家积极性，并结合天目地学丰富的市场经验，开发更多更优质的文创产品，为地层古生物科学传播事业发展做出新的贡献。
为推动“南古·天目联合文创产业发展中心”建设，建立长效联络机制，中心还成立了理事会及办公室，由单华春和杨涛共同担任理事长。
在双边交流中，与会人员围绕中心如何更好开展工作，以及近期古生物文创产品开发、创意设计等进行了深入探讨和规划。012020-09 -
南京古生物所举办第五届大学生古生物夏令营
8月17日-20日，中国科学院南京地质古生物研究所通过线上平台举办了第五届大学生古生物夏令营。25名来自北京大学、中国地质大学（武汉）、兰州大学、西北大学、中国海洋大学和山东科技大学等高校的营员全程参与。
本届夏令营通过开营仪式、学术报告、招生宣讲、所内云参观、课题组介绍、深入课题组交流、与南古学子交流、营员汇报和闭营仪式等形式丰富、内容多样的方式，向营员们充分展示了南京古生物所的魅力和风采。
开营仪式上，南京古生物所副所长王军致欢迎辞并详细介绍了南京古生物所的历史沿革、学术成就和发展现状等基本情况。随后，袁训来研究员的“地球生命简史”拉开了学术报告会的序幕，李国祥研究员和王博研究员分别做了“寒武纪大爆发”和“琥珀-远古的时空胶囊”的学术报告。报告过程中营员们兴趣浓烈，深受启发，并结合各自的兴趣积极提问，与专家学者们进行了热烈的讨论。一个个精彩的报告不仅让营员们了解了科学前沿的最新动态，更增长了专业知识，开阔了视野。
夏令营期间，研究生部老师为营员们宣讲了南京古生物所招生政策和研究生工作情况，组织了一系列的参观和交流活动，让营员们充分了解所内研究生的生活和学习环境。营员们还认真观看了国家重点实验室介绍，云参观了南京古生物所内的标志性建筑和风景，并线上走进实验技术中心体验了化石预处理和制片、化石岩石磨片切片、化石成像和化石数字媒体复原等实验技术操作。
为了让营员们近距离感受南京古生物所浓郁的学术氛围，夏令营期间精心安排了研究所各主要研究团队给营员们做了相关项目的简要介绍，营员们根据自己的兴趣深入到各团队中，与科学家们就主要研究方向、内容、发展前景等进行深入交流。这不仅进一步深化了营员们对地层古生物专业的理解，也加深了营员和科学家之间的相互了解。
本届夏令营有16位营员汇报了此次学习心得体会，他们从自身优势、科研经历和夏令营收获等方面进行总结，并表达了他们渴望成为“南古人”的愿望。闭营仪式上，王军的讲话语重心长，他结合自己的成长历程启迪营员们要让兴趣成为最好的导师，希望大家通过参加夏令营能更好的认识和评估自己，寻求更适合自己的发展方向，并送上他对营员们未来最真挚的祝福。
最后，营员们写下了自己对夏令营生活的感想、收获和建议等，营员们纷纷表示参加此次夏令营收获颇丰，不仅开拓了视野、结识了朋友，也增添了对科研的兴趣，更明确了自己的目标和今后努力的方向，并由衷感谢南京古生物所提供了宝贵的学习和实践机会，感谢专家学者的精彩报告以及研究所老师们的悉心指导。
此次夏令营活动，南京古生物所在秉持中国科学院大学办学理念的基础上为有志从事地层古生物相关专业的学子们提供了一个学习交流的平台，也为研究所搭建了展示平台。每年一度的夏令营活动现已成为南京古生物所招生宣传的重要组成部分，也是南京古生物所吸引优质生源的重要途径。282020-08 -
三峡地区发现典型埃迪卡拉化石叶状体新类型
埃迪卡拉型生物是在埃迪卡拉纪晚期（～571–539 Ma）大量繁盛的一类软躯体的、形态复杂的宏体真核生物。它们组成了“寒武纪大爆发”前夕埃迪卡拉纪最为独特的宏体化石生物群——埃迪卡拉生物群，在早期宏体生物的演化过程中占有极为重要的位置。
在埃迪卡拉生物群中，叶状体化石是最具代表性、也是最令人费解的一种化石类型。典型的叶状体化石，其上部为叶片状在水体中直立生长的身体，底部是圆盘状在沉积物中起固定作用的固着器，两者之间由茎干相连。叶状体化石的数量丰富且分布广泛，但由于这类化石形态结构简单且缺少内部解剖信息，仅保存为反映生物体外表面的印痕，导致人们对其生物属性知之甚少。早期研究者根据其总体形态的相似性，认为叶状化石是早期的海笔类，但该假说与个体和系统发育等证据不符。最近的研究认为这些叶状化石很可能代表了后生动物的干群或总群类型。
在我国湖北三峡地区埃迪卡拉系灯影组的石板滩生物群（“埃迪卡拉生物群石板滩组合”）中，也曾报道过典型的叶状体化石Charniodiscus。然而，近年来的研究认为，Charniodiscus的模式种很可能是一种具有分形分支结构的、多瓣的叶状体，因此三峡地区的类似叶状体化石能否归入Charniodiscus仍存在疑问。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队的王霄鹏博士研究生、庞科副研究员、陈哲研究员等人，与美国弗吉尼亚理工大学的肖书海教授，对近年来在石板滩生物群发现的一大类叶状体化石进行了详细的形态观察、分析和厘定。相关成果发表在国际古生物专业期刊Journal of Paleontology上，并被编辑选为免费开架阅读 (Open Access) 方式。
研究发现，三峡地区的该类叶状体化石的形态更接近Arborea，是一种不具有分形分支结构的、两瓣的叶状体；而与Charniodiscus模式种的结构相差较大。因此，研究者们把石板滩生物群中的该类叶状体化石归入了Arborea属，并且识别出了4个物种：包括该属模式种Arborea arborea，一个新种Arborea denticulate n. sp.，以及两个未定种Arborea sp. A和Arborea sp. B。通过对世界各地的Arborea/Charniodiscus叶状体标本进行了主成分分析和形态学分析，结果显示加拿大纽芬兰地区Bonavista半岛上发现的Charniodiscus sp.与Arborea arborea无显著形态差异，因而在此将其厘定为同一物种。本项研究还发现，即使到了埃迪卡拉纪的最后阶段，叶状体生物仍具有较高的多样性，这为认识埃迪卡拉纪—寒武纪之交生物面貌的演替提供了重要的证据。
石板滩生物群是世界上仅有的两个保存在石灰岩中的埃迪卡拉型宏体生物组合，因此其保存方式受到了极大关注。本项研究还对Arborea的保存进行了细致的埋藏学分析并提出关于其保存过程的模型，发现了石板滩化石的保存与微生物席中的自生方解石结晶有关。
本项研究得到中国科学院，国家自然科学基金委，中国科技部，江苏省科学基金和现代古生物学和地层学国家重点实验室等的联合资助。
论文相关信息：Wang, X., Pang, K.*, Chen, Z.*, Wan, B., Xiao, S., Zhou, C., Yuan, X., 2020. The Ediacaran frondose fossil Arborea from the Shibantan limestone of South China. Journal of Paleontology, in press. DOI: 10.1017/jpa.2020.1043.252020-08 -
华北寒武纪奇虾类研究新进展
奇虾类是寒武纪（5.41-4.85亿年前）最引人注目的动物类群之一，这类原始节肢动物体型巨大，身体构型独特，具有良好的视力和高超的捕食能力。作为显生宙海洋生态系统中最早出现的顶级捕食者，奇虾在“寒武纪大爆发”的相关研究中一直占据着重要地位。
传统意义上的奇虾类（anomalocaridids）以奇虾属（Anomalocaris）为代表，而赫德虾类（hurdiids）则是近年来识别出的另一大奇虾类群。由三个大板片组成的头壳复合体是赫德虾类的典型标志，并且，具有刀片状内叶的前附肢和四辐对称的口器也是这一类群的重要识别特征。
自2009年布尔吉斯页岩中的赫德虾（Hurdia）被识别为奇虾类的一份子以来，许多新的赫德虾类化石被陆续发现，也有许多曾被归为双瓣壳节肢动物的化石标本被重新解释为赫德虾类的头部板片。到目前为止，赫德虾类已包含九个属，均产出于全球寒武纪早期至泥盆纪早期的18个特异埋藏化石群。因此，赫德虾类在寒武纪生态系统中的重要地位逐渐得以显露，且这类在沉积物或水体中利用特化的前附肢兜取食物、甚至滤食的奇虾，也大大拓展了我们对奇虾分类和生态多样性的认识。
不过，对于赫德虾类演化的深入认识仍受到一些客观条件的制约。寒武纪中期是赫德虾类形态和生态演化的关键时期，因此了解这一时期不同地理区域之间赫德虾类的多样性非常重要。但由于赫德虾类非矿化的身体仅能在特异埋藏化石库中保存，而寒武纪中期全球特异埋藏化石群主要集中分布在劳伦大陆（Laurentia，今北美大陆的主体），使得我们对于这一时期其他地理区域的赫德虾类了解甚少。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎团队孙智新硕士研究生和曾晗博士在赵方臣研究员的带领下，在华北地台寒武纪特异埋藏化石群的研究上取得了系列新进展，报道了寒武纪中期赫德虾类两属两种，分别是线纹心虾Cordaticaris striatus和镰状寒武耙虾相似种Cambroraster cf. falcatus；其中线纹心虾是一全新物种。这些进展代表了赫德虾类在华北地台的首次发现，也揭示了赫德虾类在寒武纪中期具有丰富的形态多样性和广泛的地理分布。相关成果已分别发表在《三古》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）和《古生物学杂志》（Journal of Paleontology）期刊上。
其中，新属新种线纹心虾Cordaticaris striatus产自于山东临沂寒武系张夏组盘车沟段下部。这是一套局限分布于山东中部的以页岩为主的岩石地层单位，代表了寒武纪鼓山期的开阔陆棚沉积环境，是寻找布尔吉斯页岩型特异埋藏化石库最具潜力的层位。线纹心虾化石保存完好，几乎所有身体部分均被发现，其以具有线状装饰的心形（黑桃形）头壳中板（central element）、具有瘤点的口器、以及具有9个刀片状内叶（endites）的前附肢为典型特征。这些完整的化石信息扩充了赫德虾类的形态多样性，为寒武纪中期赫德虾类的演化提供了来自劳伦古陆之外的重要信息，佐证了寒武纪中期的赫德虾类具有广泛的形态和生态分异，同时也极大扩展了赫德虾类的生物地理分布。精美的标本也展示了华北地台特异埋藏化石库的保存能力。
寒武耙虾相似种Cambroraster cf. falcatus产自山东潍坊地区寒武系馒头组上页岩段地层中。该物种是2019年刚刚在著名的布尔吉斯页岩被系统描述的赫德虾类，以横宽的马蹄形头壳中板和具有耙状内叶的前附肢为特征。山东标本的形态特征和时代与布尔吉斯页岩寒武耙虾的模式种镰状寒武耙虾C. falcatus几乎相同，证明此属具有较强的地理扩散能力。同时，该团队近期在山东的寒武耙虾产出层位也发现了此前只有北美特有的西德尼虫Sidneyia cf. inexpectans（Sun et al., 2020, Geological Magazine），为这一时期生物古地理研究提供了重要素材。
本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、江苏省自然科学基金和现代古生物学和地层学国家重点实验室项目共同资助。
论文信息：
Sun, Z.X., Zeng, H., Zhao, F.C.*, 2020. A new middle Cambrian radiodont from North China: implications for morphological disparity and spatial distribution of hurdiids. Palaeogeography. Palaeoclimatology, Palaeoecology 558:109947. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109947.
Sun, Z.X., Zeng, H., Zhao, F.C.*, 2020. Occurrence of the hurdiid radiodont Cambroraster in the middle Cambrian (Wuliuan) Mantou Formation of North China. Journal of Paleontology, https://doi.org/10.1017/jpa.2020.21.212020-08 -
云南保山志留纪牙形刺研究新进展
云南保山地区在志留纪时期属于滇缅马苏板块。该地区的老尖山剖面长期以来被认为是我国志留系发育最完整、最连续的剖面，自下而上依次发育了仁和桥组、“栗柴坝组”和牛屎坪组。其中仁和桥组为含笔石的页岩，“栗柴坝组”和牛屎坪组主要为灰岩。在2014年的IGCP 591野外会议的指南中，首次对该剖面的志留系进行了系统的描述，并对“栗柴坝组”和牛屎坪组中的牙形刺进行了初步报道。
鉴于这批标本的重要性，近期，中国科学院南京地质古生物研究所陈中阳博士、王成源研究员以及爱沙尼亚塔林理工大学Peep Mannik博士等主要针对生物地层学方面对其开展了详细的研究。该成果已在线发表于国际地学刊物Geological Journal上。
研究总共识别出从兰多维列统特列奇最上部至普里道利统的七个牙形刺生物带单元，分别是：Pterospathodus amorphognathoides amorphognathoides生物带组合（Zonal Group）、Pterospathodus pennatus procerus超带、Ozarkodina sagitta sagitta带、Kockelella ortus absidata带、Kockelella crassa带、Polygnathoides siluricus带和“Ozarkodina” eosteinhornensis s.l.间隔带。根据以上识别出的牙形刺生物带，可判定“栗柴坝组”的地层时代为兰多维列世特列奇晚期至温洛克世晚期，牛屎坪组的时代为罗德洛世至普里道利世。剖面中存在一些由于滑坡造成的地层重复，其中两处很可能分别覆盖了“栗柴坝组”和牛屎坪组的底界。此外，研究在“栗柴坝组”中还识别出了志留纪兰多维列世末期至温洛克世早期的Ireviken牙形动物灭绝事件的部分层位。
云南保山地区的志留纪牙形动物群，与澳大利亚、波罗的海地区、北美以及奥地利同时期的牙形动物群存在着高度的相似性，都指示了较深水的、广海陆架的沉积环境。而这些地区在志留纪时期相距甚远，甚至隔洋相望。牙形动物群的高度相似性体现了该时期洋流对于牙形动物分布的重要影响。
本研究得到中国科学院先导专项B类、国家重大科技专项、现代古生物学和地层学国家重点实验室、爱沙尼亚研究理事会等共同资助。该研究也是国际地学计划IGCP 652取得的阶段性成果。
相关论文信息：Chen, Z.Y., Mannik, P., Wang, C.Y.*, Fang, X., Chen, T.E., Ma, X., Zhang, Y.D., Silurian conodont biostratigraphy of the Laojianshan section, Baoshan, Yunnan Province, SW China. Geological Journal. https://doi.org/10.1002/gj.3813212020-08 -
南京古生物所早期生命研究团队开展青藏高原科学考察
2020年7月5日至22日，中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队与来自北京大学、成都理工大学的科学家组成的联合考察队伍，赴青藏高原柴达木盆地和东昆仑地区执行第二次青藏高原综合科学考察研究“新元古代-古生代重要转折期生物多样性变化及其演化”专题的科考任务。本次科考旨在通过系统踏勘柴达木盆地和东昆仑地区的前寒武纪地层，系统研究青藏高原前寒武纪地层的生物多样性、生物地层、化学地层和年代地层框架、揭示该时段各地块的古生物、古地理和古环境的内在联系。
联合考察队伍对柴达木盆地和东昆仑地区的数条相关剖面进行了详细的踏勘、描述、测量、系统采样及沉积学观察，采集了大量碎屑锆石样品、微体化石样品、地球化学样品、以及叠层石等标本，为青藏高原前寒武纪地层年龄及其地层对比工作提供了基础研究资料。
本次联合考察的野外踏勘任务在各单位成员间的密切合作与配合下圆满达成；并且本次青藏高原科考野外工作的顺利完成也充分展现了南京古生物所及相关合作单位为服务国家战略任务的团结奋斗、求真务实的精神风貌。科考队员们秉承了第一次青藏高原科考时老一辈科学家传承下来的宝贵精神，在野外期间严格配合当地防疫要求，不畏艰苦，克服了缺氧、强紫外线、干燥气候等恶劣自然条件，吃苦耐劳，踏实工作，力争为青藏高原地区前寒武纪的基础地层古生物工作做出新的贡献。202020-08 -
特化的捕食行为驱动了早期蚂蚁的辐射演化
蚂蚁是最成功的社会性昆虫，在现代陆地生态系统中扮演了重要角色。蚂蚁的起源和早期演化吸引了许多人的关注。长期以来，学界普遍认为早期蚂蚁的形态和生态较为单一。而近几年，各国学者从白垩纪琥珀中发现了一系列的原始蚂蚁（例如驼蚁、魔蚁），极大改变了我们对早期蚂蚁演化历史的认识。
2016年，中国科学院南京地质古生物研究所王博研究员与法国科研人员在白垩纪琥珀中报道了一类独角蚁（属于黑帝斯蚁）化石。该类蚂蚁具有一对镰刀状大牙（大颚）；其唇基向上延长，在头上形成一个独特的“角”。此后，国际多个研究团队从缅甸琥珀中陆续发现了近十种独角蚁，引起了广泛关注。但该类蚂蚁是如何演化出来的？它们是如何利用大牙和角进行捕食的？这些问题一直是大家期待解开的谜团。
近期，美、法、中三国科研人员合作，对已报道的独角蚁及相关的现生和灭绝类群进行了详细的形态测度学、功能形态学和系统发育分析，确认了黑帝斯蚁特化的“陷阱-大颚”式（trap-jaw）的捕食机制，并厘定了该类群的演化历史。研究成果近期在线发表于《当代生物学》（Current Biology）杂志。
该研究团队对所有黑帝斯蚁头部进行形态解剖学分析，结合一枚特殊的捕食标本，从形态功能学上确认黑帝斯蚁采用的“陷阱-大颚”式捕食机制。研究团队建立了化石蚂蚁形态学数据库，并选取了46个灭绝和现生蚂蚁的代表类群进行系统发育分析。结果表明黑帝斯蚁（包括独角蚁）形成了一个很好的单系类群，可能是已知最原始的蚂蚁类群。所有黑帝斯蚁的角是同源的，但“延长的角”在黑帝斯蚁中独立演化了两次。
研究团队进一步选取了112个现生和灭绝蚂蚁的代表类群进行了形态测度学分析，发现黑帝斯蚁占据了一个独特的形态空间，与其他化石和现生蚂蚁类群明显不同，而且独角蚁不同类群也拥有差异巨大的头型（包括角和大颚），可能专门捕食不同的猎物。
本研究发现独角蚁的大颚和角共同演化，形成了一套精密的耦合系统。独角蚁特化的捕食行为进一步驱动了该类群的辐射演化。尽管独角蚁在白垩纪中期十分繁盛，但在白垩纪后期逐渐灭绝，并与其他原始蚂蚁一起被更进步的现代蚂蚁类群取代。
中国科学院南京地质古生物研究所的绘画师杨定华绘制了二维和部分三维复原图。
该项研究得到中国科学院和国家自然科学基金委项目的资助。
相关论文：Barden P.*, Perrichot V.*, Wang Bo* (2020) Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.106.182020-08