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显微CT技术揭开软舌螺动物断壳之谜
动物外壳的出现是动物演化历史中非常重要的革新事件，它对于塑造身体构型、保护脆弱的软体以及实现生态扩张具有重要意义。然而，不断生长的壳体同时也会阻碍动物的运动并且需要消耗更多的能量，为了克服这些缺点，一些带壳动物演化出一种特殊的生存策略——断壳，即通过分泌隔板及溶壳物质断掉壳顶部分。尽管断壳行为在现生及化石无脊椎动物中均有报道，如软体动物腹足类，但关于其何时起源及如何演化等问题一直没有得到应有的关注。
最近，中国科学院南京地质古生物研究所博士后孙海静（已出站）和殷宗军副研究员等人在云南距今5.18亿年前的玉案山组的碳酸岩夹层中发现了一类保存精美的新型软舌螺动物——断壳桶螺（Cupitheca decollata）。这些化石保存了断壳的不同阶段。作者采用高分辨率显微CT技术，结合扫描电镜观察，首次复原了断壳桶螺完整的断壳过程，为揭开断壳行为的起源与演化之谜提供了重要线索。相关研究于2019年12月9日在线发表在国际古生物学杂志Palaeontology上。
断壳桶螺壳体弯曲，横切面圆形或亚圆形，壳顶具特征的颈状结构。新发现标本展示了完整的断壳周期，依据壳体表面结构可识别出断壳期及断壳间期。研究人员在电镜观察的基础上，采用高分辨率X射线三维无损成像技术（microCT）对断壳期不同发育阶段标本进行了三维重构，复原了桶螺完整的断壳过程。整个过程可划分为三个阶段：（1）壳体内部双层隔板形成阶段，壳体表面无变化，隔板与壳壁显微结构相同，均由微柱状结构组成。（2）壳体外侧圆环形成阶段，双层隔板形成后，断壳桶螺分泌溶壳物质，在壳体表面形成一圈穿透壳壁的小孔，为外套膜分泌圆环提供通道。随着圆环不断生长，上层隔板两端向壳壁内侧延伸形成未来的劲状结构，同时圆环与颈状结构之间的壳壁被溶蚀并被微柱结构充填。（3）壳顶断落阶段，当上层隔板与壳壁完全融合后，壳体沿下层微柱结构分泌溶壳物质，壳顶断落。
经推算，断壳桶螺一生中至少断两次壳。在生存竞争激烈的寒武纪且处于食物链底端的桶螺而言，定期断壳可以有效的减少能量耗损、提高运动能力，从而躲避捕食者，间接指示了寒武纪大爆发不仅是动物身体构型的大爆发，也是动物生存策略的大辐射。
桶螺的断壳现象是目前关于断壳行为的最早化石记录，其复杂的断壳结构和过程与地质历史上以及现代的腹足动物断壳过程均不相同，可能反映了其背后基因调控机制的差异，表明断壳策略在不同类群中独立起源了多次。
该研究得到中国科学院战略先导专项（B）、国家自然科学基金、中英合作项目、中国科学院青年创新促进会及现代古生物学和地层学国家重点实验室的联合资助。
相关论文信息：Haijing Sun, Zongjun Yin*, Guoxiang Li, Fangchen Zhao, Han Zeng and Maoyan Zhu. 2019. Periodic shell decollation as an ecology‐driven strategy in the early Cambrian Cupitheca. Palaeontology. https://doi.org/10.1111/pala.12463
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第一届亚洲古生物学大会暨中国古生物学会90周年纪念活动在北京隆重举行
11月18-19日，为期两天的第一届亚洲古生物学会大会暨中国古生物学会成立90周年纪念活动在北京中国科技会堂隆重举行。大会期间，举行了中国古生物学会90周年华诞纪念系列活动，包括纪念大会开幕式、中国古生物学会90周年纪念短片和系列图书发布，颁发中国古生物学会终身成就荣誉，特邀国际专家学术报告、书刊展览展示、亚洲古生物学协会筹备以及天演之夜欢迎会等系列活动。
中国古生物学会成立于1929年，是我国成立最早的自然科学学术团体之一，目前挂靠在中国科学院南京地质古生物研究所。截至2018年10月，学会共有会员约3000人。作为一个拥有90周年悠久历史的学术团体，长期以来在学科发展和国家资源勘探开发建设中，发挥着重要的作用。经过几代人的努力，中国古生物学已经成为在国际上具有重要影响力的学术团体。
第一届亚洲古生物学大会暨中国古生物学会90周年纪念活动开幕式现场
中国科协常委、党组成员、书记处书记束为，中国科学院副院长、党组成员李树深，中国科学院国际合作局局长李寅、科学传播局局长周德进、前沿科学与教育局副局长王颖，自然资源部矿产资源保护监督司副司长王峰，科技部基础研究条件平台处处长任家荣，国家自然科学基金委员会地球科学部地球科学二处处长任建国等领导出席了18日举行的庆祝大会开幕式。
会议开幕式由中国古生物学会副理事长、大会组委会主席王永栋主持。张弥曼、李廷栋、殷鸿福、周志炎、戎嘉余、吴新智、张国伟、陈旭、刘嘉麒、邱占祥、舒德干、周忠和、王成善、金之钧、郭正堂、潘永信、丁林等十七位中国科学院院士，丹麦、瑞典、俄罗斯、蒙古等国家科学院院士，国际古生物学会主席Sylvie Crasquin，国际地层委员会主席、丹麦皇家科学院院士David Harper,国际古生物学协会前副主席、瑞典皇家科学院院士、中国科学院外籍院士Else Marie Friis，以及日本、罗马尼亚、俄罗斯、韩国、黎巴嫩等国家的古生物学会主席、国际学术组织代表及知名专家等逾380位代表莅临本次大会，共同庆祝中国古生物学会90周年华诞。
中国科学院副院长丁仲礼在书面致辞中指出，古生物学是地质学的一门“小学科”，但是它在探秘地球漫长演变历史和追索生命起源演化方面，是一门不可或缺的“大学科”。在老一辈中国地质学家和古生物学家的努力下，中国古生物学会已成为目前中国自然科学中历史悠久、影响深远、成就显著的学术共同体之一，在世界古生物学界也占有十分重要的地位。
中国科学院副院长、党组成员李树深发表致辞
中国科学院副院长、党组成员李树深在大会致辞中指出，近年来，中国古生物学工作者在生命起源与早期演化、澄江生物群、热河生物群、东亚人类演化和全球界线层型“金钉子”等领域取得了一系列举世瞩目的研究成果，为国家赢得了荣誉，为学科发展做出了卓越贡献。他还对学会工作提出了几点建议：一是不忘创会初心，服务国家需求；二是推动学科交叉，再攀科学高峰；三是开展科学普及，弘扬科学精神；四是扩大开放合作，引领国际前沿。
中国古生物学会理事长詹仁斌致开幕词
中国古生物学会理事长詹仁斌在大会上致欢迎词，他指出中国古生物学会由丁文江、李四光等老一辈古生物学家组织成立于1929年。90年来，中国古生物工作者们不忘初心，传承家国情怀，勇攀科学高峰，逐渐向世人打开了地球46亿年在中国留下的地层书卷，见证了中国古生物学科的发展历程并进一步推动了中国古生物学会的发展和壮大。这期间，中国古生物学会在促进古生物学科发展、学术活动、人才举荐、教育教学、国际交流、科学普及以及化石保护等领域硕果累累，在服务广大会员、面向国家需求，发挥智库作用方面发挥了不可替代的作用。
自然资源部矿产资源保护司副司长王峰发表讲话
自然资源部矿产资源保护资源司副司长王峰发表讲话对学会90周年华诞表示祝贺，他指出中国古生物学会对提升我国古生物学及相关学科的研究水平，推动古生物化石的研究管理做出了重要贡献。中国政府非常重视古生物化石的保护工作，有力支撑了古生物学科的科研工作，未来还会进一步推进古生物学和相关学科的发展，推动古生物化石保护与科研工作再上一个新台阶。
国际古生物学协会主席Sylvie Crasquin、国际地层委员会主席 David Harper分别代表国际古生物学会、国际地层委员会发表致辞；日本古生物学会理事长西弘嗣、罗马尼亚古生物学家协会主席Iuliana Lazar以及韩国古生物学会执行理事长 Lee Dong-Chan也代表亚洲及欧洲的古生物学会发表致辞。另外，德国古生物学会、奥地利古生物学会、意大利古生物学会以及印度古生物学会负责人发来贺信，祝贺中国古生物学会90年华诞，并表示希望进一步加强与中国古生物学会和亚洲各国古生物学会的合作与交流。
发布中国古生物学会90周年纪念系列图书
随后，中国古生物学会副理事长邓涛作为嘉宾，发布了中国古生物学会90周年纪念的系列图书，分别为《中国古生物学会90年》、《中国古生物学会全国科普基地概览》、《却顾所来径：中国古生物学家的化石人生》，由中国科学技术大学出版社出版，以此记录学会的悠久历史和发展现状，以及科学普及等方面取得的新进展。
颁发中国古生物学会终身成就荣誉
中国古生物学会秘书长蔡华伟宣读学会决定，向张弥曼、汪品先、殷鸿福、周志炎、吴新智、郑守仪、陈旭、邱占祥等八位年逾八十周岁，在古生物学科研及学会发展中作出重大贡献的古生物学院士授予“中国古生物学会终身成就荣誉”，并介绍了八位院士的杰出科学成就。詹仁斌理事长分别向终身成就荣誉获得者颁发荣誉证书。
殷鸿福院士作为院士代表发言
殷鸿福院士作为院士代表发言，他回忆了中国古生物学会风雨兼程九十载，曲折中一路前进，不断发展壮大的历程，以及为国家做出的重大贡献，得到国际古生物界的广泛认可，成为国际古生物学的一支中坚力量。他指出中国古生物学会也是培养院士的摇篮，会员中先后有五十多人入选中科院院士（包括学部委员），为促进学科发展、人才培养和国际交流与合作起到了积极的推动作用。他表示要为祖国的强大发挥余热，提携后代，为中国古生物学再创辉煌。
纪念大会后，瑞典皇家科学院院士、中国科学院外籍院士、瑞典自然历史博物馆Else Marie Friis教授以及中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员先后代表中外学者做大会特邀纪念报告，分别介绍早期被子植物研究和早期生命起源演化研究领域所取得的最新进展。
第一届亚洲古生物学大会期间，来自中国、日本、俄罗斯、韩国、蒙古、泰国、伊朗、黎巴嫩、巴基斯坦、马来西亚等十余个亚洲国家，以及英国、法国、罗马尼亚、丹麦、瑞典等欧洲国家的学者，开展一系列学术研讨活动，包括10个学术分会场，70个口头报告，近70个展板报告等。
会议得到中国科学技术协会、国家自然科学基金委地球科学部、中国科学院前沿科学与教育局、中国古生物化石保护基金会的大力支持。会议由中国古生物学会、日本古生物学会和韩国古生物学会主办，中国科学院南京地质古生物研究所、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、北京大学地球与空间科学学院、中国地质科学院地质研究所、中国地质大学（北京）联合承办；现代古生物学和地层学国家重点实验室、首都师范大学、中国地质博物馆、中国古动物馆、北京自然博物馆、南京古生物博物馆、天目地学博物空间及崇州天演博物馆等协办。
人民日报、新华社、中央广播电视总台、光明日报、中国日报、科技日报、中国新闻社、中国青年报、中国科学报、中国自然资源报、北京电视台、新京报、北京科技报、北京青年报、现代快报、化石网等媒体聚焦此次会议并作出大量报道。032019-12 -
六亿年前的化石揭示动物起源之谜
动物（特指后生动物，即包括最简单的海绵动物到最复杂的脊椎动物在内的所有多细胞动物）无疑是整个地球生态系统中不可或缺的组成。作为动物界的成员，人们对动物究竟是何时并如何起源的抱有天然的好奇心，但直到今天，这仍然是演化生物学领域悬而未决的重大科学难题。
现代动物界包括三十多个动物门类，已有研究表明它们拥有一个距今大约7亿多年的共同祖先。这一共同祖先由多细胞组成，而且细胞有功能分化，它是由更古老的单细胞祖先演化而来。然而，动物单细胞祖先是何时以及如何演化成多细胞祖先的呢？这个问题一直没有确凿的答案。
最近，中国科学院南京地质古生物研究所殷宗军副研究员和朱茂炎研究员，与英国布里斯托大学、瑞典自然历史博物馆以及瑞士光源的同行合作，在我国贵州瓮安生物群——一个距今6.1亿年的特异埋藏化石库中找到了一类名叫“笼脊球”的化石，为回答这一问题提供了重要线索。相关研究成果于2019年11月27日在线发表在《细胞》集团子刊《当代生物学》（Current Biology）上。
笼脊球整体呈球形，直径不到1毫米，保存了精美的多细胞结构。研究人员采用最先进的超高分辨率同步辐射三维无损成像技术，像医生给患者做CT扫描一样，重构了数百个笼脊球标本的立体结构。研究发现它们在一个充满母源营养物质的厚壁囊包中发育，不同标本代表了不同的发育阶段。重建的发育序列显示其发育过程非常类似动物的单细胞近亲（比如中生黏菌虫ichthyosporeans），但比动物的单细胞近亲更为复杂的是，它们在胚胎发育过程中出现了有规律的细胞迁移和重组，这些细胞行为和动物原肠胚的细胞迁移重组行为非常类似，表明动物胚胎特有的发育机制在动物化石记录大量出现之前至少4千多万年就已经准备好了。
如果我们将动物比喻成一只鸡的话，那么复杂的胚胎发育过程就是孵化出小鸡的蛋，它桥接了动物的单细胞祖先和动物多细胞祖先之间的鸿沟。而笼脊球化石的发现恰恰就表明，孵化出动物这只小鸡的蛋在6.1亿年前就已经出现了。换言之，笼脊球化石记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步，这一步为真正有细胞和组织分化的动物的出现奠定了生物学基础。
现今一些动物胚胎在原肠胚期的发育过程仍然展示了与笼脊球之间的高度相似性，比如一些水母和海胆的原肠胚。
该研究受到中国科学院战略先导专项（B）、国家自然科学基金委和英国环境研究理事会（NERC）共同资助的中英合作项目的资助。
论文相关信息：The early Ediacaran Caveasphaera foreshadows the evolutionary origin of animal-like embryology’ by Z. Yin, K. Vargas, J. Cunningham, S. Bengtson, M. Zhu, F. Marone and P. Donoghue, Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.10.057282019-11 -
内蒙古3亿年前“植物庞贝”发现左旋缠绕植物
“手性”一词指一个物体不能与其镜像相重合，如我们的双手，左右手虽然互为镜像，但大拇指与小拇指是无法重合的。“手性”广泛存在于宇宙中，大如银河星系，小至中微子的运动轨迹，都存在非对称的旋性，且很多都偏爱单一手性（左旋或者右旋）。植物也不例外，据文献报道，现生缠绕植物超过90%都偏爱右旋。然而，近日中国科学院南京地质古生物研究所的科研人员，在内蒙古约3亿年前“植物庞贝城”沼泽森林中却发现一种稳定左旋的缠绕植物。 相关研究成果于2019年11月19日在线发表于《细胞》出版集团《当代生物学》（Current Biology）杂志上。
现生缠绕植物主要存在于被子植物当中，其他还包括裸子植物买麻藤属以及真蕨植物的海金沙属植物。在地质历史中，尽管攀爬植物类型在中泥盆世很可能便已出现，但确切的缠绕植物化石全世界仅有一例报道于山东中新世1600万年前的“山旺植物群”中，可能是一种自缠绕的被子植物。
在内蒙古乌海市乌达煤田，因火山喷发活动，降落的火山灰原地埋藏了一距今约3亿年的沼泽森林。其保存方式与意大利庞贝城颇为相似，因此称之为中国“植物庞贝”。
近日，南京古生物所“植物庞贝”研究团队王军研究员、周卫明助理研究员、李丹丹博士与捷克西波西米亚博物馆Josef Psenicka及美国斯坦福大学Kevin Boyce教授等通过合作，在该沼泽森林群落中发现了一种新的缠绕植物化石。这是地质历史上第二例缠绕植物化石，该发现将植物缠绕习性的出现追溯至3亿年前的晚古生代。
由于“植物庞贝”特殊的三维立体保存方式，研究人员得以进一步对缠绕和宿主植物进行物种鉴定。通过对标本的包埋和切片，研究人员获取了两者的解剖结构信息。
结果显示，缠绕植物具C型维管束，应当属真蕨植物的叶轴。另一块同产地采集的缠绕化石连生的叶片表明该缠绕植物可能为一种回卷蕨类（Anachoropterid）的真蕨植物。有意思的是，现生的缠绕植物包括真蕨植物海金沙属，主要都是以右旋缠绕，但地质历史上的两例缠绕植物化石却都是左旋缠绕。这指引我们要想解决现代生物学中同手性的起源和演化问题，未来还需要古生物学家们在化石中寻找更多的线索。
另一方面，宿主植物具发育良好的次生木质部，通过详细的特征比对，研究人员进一步判断该宿主植物为一种华丽美木目（Callistophytales）的种子蕨植物。华丽美木目植物在以往文献中通常都认为是攀爬植物，当前化石中宿主植物的主茎也都非常狭细（4 mm和8 mm），主茎表明具刺，一些小羽片叶片狭缩，顶端发育有“吸盘”结构，种种证据表明当前宿主植物也具攀爬习性。
科研人员推测，缠绕植物和宿主植物在生活时期应当还一同攀爬在一棵树上，这种“双重攀爬”现象显示出早二叠世沼泽森林群落生态已经具有了非常高的复杂性。
相关研究得到中国科学院先导专项（B）、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基金、中国科学院外国专家特聘研究员计划以及捷克基金会联合资助。
相关论文信息：Weiming Zhou, Dandan Li, Josef Psenicka, C. Kevin Boyce, Jun Wang*, 2019. A left-handed fern twiner in a Permian swamp forest. Current Biology. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.10.005262019-11 -
白垩纪缅甸琥珀中发现最早的有花植物昆虫传粉证据
我们人类的大部分食物来自被子植物（开花植物），而90％以上的被子植物需要昆虫授粉。如此重要的授粉行为是什么时候开始在地球上出现的呢？中国科学院南京地质古生物研究所科研人员在缅甸琥珀中的新发现，为最早的被子植物虫媒传粉提供了直接证据。相关研究于2019年11月12日在线发表在《美国科学院院报》（PNAS）。
被子植物（有花植物）是当今最繁盛的植物类群。化石记录显示被子植物在白垩纪中期突然大量出现。达尔文将这一“反常现象”称为“讨厌之谜”。许多被子植物通过昆虫进行传粉（虫媒传粉），从而促进基因流动，形成高度的多样性。因此，昆虫传粉被认为是白垩纪中期被子植物大爆发的一个关键因素。尽管白垩纪中期昆虫和被子植物的种类已经较为丰富，但此时期被子植物虫媒传粉的直接证据却一直缺失。
南京古生物所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的联培博士生包童（波恩大学与南京古生物所联合培养）在王博研究员的指导下，与李建国研究员和美国David Dilcher教授合作，在白垩纪中期（约1亿年前）缅甸琥珀中发现了真双子叶植物经花蚤科甲虫进行传粉的直接证据。该研究结果证实了许久以来学者们关于白垩纪甲虫是早期被子植物传粉者的猜想，填补了早期被子植物虫媒授粉证据的空白，为解答达尔文的“讨厌之谜”提供了一个关键证据。
该研究报道了缅甸琥珀中一个身体携带大量花粉的花蚤科甲虫，定名为缅甸访花花蚤（Angimordella burmitina）。该枚化石右侧被密集小气泡遮挡，只有左侧特征可被观察。研究团队利用高分辨率光学显微镜和显微断层扫描技术（显微CT）对花蚤身体形态进行分析，获得了高精度三维图像。琥珀花蚤的身体侧扁，并呈C型弯曲，后足极其发达适于跳跃。该体型非常适合在花冠上移动，从而高效地接触并携带花粉。此外，该花蚤口器的下颚须末节膨大，用于收集和取食花粉颗粒。
研究团队对琥珀标本精细打磨处理后，利用激光共聚焦显微镜和高倍光学显微镜的观察，发现花蚤的腹部、鞘翅和身体附近保存了至少62枚花粉颗粒，并确定了这些花粉属于典型的三沟型花粉。三沟型花粉指每个花粉颗粒上具三条辐射排列的沟，这也是真双子叶植物的重要鉴定特征。琥珀中这些花粉个体较大，表面有复杂纹饰，部分颗粒形成花粉团，揭示了早期被子植物虫媒花的花粉特征。
综合花蚤身体构型、口器形态、体毛特征、花粉形态等一系列证据，本研究确定此琥珀标本展现了白垩纪中期花蚤类甲虫对被子植物的传粉行为，揭示了早期真双子叶植物的虫媒传粉机制，并提供了白垩纪最早的被子植物虫媒传粉的直接证据。
甲虫是现今自然界中物种最丰富的昆虫类群，真双子叶植物也占据被子植物中的主体。甲虫等昆虫对真双子叶植物的传粉行为是维持现今陆地生态系统和人类农业生产正常运转的基础。该研究提供的证据表明真双子叶植物的虫媒传粉机制已经于1亿年前出现。
相关研究工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委、国家科技部的支持。 南京古生物所殷宗军副研究员和吴素萍提供了显微CT的技术支持，方艳工程师提供了激光共聚焦显微镜的技术支持。
论文相关信息：Bao Tong, Wang Bo, Li Jianguo, Dilcher D. (2019) Pollination of Cretaceous flowers. PNAS, doi:10.1073/pnas.1916186116.262019-11 -
早期动物演化的研究取得新进展
长期以来，中国科学院南京地质古生物研究所和美国弗吉尼亚理工大学古生物学家团结合作，在早期生命研究领域取得了一系列的重要成果。最近，他们在动物的早期行为和早期海绵骨针的生物矿化方面又取得了新的进展，两项成果分别发表在Geology和Nature Communications上。
早期动物的行为受氧气控制
地球化学证据表明埃迪卡拉纪末期（551～539百万年前）海水经历了广泛的缺氧和剧烈的氧化还原条件的变化，这一变化直接影响动物的分布和行为。然而，通过化石反映这种变化的研究几乎没有。
近日，南京古生物所早期生命研究团队袁训来研究员、陈哲研究员、周传明研究员与弗吉尼亚理工大学肖书海教授合作研究，在Geology杂志上发表了题目为“Surfing in and on microbial mats: Oxygen-related behavior of a terminal Ediacaran bilaterian animal” 文章，认为早期动物的行为受海水中氧气含量的控制。
他们在三峡地区埃迪卡拉系灯影组发现的遗迹化石新属种Yichnus levis，由一系列不连续的纺锤形潜穴组成。通过分析，推测Yichnus levis代表了动物不断地钻入和钻出藻席层的行为，这一行为可能与当时海洋底层藻席产氧有关。虽然埃迪卡拉纪大气中氧含量已明显增加，但氧含量水平存在着明显的短期波动。新发现的遗迹化石穿插在藻席层中，水体中与藻席层中氧含量的差异（现代藻席层中的日夜含氧量变化异常明显）可能导致了该造迹动物在藻席层和水体间进行规律的反复运动。
遗迹化石Yichnus levis化石及其切片
论文相关信息：Shuhai Xiao*, Zhe Chen, Chuanming Zhou, Xunlai Yuan*, Surfing in and on microbial mats: Oxygen-related behavior of a terminal Ediacaran bilaterian animal. Geology doi: https://doi.org/10.1130/G46474.1
早期海绵骨针的生物矿化
海绵是地史上最早出现的动物之一。硅质或钙质骨针是古生物学家识别海绵化石的重要标志之一，寒武纪至现今的大部分海绵具有矿化骨针，但是，海绵骨针是如何出现、何时出现一直存在争议。
近日，南京古生物所早期生命研究团队万斌副研究员和袁训来研究员参与的一项中美国际合作项目取得重要进展，在Nature Communications杂志上发表了题为“Spiculogenesis and biomineralization in early sponge animals”的文章，为认识海绵骨针的早期演化提供了新的证据。
该文报道了一类体型较小、以碳质压膜形式保存的海绵化石新属种：精美瓶状海绵Vasispongia delicata。化石产自安徽省休宁县寒武纪早期的荷塘组黑色泥岩中。不同于常见的发育完全矿化骨针的海绵动物，这类海绵化石的特别之处在于其骨骼主要是由微矿化的硅质骨针以及完全没有矿化的有机质骨骼组成。因此，它有可能代表了一类处于完全没有矿化骨针的海绵动物和发育完全矿化骨针的海绵动物之间的过渡类型。这类化石的发现印证了海绵骨针中有机大分子对生物矿化硅的形成起到了关键的调节作用；而最早的海绵动物可能个体很小，并且没有发育矿化古骨针，而是发育有机质的骨骼。该发现为古生物学家今后寻找前寒武纪的海绵动物化石提供了新的指导思路：或许那些在前寒武纪以碳质压膜形式保存的疑似海绵动物的化石，值得被重新关注。
以碳质压膜形式保存的海绵化石精美瓶状海绵Vasispongia delicata（a）及其发育的主要为有机质成分的微矿化骨针（包括保持精美的轴丝；b）
论文相关信息：Qing Tang, Bin Wan, Xunlai Yuan, A.D. Muscente, Shuhai Xiao*, 2019. Spiculogenesis and biomineralization in early sponge animals. Nature Communications 10, 3348.
相关研究得到中国科学院科技先导专项（B类）、中国科学院重点项目、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、现代古生物学和地层学国家重点实验室基金、美国地质学会和美国国家科学基金会的联合资助。102019-10 -
华北发现寒武纪珍稀节肢动物西德尼虫
西德尼虫（Sidneyia）是寒武纪布尔吉斯页岩生物群中最具代表性的节肢动物之一，曾被认为是布尔吉斯页岩生物群中的高级掠食者，一直以来其系统学与解剖学等相关研究都受到学界的广泛关注。然而自1911年被报道以来，确定的西德尼虫化石仅在加拿大寒武纪布尔吉斯页岩生物群中被发现。
近日，中国科学院南京地质古生物研究所赵方臣研究员与其硕士研究生孙智新等通过对华北寒武纪地层软躯体动物化石的不懈探索，在华北寒武纪中期馒头组中发现了珍稀节肢动物西德尼虫。这一发现不仅代表了西德尼虫这一布尔吉斯页岩生物群的代表性动物在劳伦板块之外的首次发现，而且也是在华北板块上首次发现典型的寒武纪布尔吉斯页岩型化石。该成果近日发表在国际地学综合性期刊Geological Magazine上。
此次在山东发现的西德尼虫化石保存非常完整，保存了附肢等软躯体结构，其保存方式和化石形态学特征均与布尔吉斯页岩生物群中的西德尼虫的模式种基本相同，但鉴于山东标本仍有一些形态学信息缺失，因此将其归属为模式种的近似种Sidneyia cf. inexpectans。这一发现不仅极大扩展了此类物种的空间分布，更重要的是揭示了华北地区典型的寒武纪布尔吉斯页岩型化石宝库的存在。
寒武纪特异埋藏化石库是研究“寒武纪大爆发”的直接化石证据和认识早期生命演化的重要窗口，近些年来，华南的寒武系中发现了一系列典型特异埋藏软躯体化石宝库（如澄江生物群、清江生物群、关山生物群、凯里生物群等）。比较而言，华北的特异埋藏化石虽然已有发现，但仍然缺乏具有布尔吉斯页岩型保存质量的代表性化石。西德尼虫代表了典型的布尔吉斯页岩型化石，它的发现预示着华北地区特异埋藏化石库研究的巨大潜力，且一直以来寒武纪中期全球特异化石库基本均发现在劳伦板块，华北板块寒武纪中期特异埋藏化石的进一步发现与研究将促进对这一时期全球生物面貌与演化的认识，具有非常重要的科学意义。
本项研究得到现代古生物学和地层学国家重点实验室、中国科学院先导专项B类共同资助。
论文相关信息：Sun, Z.X., Zeng, H., Zhao, F.C.*, 2019. First occurrence of the Cambrian arthropod Sidneyia Walcott, 1911 outside of Laurentia. Geological Magazine, https://doi.org/10.1017/S0016756819000864.292019-09 -
祁连山东段奥陶纪笔石的再研究取得新发现
祁连山东段在古地理上很可能属于华北古陆东北缘，构造运动强烈，在古地理上具有非常重要的意义。祁连山东段的奥陶纪笔石标本最初由甘肃地质调查局张有魁采集于甘肃省武威市天祝藏族自治县附近的5条剖面，并且由穆恩之院士等报道。这批标本保存在中国科学院南京地质古生物研究所。但是，最初的报道中所建立的大部分新属种并没有进行详细的描述，实为裸名。而祁连山东段多为无人区，采集笔石非常不易，因此，目前保存在南京古生物所的笔石标本便显得尤为珍贵，也非常有必要及时对这批标本开展再研究。
最近，南京古生物所陈旭院士、陈中阳博士等，联合美国纽约州立大学布法罗分校Charles E. Mitchell教授，对这批标本进行了再研究。总共鉴定并描述了13个属，27个种，包括本研究中所建立的1个新属——Alulagraptus小翅笔石属。根据所鉴定的笔石物种，可以将产出地层（天祝组、斯家沟组和斜壕组）划分为4个生物地层单元：Amplexograptus maxwelli层、Diplacanthograptus geniculatus-Orthograptus quadrimucronatus层、Anticostia macgregorae层和Appendispinograptus longispinus笔石带，时代为桑比晚期至凯迪期。研究认为，该地区笔石动物群与同时期其他地区（如扬子地区）的差异是由生态因素造成的，而非由生物地理隔离导致的。
论文于近期在线发表在国际古生物学期刊Journal of Palaeontology上。本项研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家科技重大专项和国家自然科学基金的资助，是国际地学计划IGCP 653的阶段性成果。
论文相关信息：Chen, X.*, Chen, Z.Y., Mitchell, C.E., Chen, Q., Zhang, L.N. A restudy of the Sandbian to Katian (Upper Ordovician) graptolites from the East Qilianshan (Chilianshan), Northwest China. Journal of Palaeontology, https://doi.org/10.1017/jpa.2019.55252019-09 -
中国的大戟科花粉形态学研究取得新进展
近期，中国科学院南京地质古生物研究所毛礼米研究员、中国地质调查局青岛海洋地质研究所杨士雄副研究员、中山大学郑卓教授等合作研究了中国南方地区大戟科（4亚科21属34种）花粉形态类型，为化石花粉分析补充了重要的参考与现代对比资料。该成果“Pollen atlas for the selected subfamilies of Euphorbiaceae from southern China: a complementary contribution to Quaternary pollen analysis”在线发表于AASP The Palynological Society的期刊Palynology。
广义的大戟科（Euphorbiaceae）植物具有丰富多样的类群（6亚科300多属），物种数量多（8000多种），主要分布于热带和亚热带地区，其生活型与生境差异显著，有高大的热带树木到藤本、灌木，有一年生到多年生草本，也有多肉类型到水生植物类型。
在中国，大戟科有75属约400多种，但目前仅有约40属60多种植物的花粉得到形态学研究与描述，有些属的花粉形态类型又具有高度的多样性，比如Euphorbia，Phyllanthus等。因此，现代花粉形态研究的不足制约了化石花粉的准确鉴定与归类，从而导致了基于花粉分析的古植被、古生态与古气候解释的偏差甚至错误。
为了提高研究地史期间大戟科植物类群的系统分类与演化、古植物地理环境与古气候解释的精度，有必要开展大戟科的花粉形态的补充研究。
本研究取材于中国南方地区野外现生标本与标本馆的蜡叶标本，进行了详细的光学显微形态学观察，获得了高分辨率的显微图像。研究系统描述了34种花粉形态特征，总结了主要亚科的花粉形态类型与鉴别特征。
研究发现4个亚科（Acalyphoideae, Crotonoideae, Euphorbioideae, Phyllanthoideae）的花粉形态在形态与大小上均具有明显的多样性，形态上从球形、扁球形和长椭球形等；根据萌发孔沟的数量，可以分为无萌发孔类型（Inaperturate type）、三孔孔类型及亚类型（Tricolporate type以及subtypes）、四孔沟类型（Tetracolporate type）和多孔沟类型类型（Polycolporate type）；根据萌发孔与沟的形态特征，可见“窄十字型”与“宽十字型”，还有其它亚类型；花粉大小差异明显，粒径从13.5 μm 到 75 μm ，但大部分花粉均小于30 μm；花粉外壁纹饰结构多样，有疣状构成的网状排列模式、不同网眼大小与纹饰组成的网状结构、颗粒-模糊的网状结构等。
针对这些形态学特征，该研究详细讨论了部分亚科的属间和种间花粉类型鉴别的可能性局限性，为地层的化石花粉鉴定，特别是第四纪的大戟科花粉类型鉴定与归类提出了参考性建议。
该研究得到国家自然科学基金项目等资助。
论文链接：Shixiong Yang, Limi Mao*, Zhuo Zheng*, Bishan Chen, Jie Li. Pollen atlas for the selected subfamilies of Euphorbiaceae from southern China: a complementary contribution to Quaternary pollen analysis. Palynology, https://doi.org/10.1080/01916122.2019.1658235172019-09 -
五亿年前化石揭示蝎子蜘蛛等螯肢类动物起源
螯肢动物是包括蝎子、蜘蛛、蜱螨和鲎等在内的超过11.5万个物种的庞大节肢动物类群，对于寒武纪大爆发期间该类群动物是否已经起源一直不是很清楚。近日，中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎课题组法国籍博士后塞德里克·阿里亚（Cedric Aria）和加拿大安大略皇家博物馆同行合作，在寒武纪中期布尔吉斯页岩动物群中发现了一种莫里森虫（Mollisonia plenovenatrix）新物种，代表了目前已知最古老的螯肢类节肢动物。这项研究将包括螯肢动物的起源时间提前到了5亿年前。相关发现于2019年9月11日在线发表于国际著名科学期刊《自然》（Nature）杂志。
尽管只有拇指大小，但莫里森虫很可能是凶猛的捕食动物。它长有一双卵形大眼睛、具长步行肢以及分别执行感觉、抓握、粉碎和咀嚼功能的多对附肢的“多功能”头部。但最重要的是，莫里森虫在其口部前方发育有一对小型的钳状附肢，称为“螯肢”。这对典型的附肢使得蝎子和蜘蛛等节肢动物能够击杀、夹持和切碎猎物，并以此命名这类节肢动物为“螯肢动物”。
莫里森虫标本展现了确凿的“螯肢”特征。在这项发现之前，尽管一部分寒武纪节肢动物具有明显的似螯肢类特征，但螯肢类最典型的“螯肢”尚未在寒武纪化石中得到证实。此外，莫里森虫身体后部的附肢上具有三片鳃一样的构造，这和螯肢类身体后部成对的特化呼吸器官“书鳃”或“书肺”相似。这进一步表明莫里森虫尽管是原始的螯肢类，但和现代的螯肢类在形态上已相当接近。
莫里森虫具有相当发育的步行足，因而被认为是生活在海底的捕食动物。由于莫里森虫和现代螯肢类形态相近，说明螯肢类节肢动物可能在寒武纪快速出现并迅速占据了其它节肢动物涉足较少的海底生态位。而螯肢类的起源很可能发生在寒武纪的更早期，即动物的“寒武纪大爆发”真正发生的时候。
莫里森虫最早在一个世纪前由美国著名古生物学家查理斯·沃科特发现于加拿大的布尔吉斯页岩。然而，之前这类动物只有外骨骼被发现。此次的新研究采用了布尔吉斯页岩新化石点“大理石谷”的化石标本，保存了比沃科特发现的化石更精美的信息，首次揭示了莫里森虫的附肢等其它软躯体，进而揭示了莫里森虫的亲缘关系。
这项发现进一步强调了寒武纪化石库的科学重要性。加拿大布尔吉斯页岩和中国澄江生物群等寒武纪化石库的核心重要性在于保存了“寒武纪大爆发”中快速多样化的动物身体造型和最早的海洋动物群落。这些著名化石充分展现了动物的软躯体形态特征，这包括附肢、眼睛、消化道甚至神经组织，就像莫里森虫中展现的那样。
相关研究得到包括中国科学院国际人才计划和中国博士后科学基金等的多国经费支持。
论文相关信息：Cédric Aria1 & Jean-Bernard Caron, 2019. A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills. Nature. DOI 10.1038/s41586-019-1525-4. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1525-4122019-09