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  • 甘肃“泾川人”化石发现纪实 或将改写人类进化史
      
      
      (左起)李盛华、黄慰文、刘玉林、刘武、张怀群在牛角沟现场。
       
      “泾川人”头骨化石发现地。
      
    (化石网报道)据每日甘肃网-甘肃日报(张怀群):1974年5月1日,刘玉林在甘肃泾川县泾明公社白家大队牛角沟发现人类头骨化石。1983年,他带着这部分人类头骨化石到北京去见古人类学家、中科院古脊椎动物与古人类研究所教授贾兰坡,贾兰坡说:“就是它,就是人化石!”这部分化石后被考古界命名为“泾川人”。这是继“蓝田人”“大荔人”发现之后,至甘肃“武山人”发现之前,陕西以西广大地域间发现的首个人类头骨化石,这个发现,或将改写人类进化史。
      
      
      牛角沟发现人类头骨化石
      
      
      1973年10月6日中午时分,甘肃泾川县泾明公社驻队干部刘玉林正和农民在后河劳动,大队副支书史有连跑来说:“公社来人了,要你马上回公社去!”后河离公社20多里,当时已错过班车,也无自行车,刘玉林只能小跑加步行。离公社还有多一半路程时,一辆吉普车突然在他身边停下,拉上他直奔公社。
      
      
      在公社门口,慕刘玉林之名而来的贾兰坡教授一行及有关领导、专家正焦急等待因发现旧石器而有名气的刘玉林,要看他捡到的宝物。刘玉林从办公桌下拿出三块破石头,贾老边看一块较大的石头,指着其上的疤痕对古脊椎动物与古人类研究所教授卫奇说:“非常典型,人工打击痕迹非常清楚!还有这层厚厚的钙质结核层(石皮),应该是旧石器没有问题!”接着又看了另外两个石片,都认为是人工打制的石器。贾老问刘玉林:“你是怎么认出它们是石器的?”刘玉林脱口而出:“是书上看的!”贾老笑了笑说:“这些石头都不是自然破碎的,是人有意打出来的!这是石头和石器的根本区别。”贾老让刘玉林带他们去看捡到石器的地点,即从公社门前过泾河,经苏家河再去白家大队。
      
      
      一场暴雨后,车子陷在河滩淤泥中,公社领导叫来农机站的拖拉机把吉普车拖出烂泥坑,只好绕道公路到吊堡子,然后趟水过河。不能下水的叫了农民背过河去,刘玉林也背一人过了河,大家步行约1里路到了白家东沟,在沟口不远处的沙砾层中发现了一些动物化石。刘玉林找到了一枚三趾马牙,贾老认为地层比较古老,不是出石器的地层,刘玉林便带他们到东沟东岸的牛角沟出石器的灰绿黄色地层出露的地方。贾老仔细察看后,很肯定地说:“这里应该是出石器的地层,你今后要多关注这个地方,有可能发现更多的石器,还有发现人类化石的可能。”他还仔细察看了周围的地形地貌,脸上不时露出微笑,认为这里是一块风水宝地,将来一定会有重大发现。
      
      
      自贾兰坡教授来过后,刘玉林时常到东沟去转悠,在发现了牛角沟出石器的地层,又先后发现了马、牛、鼢鼠、犀牛等动物化石和80多件石核、石片和石器。
      
      
      1974年5月1日,全公社劳力集中在白家东沟植树造林,下午收工后,刘玉林沿着沟边走,想看看动过土的地方是否会有新的发现,结果在沟口一块新平整出台地上旁边的水平沟旁,发现了一片很薄的骨片。刘玉林起初以为是动物化石,但捡起来仔细一看,又好像是人的头骨碎片,他便在挖出的积土中翻来翻去寻找,终于找到了四五块骨片,经过拼对能拼接在一起,但离一个完整的头骨还差很多。刘玉林整整在那里折腾了一个多星期,共找到右额骨鳞部一小片、右顶骨的大部、较完整的右颞骨、枕骨的大部和左顶骨的一小部分,可拼接成一个不完整的人类头盖骨。
      
      
      这是不是人类化石?刘玉林不敢肯定,以他的经验,凡动物化石都有很脆、易折不弯的特性,即没有柔韧性,又有很强的吸附性。试验的方法很简单,他把化石放在舌尖上,化石马上与舌尖粘住了。这件头骨破碎成多片,说明它是脆弱的,从表面看也与普通骨头有明显的区别,他认为是化石,但他说了有谁能相信呢?刘玉林先后找了县文化馆、地区博物馆和省博物馆的专家看过,没有一个人敢肯定它就是人类化石。刘玉林不甘心,一直没有舍得扔掉,这些化石整整跟了他10年。
      
      
      “泾川人”究竟是女性还是男性
      
      
      1983年,任平凉地区博物馆文物保管员的刘玉林把自己捡到的石器和头骨化石带到北京去见贾兰坡教授,贾老仔细看了头骨标本后说:“就是它,就是人化石!”马上叫来工作人员把化石拿去重新粘结修复,又当着古脊椎动物与古人类研究所教授卫奇的面安排了研究事宜,石器和头盖骨化石即留在了中国古脊椎动物与古人类研究所。
      
      
      1984年,《甘肃泾川发现的人类化石和旧石器》一文在《人类学学报》以刘玉林、黄慰文、林一璞联名发表。文章提出,甘肃泾川人类头盖骨代表一个20岁左右的女性青年个体,它在人类进化系统上处于晚期智人的地位,它所显示的人种方面的特征与蒙古人种相符。该化石从此被考古界命名为“泾川人”,亦称“泾川少女”“平凉少女”“平凉人”。
      
      
      这是陕西“蓝田人”“大荔人”发现之后,至1984年甘肃武山发现“武山人”化石之前,陕西以西广大地域间发现的首个人类头骨化石。
      
      
      2006年5月10日,国际前史及原史科学协会常委兼执行委员、中科院古脊椎动物与古人类研究所黄慰文教授,古脊椎动物与古人类研究所古人类研究室主任刘武教授、硕士研究生李海军和香港大学地球科学系李盛华教授及省城记者与专家们冒雨赶赴泾川县,途经平凉市,找到已退休在家的原平凉市博物馆馆长刘玉林,于当日下午5时赶到泾川县。5月11日上午,刘玉林及县上有关人员将专家们带到了“泾川人”发现地牛角沟,实地考察化石出土地点的地层、地貌、地质结构,在刘玉林指认的发现原点采取地层土样,准备将其带回去进行年代测定。当天下午,在县文体局会议室举行了“泾川人”头骨化石迎回仪式。黄慰文教授代表中科院古脊椎动物与古人类研究所将“泾川人”头骨化石交到发现者刘玉林手中后,刘玉林当即转赠给泾川县博物馆收藏,刘玉林也因此被泾川县人民政府授予“功侔泰斗”的匾牌和证书。
      
      
      黄慰文教授对当时跟随采访的记者说:“世界上的古人类化石很稀有,我国的也屈指可数。而此前对‘泾川人’化石的研究也过于简单,该化石里面也许还有更多的信息没有被发现,如果停留于简单的研究,就亏待了‘泾川人’化石的价值。另一方面,一些外国专家认为,中国人的历史不超过几千年,没有史前历史,要证明这种观点是错误的,就必须找到有力的证据。因此,对‘泾川人’实际年代的重新鉴定和研究具有非同一般的国际意义”。刘武教授认为:“现在国际学术界争论的热点是现代人从哪里来,目前国外比较一致的看法是来自非洲。因此,重新研究鉴定‘泾川人’化石的年代,对于现代中国人起源的科学问题具有非常重要的意义。”李盛华教授说:“香港大学地球科学系释光实验室的仪器是全国乃至全世界都是最好的,如果对‘泾川人’发现地点采样准确,最后准确测定‘泾川人’所处环境、当时的年代,可以解决很多有争议的实际问题。”
      
      
      专家们回京返港后用了近5年的时间,对“泾川人”化石出土地点的地理、地质环境、实际年代及化石本身的各种特征进行了全面细致的重新研究和测定,提出了以下科学结论:
      
      
      1.“泾川人”化石出土地点的准确年代,经香港大学地球科学系李盛华教授用光释光仪器对2006年5月在化石出土地点采取的土样进行测定,准确年代为1.5万年至4.8万年(2万至5万年)。地质时代为更新世晚期。
      
      
      2.“泾川人”化石的性别及年龄,经古人类研究所研究生李海军、中科院古人类研究所研究员吴秀杰对中外诸多化石人头骨对比鉴定,“泾川人”化石为一个年龄为20多岁的男性个体。
      
      
      3.“泾川人”化石经李海军、吴秀杰、李盛华、黄慰文、刘武等专家对亚洲、欧洲及我国诸多化石人头骨的多项指标进行测量对比,“泾川人”头骨的大部分性状表现位于现代人变异范围内,体现出很现代的特点。也就是说“泾川人”化石属于更新世晚期的现代人。也有少数项目仍体现出其原始性。
      
      
      4.中国晚期智人中都没有枕外隆凸,只有“泾川人”化石头骨有枕外隆凸,而在欧洲晚期智人有枕外隆凸,可能为泾川与欧洲基因交流的证据。
      
      
      “泾川人”是更新世晚期的现代人
      
      
      关于“泾川人”化石出土地点的年代尚有争议,一种观点认为“与萨拉乌苏、峙峪遗址大体相当,而晚于更新世早期的丁村”(刘玉林、黄慰文、林一璞《甘肃泾川发现的人类化石和旧石器》《人类学学报》1984)。一种认为“泾川人”化石地层时代可能较萨拉乌苏遗址为晚,且化石发现地点距地表较浅,可能偏新”(谢骏义《甘肃武山发现的人类化石》《史前研究》1996第4期)。香港大学李盛华教授用光释光法解决了这一问题,测定结果为1.5至4.8万年(约2至5万年),为更新世晚期。甘肃省义务教育地方课程教材《甘肃历史》中对“泾川人”化石年代的界定就是根据最新研究成果修定的。
      
      
      这为古人类“连续进化附带杂交的模式”、为中国的现代人起源于中国本土提供了有力证据,对世界现代人起源于非洲的观点提出了质疑和挑战。
      
      
      科学家们提出“中国古人类的进化可以用‘连续进化附带杂交的模式’作简约的概括,中国现代人的起源也不超出这样的轮廓,但未能赢得国外部分人类学家的赞同,原因之一是我国还未发现欧亚现代人起源的关键时期、即4至10万年前生活在中国的属于现代人的头骨化石,而在近东却发现了许多”(吴新智《20世纪的中国人类古生物学研究与展望》《人类学学报》1998第3期)。而“泾川人”头骨化石正是处于4至10万年这一时段,属于更新世晚期2万至5万年的现代人(李海军、吴秀杰《甘肃泾川化石人类头骨性别鉴定》《人类学学报》2007年第26卷第2期)。
      
      
      事实上,更新世晚期人类进化的程度是有差别的。
      
      
      研究者还把“泾川人”与“武山人”化石头骨作了对比。在年代、性别、年龄上都很接近,有些数值相似,但更多性状体现差异较大,“武山头骨显示的性状为晚期智人,而泾川头骨的大部分性状表现位于现代人变异范围内,现出很现代的特点。武山所处地区,旧石器地点分布很少;而泾川位于陇东,旧石器地点分布很多。泾川是关中通往河套的中间地带,距陕西大荔、山西丁村、宁夏水洞沟等古文化遗址都不远。古文化极有可能通过这一区域向西向北交流。这些差异在一定程度上反映出更新世晚期渭水流域和黄土高原人类的群内差异很大,人类演化程度有很大区别,有些地区已经很现代了,而有些地区相对还保留较多原始特征”(李海军、吴秀杰《甘肃泾川化石人类头骨性别鉴定》)。即有些已经进化为现代人,有些还处于晚期智人阶段。“泾川人”头骨化石就是更新世晚期人类已经进化成现代人的证据。
      
      
      考古研究人员发现,泾川头骨有枕外隆凸,欧洲晚期智人亦有枕外隆凸,可能为泾川与欧洲基因交流的证据。
      
      
      研究证明,“亚洲与欧洲更新世晚期人类在测量性状上没有明显区别。而在中国晚期智人中只有泾川头骨有枕外隆凸,而在欧洲晚期智人中有枕外隆凸,可能为泾川与欧洲基因交流的证据。泾川位于中国西北地区,地理位置似乎完全可以能为基因交流提供可能”(李海军、吴秀杰《甘肃泾川化石人类头骨性别鉴定》《人类学学报》2007年第26卷第2期)。古人类学家经过对非洲、欧洲、亚洲包括中国在内的众多化石人类头骨研究,得出了人类进化是“连续进化附带杂交”的进化模式,泾川头骨“枕外隆凸”的存在为这一理论提供了有力支持。
      
      
      “以往我们认为‘北京人’是中国人的祖先,但‘北京人’头盖骨化石同现代中国人并没有前后继承的关系。‘山顶洞人’的脑容量和骨骼特征跟今天的中国人没有太大差别,但无法连接我们与远古祖先之间的断层。那么连续进化理论就难于立足。2008年1月,国家文物局、河南省文物局联合在京召开新闻发布会,宣布河南许昌灵井旧石器遗址发现了距今8至10万年左右的完整的古人类头盖骨化石,时代为晚更新世早期。‘许昌人’不仅可能是‘北京人’的后代,同时还应是现代中国人的祖先。‘许昌人’的发现为人类连续进化附带杂交学说提供了重要实证。”(路运洪《“许昌人”头盖骨:现代人类起源再诠释》)
      
      
      刘玉林说,“‘许昌人’因此被评为全国考古十大发现,名列榜首。由此,‘泾川人’化石地点也由省级文物保护单位提升为全国文物保护单位。近年来在牛角沟‘泾川人’化石地点还发现了大角鹿角化石和几件石器,其中一件为半透明的肉红色石英岩打制而成,制作非常精美,工艺水平很高,这些材料为进一步研究‘泾川人’化石地点提供了新的资料。‘许昌人’的发现和‘泾川人’的再研究,为现代人类多地区起源和连续进化附带杂交的学说提供了证据。证明现代中国人起源于中国本土,而不是来源于非洲,中国不但有7000年的华夏文明,而且有数十万年的史前历史。我们为生于这片土地而自豪,我们为长于这片土地而骄傲。”
      
      
      如今,“泾川人”已载入《中国大百科全书·考古学》卷和《中国古人类化石》一书。限于篇幅,刘玉林发现的甘肃最早的人类遗址、60万年前的泾川“大岭上”及数百个考古成果难以悉述,但是,“泾川人”的亮点和新意是头骨有“枕外隆凸”,这应是人类互动的结果,互动应是人类的本来。而当代世人最钟情的是我从哪里来?总以为各地人的原籍脱不了本县市、本省区划。实际上,当洛阳铲遇上大数据,当人类化石相拥基因工程,以往的一切发现、结论与价值将不断被刷新或颠覆。在此启迪下重读古丝绸之路上全球的古人互动史卷,殆知泾川在内的古丝绸之路上数千年间来往的世界各国的人,或回到故乡,或随机就地定居,这应该是自然的。一是经商理财必须远离故乡,二是因战乱、“奴隶是商品”、杂户身份无人身自由而回不了故乡,从而定居世界各地。几万年前的亚洲“泾川人”与欧洲人尚且皆有“枕外隆凸”,或为泾川与欧洲基因交流的证据。以此眼光回眸“泾川人”“枕外隆凸”的亮点和生存时空、考古价值,我们会悟道:人类本来就是在互动中前进的,人类无限文明还待更智能地互动,地球村很小,大宇宙不远,“一带一路”必将引领人类以不可想象的可能方式互动、交流、共同进步,创造魔幻般的传奇。(本版图片由“泾川人”头骨化石发现者刘玉林提供)
    2017-05-22
  • 北海道鹉川町白垩纪地层挖掘出日本最大鸭嘴龙科新物种恐龙骨骼化石
      (化石网报道)据中时电子报:日本北海道穂别博物馆27日公开日本最大的白垩纪草食恐龙化石,这具化石还可能是新的物种。
       
      根据日本《读卖新闻》报导,日本北海道鹉川町穂别博物馆27日宣布,确认发现日本最大的完整恐龙化石。这批恐龙化石自白垩纪(7200万年前)的地层挖掘出,为大型草食性恐龙,属鸭嘴龙科,头部至尾部长约8米,高约3.5米,可能是鸭嘴龙科恐龙的新物种。
       
      北海道大学的研究团队负责人小林快次表示,这次发现的大型恐龙化石能够保存如此完整,是非常罕见的事,能更深入了解恐龙繁盛时期的环境。他也说,这是日本恐龙研究史上最大的发现。
       
      该批化石最初在2003年被挖掘出;2011年时小林快次确认为恐龙化石;北海道大学的研究团队与穂别博物馆从2013年起展开大规模挖掘调查,迄今已发现1600多块的化石,穂别博物馆在确认了颚骨、脊椎、大腿骨等部位的化石190多块,判定属于同一恐龙,并在27日公开。
       
      相关报道:北海道发现日本国内最大的恐龙全身骨骼化石
       
      (化石网报道)据中新网:日媒报道,日本北海道大学与北海道鹉川町立穗别博物馆于本月27日宣布,确认发现日本国内最大的恐龙全身骨骼化石。
       
      据报道,经推定,这是一只全长超过8米的白垩纪后期鸭嘴龙科恐龙,有可能属于新物种。
       
      据悉,骨骼化石的一部分于2003年,从穗别町(现鹉川町)穗别约7200万年前的地层中被挖掘。2011年,北海道大学综合博物馆准教授小林快次确认其为恐龙化石。2013年起,北海道大学与穗别博物馆展开了大规模的发掘调查。
       
      小林准表示:“这是(日本)国内首次发现白垩纪后期,而且是食草恐龙的全身骨骼。可以说是日本恐龙研究史上最大级别的发现。”
       
      相关报道:北海道发现日本国内最大的恐龙全身骨骼化石
       
      (化石网报道)据环球网(实习编译:李畅然):日本《读卖新闻》4月28日报道,27日,北海道大学研究团队在北海道鹉川町,从白垩纪(距今7200万年前)时期地层挖掘出一具鸭嘴龙科恐龙骨骼化石。据了解,该化石已被确认为日本国内最大恐龙化石。
       
      此次挖掘出的是大型植食性恐龙、鸭嘴龙科恐龙的化石,全长8米。据该研究团队负责人、北海道大学准教授小林快次介绍,此次发现的大型恐龙化石能够保存如此完整,实属罕见。
       
      早在2003年,当地的化石收藏爱好者在鹉川镇惠别山林就已发现恐龙的尾椎骨化石。自2013年起,相关研究团队开展发掘调查工作,至今已清扫出化石1600余件,确认颚骨、脊椎、大腿骨等部位190余件,从而认定这些化石为同一架恐龙骨骼化石。
       
      鸭嘴龙科恐龙生活在白垩纪后期,由于能较其他恐龙摄入更多饵料,生命力十分顽强。因此,即便在恐龙灭绝的白垩纪末期,鸭嘴龙科恐龙在世界范围内依然数量庞大。
    2017-05-05
  • 南非Ongeluk组发现24亿年前真菌
      
    (化石网报道)据中国科学报(张章):《自然—生态与演化》本周发表的一篇论文报告了一些拥有24亿年历史的化石,这些化石表现出了一些与现存的真菌相似的结构特征。化石的丝状外形有力地表明,它们或是极早期的真菌,或是一种前所未知的丝状生物,同样属于真核生物(包括所有动物、植物和真菌,但不包括细菌或古菌的生物分支)。这一发现对理解地球早期生命的演化非常重要,因为它们要么是最早的真菌(比此前已知最早的真菌早10亿至20亿年),要么是最早的真核生物化石(比此前已知最早的真核生物早5亿年)。  
      据保守估计,真菌起源于约4亿年前,但近期的一些研究报告了可能是14亿年前真菌的化石证据。 有人提出,真核生物在约27亿年前就已演化出来,但目前已知最早的真核生物化石卷曲藻(Grypania spiralis)只有19亿年历史。  
      在该研究中,澳大利亚科廷大学的Stefan Bengtson及同事,描述了这些从南非Ongeluk组深处的岩芯中钻探出的化石,并使用了微观和光谱技术确认这些丝状生物的生物学起源。研究人员发现,这些化石是一种比头发丝更细的微小生物的遗迹,直径约为0.002~0.012毫米。它们生活在火山岩的空洞中。  
      人们此前认为真菌是在陆地上起源的,而在这些生物生活的年代,Ongeluk组位于海平面之下。研究人员指出了这一点的重要性。这些化石表明真菌的起源或许非常早,也使人们猜测当时是否还存在着其他的重要真核生物分支。
    2017-05-05
  • 研究人类进化史现新曙光:欧洲多个洞穴泥土沉积样本发现尼安德特人和丹尼索亚人基因
       
      研究人员在考古洞穴内抽取泥土沉积样本。
       
      即使没有骨头或骨架等化石,科学家现在亦可以DNA对原始人进行研究。
       
    (化石网报道)考古团队通常要透过发掘人类骸骨或化石,才可了解人类进化过程,外国一队考古团队有新发现,他们从多个洞穴内抽取泥土沉积样本,发现已绝种的尼安德特人和丹尼索亚人的基因,意味日后考古学家或可靠基因测试。研究人类进化史,或不用再单靠骸骨或化石。   
      研究团队在欧洲多国探索7个曾发现原始生物化石的洞穴,虽未有发现化石,但收集到1.4万至55万年前的泥土样本,并将它们作DNA化验,发现猛玛象和洞熊等已绝种的古生物基因。考古专家迈耶(Matthias Meyer)指,研究团队收集到大量样本,所以要收窄范围,集中化验来自原始人的DNA。   
      最终,考古团队成功在4个考古洞穴中发现尼安德特人的DNA,部分DNA更在没有出土过原始人化石的泥层中发现。西班牙马德里国家科学博物馆科学家罗萨斯(Antonio Rosas)说:“这项研究代表重大的科学突破。”她表示,科学家现在亦可以DNA分辨哪些原始人居住在哪个洞穴和特定地层。
    2017-05-05
  • 人类进化史最新研究推测在印尼弗洛勒斯洞穴发现的弗洛勒斯人或属最古老人种

       
       
      人类进化史最新研究推测在印尼弗洛勒斯洞穴发现的弗洛勒斯人或属最古老人种   
    (化石网报道)澳洲国家大学近日发表有关人类进化史的最新研究,推测于2003年在印尼弗洛勒斯洞穴所掘出的弗洛勒斯人(Homo floresiensis)、又名“哈比人”的化石,早于175万年前于非洲发迹,属于史前人类后裔,跟被视为最早人种的能人(Homo habilis)或源自同一祖先。
       
      专家从9副“哈比人”化石中,估计他们由中亚内陆出走时,途中被海啸冲走而留到弗洛勒斯孤岛上落地生根,此人种更存活至约5.4万年前。负责研究的教授阿格(Debbie Argue)指出,“哈比人”可能从非洲移居各地,或是其祖先移居至各地后才进化而成。
       
      阿格指出,“哈比人”的身高只有90厘米,从比例上看来,腿部较手臂短、脚掌较大,肩膀向前耸起;他们的头盖较平、额头前倾、耳水平较低,而且没有颧骨、颚骨向后,其盆腔更与3900万年前的阿法南方古猿相似。与“哈比人”相比,爪哇人(Homo erectus)平均身高达178厘米,约在120万年前才于印尼岛屿出现。此发现完全推翻了“哈比人”是由爪哇人进化而来的说法。
    2017-05-05
  • 乳齿象骨骼打击痕迹或证明13万年前美洲大陆已有人类存在
          
         
         
         
      乳齿象骨骼打击痕迹或证明13万年前美洲大陆已有人类存在(化石网配图)
      
    (化石网报道)据中新网:美国圣迭戈自然历史博物馆在4月25日公布了一系列乳齿象考古挖掘现场发现的骨骼照片。据科学家介绍,挖掘出的乳齿象骨骼上破损痕迹可能是早期人类使用的锤石打击造成,如果属实,则证明早在13万年前美洲大陆上就已经有古人类存在。  
      这张照片显示了乳齿象的一段股骨上有冲击产生的缺口,这样的破损痕迹可能是早期人类使用的锤石打击而造成的。    
      研究人员使用了一根现代大象的腿骨,并使用石头砸开这根腿骨,以模拟古人类使用锤石打击的情形,从而确定乳齿象骨头上的裂缝是否由于人类行为而产生。    
      乳齿象股骨的近距离图像。如果可以确定这批乳齿象股骨上的裂缝是早期人类所为,那么人类踏足美洲大陆的时间将会从1万5千年前提前至13万年前。
    2017-05-05
  • 《古脊椎动物杂志》:发现颈椎关节面发生前后倒转的反鸟类——奇异食鱼反鸟
      
      奇异食鱼反鸟正型化石(王敏供图)
       
      奇异食鱼反鸟颈椎与现生鸟类的比较(王敏、史爱娟供图)
       
      奇异食鱼反鸟腰带骨骼(王敏、史爱娟供图)
       
    (化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:2017年4月13日出版的国际刊物《古脊椎动物杂志》(Journal of Vertebrate Paleontology)发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的王敏与周忠和关于早期鸟类的研究成果。他们对首次发现的吃鱼的反鸟进行了形态学和系统发育的研究,为反鸟类早期演化的多样性,特别是椎体间的关节方式、头骨和腰带部分,提供了大量新的信息。
       
      2016年,周忠和带领的课题组在《当代生物学》(Current Biology)上报道了一件产于辽西早白垩世九佛堂组的反鸟类化石,发现了世界上最早的鸟类食团,表明现生鸟类所特有的消化系统(胃分化为腺胃和肌胃;肌胃能够发生有力且持续的收缩膨胀,从而将难以消化的食物残余压缩成食团;食道能够进行有效的逆蠕动作用,将食团从肌胃运移到口腔,并最终吐出)在1.2亿年前的反鸟类中就已经演化出来。此次,研究人员对这件保存有食团的反鸟类进行了详细的比较解剖学和系统发育的研究,认为其代表了一个新的属种,将其命名为奇异食鱼反鸟(Piscivorenantiornis inusitatu)。
       
      奇异食鱼反鸟的骨骼大多分散保存,恰好为特征的观察提供了便利。研究者观察到奇异食鱼反鸟的颈椎椎体关节面与所有现生鸟类和化石鸟类大相径庭。现生鸟类的颈椎椎体关节面是特有的“异凹型”(又称“马鞍型”)。以椎体前关节面为例,当从背(腹)面观察时,该关节面的横截面是凹陷的,而当从侧面观察时,这一关节面的纵截面却是凸起的。与之关节的前一椎体的后关节面则恰好相反。正是由于这样的关节方式,鸟类的脖子相比于其它脊椎动物更为灵活,一些鸟类的头部甚至能够发生180度的转动,这为鸟类观察周围的环境以及取食等都提供了优势。异凹型的颈椎在中生代的反鸟类中已经出现,如早白垩世的侯氏鹏鸟和晚白垩世的多数反鸟类;而一些反鸟类仍然保存了爬行类常见的双凹型或前凹型的椎体关节面。在奇异食鱼反鸟中,颈椎椎体的前关节面虽然也是“异凹型”的,但却是“异常的”——该关节面在背(腹)面是“凹陷”的,而在外侧面则是“凸起”的。所以,奇异食鱼反鸟的颈椎椎体前关节面与现生鸟类颈椎椎体的后关节面是相同的,给人一种“椎体的前后关节面在奇异反鸟中发生了倒转”的印象,正是基于这样异常的现象,研究者将其种名定为“奇异的”。前后关节面的“倒转”似乎对脖子的灵活性影响甚微,因为前后椎体仍然可以在背腹向和水平方向上进行大范围的相互转动。这一发现表明鸟类在演化初期,椎体关节的方式是要比此前知道的更为复杂。
       
      奇异食鱼反鸟还保存了许多区别于其它反鸟类的特征,如前颌骨联合具有缺口,胸骨前缘的左右乌喙骨槽明显分离,髂骨内侧面发育上髋臼突等。系统发育的研究表明食鱼反鸟在反鸟亚纲内处于较为进步的位置。
       
      该项研究得到了国家自然科学基金,中国科学院青年创新促进会等项目的支持。
    2017-04-21
  • 中国首次发现骨舌鱼科金龙鱼属一新种:中华金龙鱼
       
      中华金龙鱼化石(张江永供图)
       
      中华金龙鱼化石(A)与东南亚的美丽金龙鱼(B)及澳大利亚的雷卡德金龙鱼(C)对比(张江永供图)
       
    (化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:金龙鱼是一种名贵的观赏鱼类,属于骨舌鱼超目骨舌鱼目骨舌鱼科。骨舌鱼类是真骨鱼中较古老的类群,现生骨舌鱼类除北美的舌齿鱼(Hiodon)以外,均分布于南大陆的热带和亚热带的淡水水域中,如南美的巨骨舌鱼(Arapaima)和骨舌鱼(银龙鱼,Osteoglossum),澳洲和东南亚的金龙鱼(Scleropages),非洲的异耳鱼(Heterotis)。化石骨舌鱼类基本上发现于除南极以外的世界各大陆的陆相沉积中。淡水鱼类的这种跨洋分布,给骨舌鱼类动物地理学解释带来了很大的困惑。
       
      在最新一期《古脊椎动物学报》上,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所张江永研究员和加拿大阿尔伯塔大学Mark Wilson教授报道了在我国首次发现的骨舌鱼科金龙鱼属一新种:中华金龙鱼(Scleropages sinensis)。中华金龙鱼化石标本保存完美,产于湖南湘乡始新统下湾铺组和湖北松滋下始新统洋溪组。中华金龙鱼化石的发现,为研究金龙鱼属(Scleropages)和骨舌鱼属(Osteoglossum)的分化时间提供了直接的证据,说明金龙鱼属和骨舌鱼属在早始新世以前就已经分化,这对解释骨舌鱼类的跨洋分布具有十分重要的意义。
       
      据张江永研究员介绍,新种与现生金龙鱼(Scleropages)在头部骨骼、尾骨骼、各鳍的形状和位置以及具有网状鳞片等方面极为相似,因而归入该属。然而,新种在许多特征上不同于金龙鱼的现生种,如鼻骨无纹饰,鼻骨上的感觉管显露于沟内,感觉管联合不经过顶骨,翼耳骨侧向加厚,眶前骨上的感觉孔大,眼眶后的眶下骨不完全覆盖前鳃盖骨上支, 前鳃盖骨后下角变尖,鳃盖骨后下缘凹形、下端变尖,匙骨背突长大,脊椎46–48, 椎体横突短小,胸鳍十分长大,上、下两端的尾鳍条和内部鳍条等长。
       
      虽然金龙鱼的现生种发现于各种河流和小溪中,但它比较喜欢水草茂盛的静水环境,一般在春季的夜间产卵,由雄性亲鱼在口中孵化。金龙鱼一般游弋于表层水中,以鱼虾、昆虫、甲克虫为食,甚至包括青蛙、蜥蜴、老鼠等,也可以跃出水面捕捉蜻蜓等昆虫。中华金龙鱼也应该有相似的生长环境和食性。现生的金龙鱼和骨舌鱼科中另外三个属(Osteoglossum, Arapaima, Heterotis)均生活于热带淡水水域中,因此,中华金龙鱼的生活环境可能也是比较炎热的。金龙鱼幼体的性别难以分辨,但到3-4岁龄时,区别开始明显。雄鱼体形比较纤细、头部大、口裂深,有利于孵化更多的鱼卵。中华金龙鱼也有此类特征,因此可能存在性双型。
       
      该项研究获得了国家自然科学基金资助。
    2017-04-21
  • 化石攀鲈与同期植物显示两千六百万年前的西藏腹地曾为温暖湿润的低地
     
     西藏始攀鲈及其生境复原图:渐新世晚期(距今约2千6百万年前)的西藏腹地曾存在温暖湿润的低地,孕育着与今天高原内部完全不同的环境和生态系统。(吴飞翔供图)
       
    (化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:青藏高原幅员辽阔,地势高峻,号称“世界屋脊”。青藏高原的形成由印度-亚洲板块碰撞(约5千万年前)所导致,然而对于高原如何隆起成今天的高度和规模,隆升过程中西藏地区环境曾如何演变,科学家们的认识分歧很大。关于隆起的时间,有观点认为高原在印度-亚洲板块碰撞的早期就已经形成,并在渐新世(约3千万年前)或中中新世(约1千5百万年前)达到现在的高度;其他学者则推测高原直到晚中新世(约7百万年前)甚至更晚的时候才增长到今天的海拔;而其他观点推定的隆起时间则届于二者之间。关于隆升的模式,人们曾提出整体隆升、阶梯状隆起、几次隆起与夷平交替等不同的模型。 近年来,主要基于稳定同位素分析而推测古高度的研究十分活跃,在此基础上建立的高原隆升模型,如“原西藏高原”(“proto-Tibetan Plateau”)令人印象深刻,这一派观点认为高原的主体早在4千多万年前就已经成型了。
       
      生物,特别是对环境非常敏感的鱼类和植物,是最直接而可靠的环境指标:气候的冷暖干湿,地势的高低陡缓,对应着不同的生物面貌。古生物学家将今论古,通过分析和比对古生物和相关现代类群的生物学信息可以复原化石产区的古环境,甚至推定当时的古高度。就高原鱼类而言,现生裂腹鱼类(属鲤科)“演变与隆起并进”(ascent with modification)的范例, 使化石裂腹鱼以及与它们相关的鲤科鱼类成为反推高原古高度较为有力的依据。先前已知的高原新生代化石鱼几乎全部属于这一类。近期古脊椎所吴飞翔团队在《科学报告》(《Scientific Reports》)上发表论文,报道了青藏高原中部伦坡拉和尼玛盆地晚渐新世地层中(距今约2千6百-2千4百万年前)指示低地暖湿环境的化石攀鲈(图1a, b, d)及其伴生植物,为重建高原的地质历史新添了独立证据。
       
      攀鲈(与斗鱼,天堂鱼等同属攀鲈亚目)今天主要分布在南亚,东南亚和非洲中西部热带地区(气温18至30 ℃,分布区海拔大多在500米以下,最高不到1200米)的河湖边缘或沼泽水洼,它们偏好浅而安静且缺氧的水体(溶氧量可低至1mg.L-1 以下,注:大多数鱼类的正常生命活动要求4mg.L-1以上)。它们的鳃腔内长有由鳃骨特化而成的结构如花朵一般的迷鳃(labyrinth organ)(图1c)。迷鳃表面覆盖着呼吸上皮,有着丰富的毛细血管,而且不同于其他正常的鳃,通过迷鳃的血液经由静脉回流到心脏。凭借这一器官,攀鲈可以直接呼吸空气中的氧气。迷鳃结构复杂,挤占了鳃腔很大的空间,而用于水中呼吸的鳃因此大大萎缩以致于不能满足鱼体存活所需要的氧量,所以攀鲈必须经常将头伸出水面,吞吐空气,甚至在雨后爬出水面,登岸“行走”甚至“上树”。西藏的化石攀鲈 [学名: 西藏始攀鲈(Eoanabas thibetana)]是攀鲈科迄今最早且最原始的化石代表,它将本科的化石记录前推了约2千多万年。更有趣的是,在始攀鲈的标本中研究人员也观察到了迷鳃,而且迷鳃骨片上穿有孔洞,可知它迷鳃的发育程度更接近于在空气中呼吸能力最强的亚洲攀鲈。这些特征说明西藏的化石攀鲈具有类似于现代攀鲈的生理特征与生态习性,指示着温暖湿润的环境,它们所栖息的地方可能是较为局限的水体(图2)。这与今天化石产地海拔高(近5000米)、紫外线辐射强、水体低温(年均温约?1.0 ℃)、流动性强而溶氧量高的环境截然不同。可见自化石攀鲈的时代至今,高原内部的地理特征与自然环境必然经历了巨大的变化。
       
      这一推断也得到了其他古生物学证据的支持。与攀鲈同层的植物群落包括典型的喜暖湿环境的叶型硕大的棕榈、菖蒲以及与浮萍类关系很密切的天南星科水生植物。据分析,群落所在地海拔不过一千多米。同层的某些昆虫也指示相似的古高度。而其他鱼类,例如稍晚的大头近裂腹鱼(原始的裂腹鱼类)和与攀鲈同层的张氏春霖鱼(化石鲃类),都代表着高原发育初期或者隆起之前的环境,与本文结论一致。这样一个生物群落的存在,也间接地说明当时自印度洋来的暖湿气流至少可以深入到西藏的中心地区,因此今天西藏南侧横亘东西的巨大山脉在当时至少还没有发育到像今天一样的规模,而不足以阻隔南来的热带气流
       
      由此可见,根据古生物学证据,尤其是通过大化石所反推的高原隆升历史,与目前基于地质学、地球物理化学等数据而得出的一些推断明显不同。多种证据互相参照可以让已有的高原隆升模式得到不断完善和修正。透过藏在岩层中的生命信息,古生物学家们正层层解密高原山河巨变的恢弘历史,再现天地造化的神奇!
       
      此项研究得到中国科学院战略性科技先导专项、科技部973计划、国家自然科学基金和古脊椎所化石发掘专项经费的资助。
    2017-04-21
  • 美国《医学昆虫学杂志》:中美洲多米尼加共和国琥珀中发现迄今已知最早的红细胞化石
    ?(化石网报道)据新华社旧金山4月5日电(马丹):美国《医学昆虫学杂志》近日刊载的报告显示,研究人员在来自中美洲的琥珀中发现了迄今已知最早的红细胞化石,距今大约2000万至3000万年。
    这块来自多米尼加共和国热带丛林的琥珀中封存了一只吸血的蜱虫,其背部有两个小洞。研究人员说,蜱虫被树液包裹时,血液从这两个小洞慢慢渗出,树液后来就变成了琥珀,而血液里的红细胞变成了化石。
    参与这一研究的美国俄勒冈州立大学教授小乔治·波伊纳解释说,这两个小洞说明,蜱虫在叮咬哺乳动物时,被动物抓起来,背上也被戳了两个洞,随后又被扔进了树液里。这种情形符合生活在该地区的猴子相互理毛的行为。
    变成化石的红细胞保存非常完好,研究人员还从中发现了一种名为巴贝西虫的病原体。这也是迄今已知仅有的巴贝西虫化石。巴贝西虫寄生于红细胞中,经蜱虫叮咬传播感染人畜,引发巴贝西虫病。这种传染病症状类似疟疾,可以致命。
    波伊纳说,琥珀所保存的生物形态可以揭示人类至今仍在努力对付的疾病的历史和演化。巴贝西虫应在人类出现之前的数百万年前就已经存在,它可依附于灵长类动物和其他宿主而进化。
    2017-04-12