科普文章
  • 冰河时期的古人类并不完全依赖捕猎大型哺乳动物 对鲑鱼有很强的需求
      (化石网报道)据中国社会科学报(闫勇/编译):日前,美国国家科学院院刊网站登载的美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校的最新研究成果表明,冰河时期的古代阿拉斯加人并不完全依赖捕猎野牛、猛犸象和驼鹿等大型哺乳动物为食,其对鲑鱼这种产量巨大的水生动物有着很强的需求。
      当前西方考古学界在研究古代社会日常生活和饮食习惯时,通常聚焦于人类遗骸、烹饪陶器中的食物残留,但这些考古资料相对少见。而古人类营地中经烹饪和饮食留下的篝火遗迹则非常普遍。
      美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校水与环境研究中心学者崔景哲(Kyungcheol Choy)等人,考察了阿拉斯加17个古人类留下的篝火遗迹,这些遗迹年代主要分布为距今13200—11500年。学者对篝火残留物的稳定同位素进行分析发现,在其中10份篝火残留物中存在鲑鱼脂肪的特殊化学成分,在其他7份篝火残留物中,也发现了其他淡水鱼类和陆生动物的成分。
      过去许多学者认为,冰河时代的猎人主要以大型陆地哺乳动物为食。但此次研究成果表明,水生动物,尤其是大型淡水鱼类和鲑鱼这种洄游鱼类,对于更新世末期的古人类来说是十分重要的饮食来源。鲑鱼是产量很大的一种体型较大的洄游鱼类,对于亚太高纬度沿海地区的食物链具有重要意义。
    2016-09-14
  • 苏格兰斯凯岛海滩发现1.7亿年前远古掠食性动物鱼龙骨骼化石

      (化石网报道)据腾讯科学(悠悠/编译):目前最新研究显示,苏格兰斯凯岛海滩上发现1.7亿年前远古掠食性动物骨骼化石,这是一种鱼龙,体长达到3.9米,主要以捕猎鱼类为食。部分人猜测,神秘的尼斯湖水怪可能是鱼龙的后代。鱼龙是一种强大的海洋爬行动物,嘴里长满锥形牙齿,它们生活在侏罗纪时期,当时恐龙是陆地上的霸主。
      这具鱼龙骨骼化石发现于苏格兰西部斯凯岛斯托尔湖发电站海滩附近。该骨骼化石被发现包裹在坚硬、压实的岩石之中,但是古生物学家目前成功去除骨骼化石中的岩石部分。事实上该骨骼化石最早是1966年在海滩上发现的,是斯托尔湖发电站经营者诺里斯-吉利斯发现的,他的儿子艾伦当时仅6岁。
      科学家称这是迄今苏格兰地区发现侏罗纪时期生物骨骼化石中的“皇冠之珠”,侏罗纪时期,现今苏格兰地区是一片温暖的浅海滩。这具鱼龙骨骼化石陈列在苏格兰国家博物馆接近50年时间。一些人猜测,尼斯湖中潜在的水怪可能是鱼龙的后代,它们之间存在着某种关联性。
    2016-09-14
  • 云南省恐龙山镇发现中国首例肉食恐龙和植食恐龙的游泳足迹化石
        
      恐龙游泳的仰视图
      (化石网报道)据新浪科技:2016年9月5日,中外古生物学者宣布,他们在云南省中部的恐龙山镇,发现了中国首例的肉食龙和植食龙游泳足迹。这类足迹目前在全球仅发现数例,亚洲此前只有一处记录。
      化石的研究者,中国地质大学(北京)的学者邢立达博士,张建平教授;美国科罗拉多大学马丁·洛克利教授;禄丰县国土资源局地质遗迹保护所所长王涛等专家学者在《远古世界》期刊上撰文描述了这批珍贵的标本。
      “这个化石点的规模非常小,我当时正行走乡村小道上,路边非常清晰的波痕引起了我的注意,”恐龙足迹的发现者,王涛所长告诉记者,“当我走近这个因为开路而暴露出来的区域,忽地眼前一亮,出现在眼前的竟然是几个极其奇怪的足迹,每个足迹都由三道长长的、平行的爪痕组成,沿着公路分布。这种类型的足迹在禄丰地区从来都没发现过!”
      “这是典型的恐龙游泳迹”,邢立达回忆道,“足迹分成两种类型,其中的肉食龙游泳迹这是中国第二次发现这种足迹,另外几个很可能是植食龙留下的,这在中国还属首次,这些足迹对复原当地的古生态,古行为学的研究有重要的意义。”
      长期以来,恐龙会不会游泳?是古生物学界一个充满争议的话题。肉食恐龙长期以来被认为是有“恐水性”的,无数的科普材料无不这样写着:在被肉食龙追杀中的植食龙,急中生智跳入河水,肉食龙追到岸边,只能干瞪眼了。直到2007年,美国古生物学家才真正找到肉食龙能游泳的证据。但这类标本非常稀少。中国的首次确凿记录是2013年,来自四川昭觉地区的重要发现,其行迹非常确切地表明了肉食恐龙会游泳。
      和昭觉的发现类似,恐龙山镇的造迹者是通过后肢的交替运动,双腿像桨一样提供推力,这有些类似于现生的靠双足行走的动物,比如水鸟。很可能和小狗会游泳一样,这也是两足恐龙与生俱来的本领。
      邢立达博士告诉记者,恐龙山镇的肉食龙游泳迹与昭觉的类似,但另外几个足迹则非常特殊。这3个较小的足迹与澳大利亚发现的温顿足迹非常相似,温顿足迹目前被认为是鸟脚类(植食性)留下的游泳足迹。从足迹来推断,造迹者的臀部高度大约是0.45米,基于双足恐龙的游泳方式,这也是水的大致深度。此外,我们还发现了可能是这些鸟脚类造迹者留下的尾痕。
      “在距今1亿年前的侏罗纪-白垩纪之交时期,这区域很可能是一片湖泊的浅水边缘”,美国科罗拉多大学恐龙足迹博物馆馆长马丁·洛克利教授告诉记者,“大量恐龙在此戏水、捕食,是一处非常罕见的,糅合了古行为学,古环境学的恐龙足迹学证据。”
    2016-09-14
  • 地球生命起源或全都归功于44亿年前胚胎行星撞击
      (化石网报道)据新浪科技(叶子):地球上的生命曾数次毁灭于巨大的小行星之手。但一项最新研究显示,我们的生命也许全都归功于一颗撞上了地球的胚胎行星。
      碳是地球上一切生命的基础。而该研究公布的证据显示,地球上的碳也许正是这起发生在44亿年前的灾难事件带来的。
      该研究指出,这颗胚胎行星的直径约为3000英里(约合4800公里)。在地核形成之后,它撞上了地球,与地球合为一体,并带来了生命必需的元素和钻石等珍稀晶体。
      但真是这样的话,就说明地球上的生命完全依赖于这起发生在数十亿年前的、偶然的撞击。
      地幔和地壳中究竟为什么会有这么多的碳,这个问题一直令地质学家困惑不已。在地球刚刚形成时,地球上大部分的碳都被蒸发掉了,或是被固定在了地核中。
      德州莱斯大学的一名岩石学家拉基德普·达斯古普塔博士(Dr Rajdeep Dasgupta)表示:“碳是一种很容易挥发的元素,很难解释地幔中的碳究竟从何而来。”
      “我们已经开展的几项研究显示,在地球处于熔岩状态下时,就算碳没有蒸发到大气中去,由于地核中的含铁合金具有亲碳的特性,这些碳也会凝结在地核中。”
      “我们认为需要切换一下思路,不再只关注铁、镍和碳这几种构成地核的典型物质,还应该关注一下其它物质。”
      研究人员在高压下开展了一系列实验,观察硫或硅是否会改变铁对碳的亲和力。结果显示,如果地核中的铁合金中含有大量的硅或硫的话,碳就可以从地核中逃逸出来,重新与地幔结合在一起。
      该团队总结出了在硫和硅的不同含量水平下、碳的相对浓度,并把结果与地幔中的碳浓度进行了对比。而在这一过程中,他们想到了一种很有说服力的解释。
      达斯古普塔博士指出:“地幔中的碳硫比例之所以是现在这样,也许是因为一颗类似水星的胚胎行星撞上了地球。这颗行星已经拥有了含有大量硅元素的内核,与地球相撞之后,它就与地球合为了一体。”
      “由于这颗行星质量很大,它的内核也许直接撞向了地球的地核,而含有大量碳元素的幔则与地球的地幔融合在了一起。”
      “在这篇论文中,我们关注的重点是碳和硫。我们还需要做很多工作,但我们起码已经找到了一种情况,可以解释地球上碳和硫的含量为什么是今天这样的。”
      他们的研究结果与月球的诞生理论正好一致。该理论认为,月球是在45亿年前、一颗名叫忒伊亚(Theia)的行星撞上地球后形成的。
      很多科学家认为,生命本身、或者水和氨基酸等构成生命的复杂物质是由小行星和彗星从外太空带到地球上来的。但此次研究指出,我们的生命都来自于数十亿年前的一次剧烈撞击。
      此次研究的主要作者、中国科学院的Yuan Li博士指出:“有一种广为流传的理论认为,碳、硫、镍和氢这些不稳定的元素都是在地核完全形成之后才加入到地核当中的。”
      “在太阳系形成1亿多年后,陨石和彗星把这些元素带到地球上时,它们也许避开了地球表面温度极高的‘岩浆海洋’、直接冲到了地核中去。”
      “但该理论的问题是,虽然它能解释地球上这些元素的含量为什么这么丰富,但就我们所知,还没有哪颗陨石能够让地球上的硅酸盐中含有如此多的挥发性元素。”
    2016-09-14
  • 中国现代人起源于非洲?早期东亚现代人寻踪
      (化石网报道)据中国社会科学网(王幼平):一直以来,中国文明史早期的某些具有独立起源的文明成就总是会被西方怀疑,认为是从亚欧大陆的其他地区传入的。在新石器考古领域内,安特生发现仰韶文化之后不久,仰韶文化西来说便甚嚣尘上。早先的中国文化西来说着眼点在以青铜文明为标志的商周时代,持该论点的人认为,中国的青铜器铸造工艺使用的合范法与埃及相同,所以推论中国的青铜文明是从埃及传入的。
      在旧石器考古领域内,西方学者多支持非洲起源说,认为尽管世界上不同人种在外表上的差异很大,但都是起源于非洲的,并且以DNA的检测结果为依据。按照他们的观点,不管是100多万年前的元谋人还是20万年前的北京人,都是曾经生活在中国的远古人类,但后来均因为各种原因灭绝,不是现代中国人的祖先。反驳这一观点需要古地质学、古生物学、古人类学、民俗学等学科的精诚配合。考古学领域的证明方法,就是找到年代上有接续关系、文化上有传承关系的若干不同时代的遗址,以连续的时代和有传承关系的文化来证明,中国境内从史前至有文字记录以后的时期在文化上的连续性。
      人类与石头的故事 
      机器大工业出现之前的人类历史演进次序可简单地以生产工具的原料区分为石器时代、青铜时代和铁器时代,这三个时代基本可以对应的社会形态分别是原始社会、奴隶社会和封建社会。文明一般开始于青铜时代,国家和文字在这个时代都已产生。石器时代按照石器加工工艺的不同,可分为旧石器时代和新石器时代。进化越到后期,速度越快,青铜时代在我国历史上的存在时间将近2000年,新石器时代的持续时间大致在5000年左右,旧石器时代则在170万年左右,在这漫长的时间里,人类都在干什么?
      早期人类使用的生产工具除了石器,尚有木器,但木器易腐朽,难以保存,所以考古发掘中极少发现,也不能成为某一时代的代表性生产工具。
      古人选择石器制作原料时通常要满足三个标准:首先,石料要有一定的硬度;其次,要有一定的韧性;最后,石料的产量必须丰富,并且距离居所的位置不是很远。我国旧石器时代的人类多使用砾石制作石器,以砾石制作的工具,在考古学上也称“砾石工具”,时间距离现在越近,石器制作越精致,器形越多。
      早期直立人阶段,石器制造工艺粗糙,往往一器多用,至晚期直立人阶段,剥离石器的方法出现了锤击法、碰砧法、摔击法和砸击法,器形也大大增加。此时,石器的地域特征开始出现。旧石器时代中期的早期智人阶段,间接打击法出现,修理台面的技术更加普遍;旧石器时代晚期的晚期智人阶段,中国北方地区已经普遍使用间接打击法,磨制和穿孔技术也开始出现在石质装饰品的制作环节中。
      郑州的“老居民” 
      从70万—20万年前的北京猿人,到一万年前左右的山顶洞人,在这期间,中国北方的古人类又以怎样的状态生活着?除了北京之外,我国其他地区有没有留下旧石器时代人类生活的遗迹?
      河南郑州地区背倚嵩山、南临黄河,处于古代人类东与西、南与北之间地域文化交流的中间位置。已经发现的郑州地区旧石器时代遗址中,具有代表性的是荥阳织机洞旧石器时代遗存、巩义神北洪沟旧石器中晚期遗存和荥阳蝙蝠洞,等等。
      2011─2012年夏季,郑州市文物考古研究院与北京大学考古文博学院合作发掘位于嵩山东麓的郑州西南郊老奶奶庙遗址,揭露面积近50平方米,发现石制品数千件,动物骨骼及碎片数以万计,用火遗迹数十处,以及多层叠压、连续分布的古人类居住面。老奶奶庙遗址的新发现,非常清楚地展示了当时人类在中心营地连续居住的活动细节,将近年来在嵩山东南麓新发现的300多处旧石器地点完整地连接起来,不仅系统地再现了郑州地区晚更新世人类的栖居形态,同时也发掘出土一系列与现代人行为密切相关的文化遗存,为探讨我国及东亚地区现代人类出现与发展等史前考古学核心课题提供了非常重要的新证据。
      老奶奶庙周围的生活乐园 
      老奶奶庙旧石器时代遗址位于河南省郑州市西南郊二七区侯寨乡樱桃沟景区内,东南距代家门村约500米,西邻贾鲁河上游九娘庙河,坐落在河旁二级阶地之上。遗址西北角建有一座小庙,当地称老奶奶庙。遗址地处郑州西南部的嵩山余脉向东延伸地带,属低山丘陵区,地势呈东高西低,区内黄土堆积。
      遗址东侧的马兰黄土断崖剖面高近20米,马兰黄土之上还叠压着新石器时代至历史时期的文化层。但在发掘区内,由于雨水冲刷与当地村民取土的破坏,大部分马兰黄土以上的堆积已不存在,已接近旧石器文化层。仅局部尚保留有1—3米不等的残余堆积。
      老奶奶庙主要文化层的碳14加速器的年代测定结果为距今4万年前后(未校正),结合附近遗址光释光测年数据来看,该遗址碳14测定结果校正后的实际年龄应早于距今4.5万年。老奶奶庙遗址的主要发现是以灰烬堆积为中心的居住遗迹,以及数量众多的石制品与动物化石遗存。
      遗址地层堆积与遗物分布特点显示,古人类曾经较长时间重复占用该遗址。遗址所发现的石制品有3000多件,种类包括石核、石片、断块及各类工具等。石制品的原料以灰白色石英砂岩和白色石英为主,亦有少量的石灰岩、火成岩及燧石等原料使用。在石英砂岩制品中,石片与石核的数量较多。石核多为多台面石核,均为简单剥片技术的产品,尚不见预制石核的迹象。石英原料则体积较小,亦采用锤击技术或砸击技术直接剥取石片。经过仔细加工的工具多系石英原料,数量不多,可见到的类型有边刮器、尖状器等,形体多较细小。
      出土动物骨骼数以万计,包括数量较多的较完整的下颌骨、肢骨、牙齿等,以及大量骨骼碎片。其中,下颌骨与牙齿等来自食草类动物头骨的骨骼比例要远远高于其他部位。多数动物骨骼的石化程度较深,可鉴定种类主要是马、牛、鹿、羊与猪等。还出土有数量较多的鸵鸟蛋壳碎片。动物骨骼上完全不见食肉类或啮齿类动物啃咬痕迹,显示大量骨骼在遗址上出现完全是人类狩猎与消费猎物活动的结果。引人瞩目的是,较多骨片的大小比较相近,很多骨片长度集中在10厘米上下,刚好方便手握使用。有些残片上有比较清楚的打击修理痕迹,个别还可见到明显的使用磨痕。这些迹象显示,该遗址的居民除了使用石制品以外,还大量使用骨质工具。
      在老奶奶庙遗址附近,沿贾鲁河上游近10公里长的范围内,还分布着20余处旧石器地点。这些地点也埋藏在马兰黄土上部堆积之下的河漫滩相堆积或与其同期异相的红褐色古土壤层中,其时代也当与老奶奶庙遗址相当,只是多数地点的堆积较薄,文化遗存也较少,应只是临时活动的场所。从分布位置、地层堆积与文化遗存的保存等情况看,老奶奶庙遗址位于这个遗址群的中心,当是一处中心营地(或称基本营地),并与临时活动地点共同构成一个遗址群。
      东亚现代人的曙光 
      区域地层对比显示,老奶奶庙遗址与郑州地区新发现的大量旧石器地点,主要属于深海氧同位素三阶段的气候较暖湿时期;碳14加速器与光释光等测年数据也显示这些旧石器地点的时代主要分布在距今3万─5万年期间。这些情况说明,老奶奶庙遗址等新发现正处于现代人类及其行为出现与发展的关键时段。同时,遗址位于中国与东亚大陆核心地区的嵩山东南麓,也是晚更新世人类与文化向南北与东西方向迁徙与交流的中心。该地区旧石器时代考古的新发现,对于深入探讨当前世界史前考古学与古人类学界关于现代人类起源与发展问题尤为重要。
      首先,老奶奶庙遗址以及郑州地区属于距今3万—5万年的数百处旧石器地点与数以万计文化遗物的发现,填补了过去中原地区以及东亚大陆这一阶段旧石器文化发现的空白,也确切证明有关晚更新世中国与东亚地区的古人类在最后冰期寒冷气候中灭绝的认识并不符合历史实际。与此相反,这一时期该地区的人类与旧石器文化已发展至更为繁荣的新阶段。
      其次,老奶奶庙遗址多个用火遗迹所组成的复杂居住面的中心营地的出现,偏好收集并带入居址内大量狩猎对象的下颌骨等非功利性行为的存在等特点,都是史前学界判断现代人行为的重要标志。
      再次,老奶奶庙遗址等新发现旧石器工具展示出更鲜明的区域性文化特征,无论是石料选择与石器加工,或是工具组合等技术特征与类型学特点,均可以找出与本地区更早期文化的密切联系,却看不到来自旧大陆西方同时代人类或文化影响的迹象。
      最后,老奶奶庙遗址大量使用骨质工具的发现,也应与现代人类在本地区的出现密切相关。虽然旧大陆西方同一阶段也开始大量使用骨质工具,并被视为旧石器晚期文化与现代人的重要主要特征,但后者的骨制品加工技术与老奶奶庙遗址却明显不同。老奶奶庙遗址所发现的骨制品基本不见磨制技术的应用,而主要是通过打制加工的特征,与本地区更早的发现一脉相承。
      综上所述,老奶奶庙遗址的新发现确切证明,早在距今3万─5万年在中原地区已有繁荣的旧石器文化。晚更新世人类在这一地区繁衍生存的辉煌历史,不但是探讨中华文明之源的重要资料,而且进一步展示出多项与现代人行为密切相关的新文化特征。这些出自中原地区的新发现,与中国及东亚现代人起源于非洲的论断明显相悖,很清楚地展示了我国境内更新世人类发展的连续性特点,为研究现代人类及其行为在东亚地区出现与发展提供了非常重要的新视角。
    2016-09-14
  • 格陵兰岛岩石中发现地球最古老化石——37亿年前叠层石
      
        
       
      
       
        格陵兰岛岩石中发现地球最古老化石——37亿年前叠层石(化石网配图)
      (化石网报道)据台湾“中央社”:科学家9月1日表示,已在格陵兰岛37亿年前的石头中发现生命存在迹象,该石头是迄今所发现地球最古老的化石。这意味着数十亿年前,火星上可能也曾有生命存在。
      科学家在格陵兰西南部伊苏阿(Isua)的石头中发现1个介于1到4公分高的小小突起物,他们指出,那是微生物群形成的化石,跟从百慕达至澳洲海底都发现过的化石类似。
      报道称,若确定真的是被称为叠层石的细菌群化石,而非畸形的天然构成物,那么这块化石可追溯的时间将超过澳洲发现的化石。
      原先在澳洲发现的化石本来被认为是代表生命存在最古老的化石,可追溯至2.2亿年前。
      澳洲卧龙岗大学的领衔作者纳特曼对路透社说明这项刊载在《自然》期刊的研究:“这证明37亿年前,地球已非一片荒凉寂寥。”纳特曼说,那时的地球已经是足以让生命繁盛的地方。
      报道称,地球约在46亿年前形成。
      相关报道:37亿岁!迄今最古老化石现身格陵兰岛 
      (化石网报道)据科技日报:澳大利亚的一个研究小组报告称,他们在格陵兰岛发现了一些叠层石化石,其历史可追溯到37亿年前,比目前地球上最早的生命化石还要早2.2亿年。
      负责此项研究的澳大利亚伍伦贡大学的艾伦·奈德曼称,他和他的同事是在格陵兰岛西南部伊苏阿的变质岩中发现这些高1—4厘米的化石的。岩石的化学特性、沉积构造和所含矿物组成等多种证据表明,该叠层石由活有机体形成,时间可追溯至约37亿年前。
      叠层石,是一种“准化石”,一般由原核生物产生的有机物沉积形成。由于蓝藻等低等微生物的生命活动会引起周期性的矿物沉淀,加之其对沉积物的捕获和胶结作用,由其形成的化石一般具有叠层状的结构特征,叠层石的命名也因此而来。叠层石是藻类繁衍生息形成的生物遗迹,记录下了丰富的古环境信息,具有重要的科学研究价值。
      格陵兰岛是世界上最大的岛屿,面积约216.6万平方公里,常住人口约5.7万,地处北极地区,气候寒冷,超过80%的土地被冰雪覆盖,环境从未被污染,被誉为“世界最后一片净土”和“地球上的自然博物馆”。
      研究人员称,这些化石被认为曾沉积在浅海环境中,是在近期常年积雪带融化后才裸露出来被发现的。此前有关基因分子钟的研究认为,地球生命起源时间是40多亿年前,新发现与其吻合,在某种程度上证实了这一点,为其提供了化石证据。
      相关论文发表在最新一期的《自然》杂志上。
    2016-09-06
  • 2.5亿年前二叠纪-三叠纪大灭绝事件后为何数百万年内无法恢复?或因海洋温度过高
      在“二叠纪-三叠纪灭绝事件”之后,生命的复苏过程大约花费了500~900万年之久。在此次严重的灭绝事件中,地球上海洋生命的96%以及陆地生命的大约70%都消失了
      (化石网报道)据新浪科技(晨风):我们每天过着平静的生活,似乎生活一直都是如此安稳的。地球是生命的家园,但地球对于生命而言并非一直如此。在漫长的地质历史时期曾经发生过多次严重的生物大灭绝事件,这是地球历史上最具灾难性的时刻,它们几乎将陆地和海洋中的生命彻底抹去。而其中最严重的一次大灭绝事件便是发生在古生代二叠纪末期,距今大约2.5亿年前的“二叠纪-三叠纪灭绝事件”,该事件发生之后长达数百万年时间内生命都未能恢复元气,远远超出了其他灭绝事件,因而被称作大死亡(The Great Dying),或是“大灭绝之母”(Mother of all mass extinctions)。
      对于为何在此次大灭绝事件之后在如此漫长的时间内生命都无法恢复这一问题上,科学家们最近取得了一些新的认识。
      研究人员对加拿大北部高纬度地区进行了考察,该地区当初曾经是超级大陆“泛大陆”(Pangaea)的边缘地带。科学家们发现在“二叠纪-三叠纪灭绝事件”发生之后,环境中出现了一段显著的营养物质空白时期。
      这样的情况可能是由于当时海洋温度的急剧上升导致的结果,这种情况可能会阻碍环境食物链底部生物的生产能力并延缓海洋生命的复苏进程。
      在“二叠纪-三叠纪灭绝事件”之后,生命的复苏过程大约花费了500~900万年之久。在此次严重的灭绝事件中,地球上海洋生命的96%以及陆地生命的大约70%都消失了。
      约瑟·柯尼斯(Jochen Knies)是北极天然气水合物、气候与环境中心(CAGE)的研究人员,他表示:“这场严重的大灭绝事件起因可能是位于今天西伯利亚地区的大规模火山喷发。”他说:“当时的这场火山喷发持续了数百万年时间并释放出巨量的挥发物成分,如二氧化碳和甲烷,这些都是温室气体,从而造成地球严重升温。”
      在这项已经发表在《地质学》杂志上的论文中,研究人员对北极地区的地质学记录进行了考察和分析并从中找出了为何当时海洋生物的恢复需要花费如此漫长时间的原因。分析显示,由于当时持续的高温环境,海洋中营养物质严重缺乏,这阻止了藻类繁衍。由于藻类等属于海洋生态中食物链的底层供应者,整个海洋生态系统便迟迟无法重建。
      柯尼斯表示:“当时属于泛大陆最西北边缘地带的区域如今是加拿大北极高纬度地区。正是在该区域,我们在地质记录中发现了当时存在的明显的营养物质断层。这就意味着当时的海洋中严重匮乏营养物质成分,比如氮。高温环境导致海洋中温跃层和营养跃层的深度变深,于是来自海洋底部的营养物质上涌通道终止了。在这样的环境下,海洋藻类的生长便受到了极大的抑制。”
      根据研究人员的说法,海洋温度在该次大灭绝事件之后又经过了漫长的600~700万年时间时间才逐渐恢复冷却,在那之后海洋中的营养物质成分水平也随之逐渐恢复正常。
      柯尼斯表示:“阻碍海底营养物质上涌的界限开始逐渐式微,海水再次恢复上涌。这一过程带来了营养物质,海洋开始复苏,最终带来的新一轮的生命大爆发。”
      他说:“由于这场史无前例的超级大灭绝事件所留下的生态空白最终被填补上了。”
      当然,这项研究所针对的还不仅仅是这一发生在远古时期的大灭绝事件,研究人员还希望借此为如今全球变暖大背景下海洋环境将会如何发生变化提供思考的线索。
    2016-09-06
  • 大脑袋优势反而使动物面临着更大灭绝风险 海绵没有大脑生存得相当成功
      (化石网报道)据新浪科技(任天):大脑袋具有显而易见的演化优势,但同时也隐含着巨大的代价。对于今天许多拥有较大体积大脑的动物来说,这个优势反而使它们面临着更大的灭绝风险。
      长期以来,大脑一直被视为我们最重要的资本。我们很聪明,已经征服了地球上几乎每一个角落,将各种环境改造成适合我们生活的栖息地,并发展出越来越先进的技术,使我们的生活更加便捷。尽管大脑是一个维护成本非常高昂的器官,需要大量的能量供应,但人类的存在已经证明,这些代价在生物学上是可以得到回报的。我们已经成功找到了方法,能够应对大脑向更大体积演化所带来的额外代价。
      不过,较大的大脑也并非像吹捧的那样强大。有些情况下,像海绵等动物甚至都没有大脑,但也生存得相当成功。一些研究者甚至认为,海绵曾经拥有过大脑,但它们弃之不用了,或许是因为没有大脑可以更好地适应在海底岩石上固着的生活。
      明白这一点之后,我们就不难理解近期一些研究所揭示出来的问题:大脑体积较大对某些哺乳动物来说可能有着相当大的风险,甚至会导致它们的灭绝。
      目前地球上许多大型哺乳动物都面临着很高的灭绝风险。2016年8月的一篇研究论文指出,地球现存最大的哺乳动物中,有60%被国际自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)归为受威胁的级别(包括易危、濒危和极危)中。撒哈拉以南非洲和东南亚的动物面临的威胁最大,包括犀牛、大象、狮子、老虎和大猩猩。
      论文第一作者、俄勒冈州立大学林学院的威廉·里普尔(William Ripple)在一份声明中说:“对世界上那些最大的陆地动物面临的趋势看得越多,我就越担心我们会失去这些动物,而科学上刚刚发现它们又多么重要。”
      这份研究报告汇集了43位野生动物专家的成果,发表在《生物科学》(BioScience)杂志上。报告中强调了一个动物保育工作者早已知道的观点:越大 的动物面临的灭绝风险就越高。对此有几种解释。大型动物需要更多的食物和更大的栖息地,并且经常成为非法捕猎的目标。此外,它们的栖息地还因为森林砍伐持 续增加等因素而不断缩减。森林、草原等栖息地的消失部分原因是农业用地的增加——为了喂饱不断增长的人口。
      然而,还有另一个较不为人知的原因也增加了大型动物的灭绝风险:它们的大脑袋。在某种程度上,这一观点是很显而易见的,因为体型越大,所需要的大脑体积就越大。“我们知道,大脑体积与体型是相关的,很明显你无法在老鼠的身上放一个大象的脑袋,”英国雷丁大学的保育生物学家曼纽拉·冈萨雷斯-苏亚雷斯(Manuela Gonzalez-Suarez)说,“大体型动物具有小体积大脑的情况也非常罕见。”
      不过,冈萨雷斯-苏亚雷斯猜想情况可能更加复杂。哺乳动物的大脑体积是否会直接影响它的灭绝风险呢?如果确实有影响,那又是为什么呢?
      在2016年5月发表的一项研究中,冈萨雷斯-苏亚雷斯及其同事对474种哺乳动物进行了研究,了解哪些特征会导致物种灭绝风险提高。他们发现,较大体积的大脑与众多导致问题的特征有关,从而使物种数量出现明显的下降趋势。
      举例来说,脑袋较大的幼崽需要更长的妊娠时间和更多的亲代照顾。这意味着,大脑体积较大的动物要花更长时间用于繁殖,即一定时间内繁殖的后代更少。一只典型的大猩猩母亲在幼崽出生的头三年里,几乎都是在照料它,并且要隔3到4年才会繁殖一次。
      较长的妊娠时间和断奶期还意味着,后代更容易在年幼的时候死去。冈萨雷斯-苏亚雷斯说:“这些特征反过来增加了灭绝的风险,因为种群数量的增长不够快,无法迅速补偿额外的死亡。”
      大脑体积较大确实可能帮助了哺乳动物——特别是我们——适应不断变化的环境。然而,新的研究结果显示,大脑袋并不总是好事。冈萨雷斯-苏亚雷斯称,今天的大型哺乳动物已经越过了一个关键点,使较大体积的大脑带来的风险高于能带来的价值。“代价太高了,”他说道。
      导致这一情况转变的罪魁祸首很明显,正是我们人类。论文作者之一、墨西哥国立自治大学的亚历杭德罗·冈萨雷斯-博耶尔称,动物无法应对人类活动造成的环境变化。
      “它们无法做出足够快的反应,因此较大的大脑体积所赋予的行为模式在过去还行得通,但在环境快速变化的今天就不够用了,”冈萨雷斯-博耶尔说道。讽刺的是,这种情况部分是我们人类自己的大脑造成的。依靠较大的脑容量,人类以前所未有的方式改变着世界,并使其他大型动物的生存受到威胁。
      2016年2月的另一项研究也分析了这一问题。斯坦福大学的埃里克·埃布尔森(Eric Abelson)关注了160个物种大脑与体型之间的联系。他利用博物馆中收藏的1679件动物头骨,对它们的大脑体积进行了估计。研究发现,受到威胁最严重的那些动物往往具有更大的“大脑-体型比”。
      不过,人类是一个例外:我们的大脑体积很大,但我们的数量还在不断增长。事实上,人类数量的增长速率可能很快就无法持续。此外,尽管拥有很高的智力,但我们其实正在让地球处于越来越严重的危机之中。“我们在为自己寻求利益的时候可能太聪明了,以至于没有意识到我们正在摧毁这个星球,”冈萨雷斯-苏亚雷斯说道。
      冈萨雷斯-博耶尔对此表示赞同,但也指出我们中许多人已经意识到了人类的责任。他认为,问题在于改变我们行为的动机太过抽象:我们这么做更大程度上是为了子孙后代的利益。“这个问题更多是文化上的,”他说道。
      综合这些研究,我们可以得到一个很悲观的结论:地球最终将失去一些最具标志性,并且是最聪明的物种。冈萨雷斯-苏亚雷斯希望她的发现能帮助生态学家获得更多的资助,以帮助那些被认为处于极高灭绝风险的动物。
      通过这种方法,或许我们能开始抵消一些我们自己导致的生态危机。“我们不能静静地走向这个贫瘠不堪的未来,”近期发表在《生物科学》杂志上的文章中写道,“相反,我们认为这是我们共同的责任,作为研究大型动物群的科学家,我们必须行动起来,阻止它们的消亡。”
    2016-09-06
  • 320万年前“人类祖母”露西很可能是从树上摔下而死亡




      320万年前“人类祖母”露西很可能是从树上摔下而死亡
      (化石网报道)人类学家于1974年在埃塞俄比亚发现一具320万年前的人类化石,推断为人类最早的祖先,并命名为“露西”。科学界长久以来对露西死因有很大争议,有专家坚持,其骸骨骨折是化石形成过程造成。但科学期刊《自然》近日发表研究报告,指出以电子扫描露西化石后,发现她很大可能从树上摔下,导致全身多处骨折致死。
      研究由美国德萨斯州大学的人类学者卡佩尔曼(John Kappelman)负责领导,研究人员早前以电脑X光断层扫描露西化石,发现她脚踝、膝盖和骨盆也有骨折,对比临床病例结果后,认为她应从高处摔下致死。研究人员称,露西很可能从逾10米的大树跌下,摔落地面时曾张开手臂,试图减轻冲击,导致上臂及全身多处骨折。
      但同时正在研究露西化石的美国古人类学家迈耶(Marc Meyer)却持不同意见,他认为黑猩猩从树上坠落受伤时,普遍会折断脊椎骨,不过露西明显没有这样的损伤。而当初发现露西化石的约翰逊教授(Donald Johanson)至今依然力陈己见,认为露西的骨折是化石形成过程中导致。
      相关报道:“人类祖母”露西很可能是从树上摔下而死亡 
      (化石网报道)据新华社伦敦8月29日电(张家伟):有“人类祖母”之称的古人类化石露西是考古学家迄今发现的最为完整的古人类化石之一。英国《自然》杂志29日发布的一份报告说,露西很可能是从树上摔下而死亡,并推测露西所属的古人类“阿法南方古猿”或许有在树上生活的习惯。
      1974年,考古学家在埃塞俄比亚一处谷地发现了同属于一个古人类女性的大量骨骼化石,化石占完整骨骼的40%,并用一首甲壳虫乐队的歌将其命名为露西。进一步分析发现,化石属于生活在约320万年前的人科动物阿法南方古猿。露西的身高约在1.1米,体重约为29千克,具有类似猿的脑容量,但骨盆和腿骨的功能几乎和现代人类相同。
      美国得克萨斯大学奥斯汀校区研究人员领衔的团队对露西的化石标本,包括它的头盖骨、手、骨盆和脚等,进行了细致的计算机断层扫描,生成了一个详细的数据库。分析发现,露西的右肱骨(右上臂骨)有异常的骨折痕迹。
      报告作者之一、得克萨斯大学奥斯汀校区学者约翰·卡佩尔曼说,往往是摔落时,手部用力撞击地面后导致对肩部产生冲击才会出现这种骨折。研究人员在露西身体其他部位也发现了不同程度的骨折,它们的位置和严重程度也都符合高处摔落导致的骨折状况,并且骨折出现的时间是在露西死亡前没多久。
      研究人员认为,露西是从12米以上的高度摔落到地面的,因此很可能是从一棵树上摔落。至于露西为什么会到树上去,他们推测说,或许是因为露西这样的古人类身材比较矮小,为了寻找食物以及夜间安全的栖息处不得不爬到树上。
      卡佩尔曼说,阿法南方古猿的生活方式可能是结合陆栖和树栖两种,但是这些古人类的肢体特征比较适应地面行走,可能削弱了他们的爬树能力,这或许会导致他们更容易从高处坠落。
      相关报道:研究发现早期人类祖先“露西”从树上摔落死亡 
      (化石网报道)据腾讯科学(悠悠/编译):目前,考古学家对318万年前人类早期祖先“露西”进行CT扫描,发现她的骨骼出现断裂,推测它是从12米高的树上跌落,以时速56公里的速度摔倒在地面。基于骨折类型,考古学家认为,她首次是足部着地,之后手臂向前支持地面,摔倒不久后死亡。
      露西是寿命最长、最著名的早期人类祖先。地质科学教授理查德-凯查姆(Richard Ketcham)和同事用10天时间扫描露西40%的骨骼化石,从而建立了35000个CT切片数字档案。露西前臂断裂处进行CT扫描,总体来说,她的脚踝、手臂、膝盖、骨盆,以及至少一段肋骨都出现了骨折,表明她应当遭受了严重的内部器官组织损伤。
      自从1974年在埃塞俄比亚考古发现露西骨骼化石,这具两足陆地行走早期人类便成为科学家的关注焦点,她在树木栖息的时间成为争论的科学主题。
    2016-09-06
  • 鲤鱼正“逆向进化”以重生鳞片
      (化石网报道)据EurekAlert!:进化是一个缓慢的过程,往往需要几千年甚至上百万年。但是,如果必须要进化,这个过程也可以很快。拿最普通的鲤鱼(Cyprinus carpio)来说,同大部分的鱼类一样,鲤鱼全身覆盖着鳞片,但几个世纪以前,欧洲中世纪的僧侣选择性地养殖了一些鲤鱼来创造出少鳞的品种,从而更易于将其剖开洗净食用。
      从1912年开始,这些“镜鲤”——因其光滑的表面而命名——被引进到没有鲤鱼这一物种的马达加斯加进行大量人工繁殖,它们迅速布满了整个海岛。然而,到了50年代后期,人们观察到镜鲤的后裔开始“退化”并成长为有更多鳞片的鱼。在《英国皇家学会会刊B》上出版的一篇研究论文中,研究人员采集了马达加斯加近700条野生鲤鱼和养殖鲤鱼,并研究了它们的鱼鳞模式和基因型。大约65%的野生鲤鱼——其中大部分是最早一批被放生的镜鲤的后代——全身覆盖着鳞片,尽管它们都还拥有最初将其祖先变成镜鲤的基因突变。研究小组得出结论说,新长出鱼鳞的鲤鱼是在100年里,或者说经过大约40代,通过不同的基因进化出了自己的鳞。
      有证据证明在野生环境下带鳞鲤鱼比镜鱼更易生存,这很可能是因为鱼鳞保护它们免受天敌和寄生虫的袭击,鱼鳞的重生也表明,一个生物的生存环境会给其带来多么大的压力,迫使其快速进化。
    2016-09-06