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  • 【新华社】古生物学家揭示1亿年前昆虫如何学会伪装术
    2018年8月22日 来源:新华社
      新华社南京8月22日电(记者王珏玢)记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,近日中、意、美三国科研人员对缅甸琥珀中脉翅目昆虫的幼虫进行了研究。结果显示,早在1亿年前,这些昆虫幼虫就已经学会了伪装、挖洞等一系列生存技能。这一发现,为了解昆虫早期演化提供了重要新线索。
      在漫长的地质历史中,昆虫演化出不同的伪装术。但是昆虫究竟如何一步步演化出伪装行为,科学界一直缺乏明确的认识。本次研究中,中科院南古所参与的团队结合美国自然历史博物馆新收集的琥珀化石,将11类新发现的脉翅目蚁蛉亚目昆虫幼虫作为研究对象。研究人员系统梳理了这11类远古幼虫与现生蚁蛉幼虫的演化关系,然后利用数学模型,对琥珀化石中展现的关键行为学、形态学特征进行了深入分析。
      结果显示,这些1亿年前的幼虫化石里,至少有3个类群已经独立演化出伪装术。它们将一些沙粒、植物碎屑等放在背上,就像穿上了“迷彩服”,把自己伪装成周围的环境。还有一些幼虫是打洞能手,它们会挖很深的洞,并将自己藏身其中守株待兔,有其他虫子路过就出其不意地将之捕食,饱餐一顿。
      “这些有趣的行为说明,伪装术以及一系列挖洞捕食行为,在昆虫演化的早期就已经在多个重要类群里出现。这也从另一个侧面反映出,当时的昆虫类群面临不小的生存压力,它们一边学习伪装术自保,一边发展起各种先进的猎食技能,以谋求生存。”南古所研究员王博说。
      相关研究成果已于22日晚发表于英国《自然》杂志子刊《自然通讯》。
    2018-08-22
  • 【现代快报】你知道影响气候的“冷舌”吗?
    2018年8月21日 来源:现代快报
      赤道这片冷水区4.5亿年前就有,促进了我国华南板块海洋生物的繁盛
      每年冬天,气象学家们都会讨论是暖冬还是冷冬,是“厄尔尼诺”还是“拉尼娜”。事实上,全球气候的引擎之一是地球赤道东太平洋的一片冷水区。这片冷水区长得像舌头,对海洋、大气二氧化碳循环、全球气候都有重要影响。
      “冷舌”是现在才有的吗?中科院南京地质古生物研究所“早古生代创新研究群体”负责人詹仁斌研究员及其团队,与加拿大威斯顿大学靳吉锁教授合作,通过多学科交叉研究发现,早在4.5亿年前海洋“冷舌”就已经存在了,而我国华南板块是当时最大的受益者。这一研究成果发表在国际知名地学期刊《地质学》上。
      现代快报/ZAKER南京记者 胡玉梅
      见习记者 阿里亚
      赤道上有个气候“引擎”
      詹仁斌说,影响全球气候的引擎之一是赤道“冷舌”,它是海洋—大气间二氧化碳交换的场所,富含二氧化碳的深部水通过上升洋流将二氧化碳释放到大气当中。全球海洋每年从大气中吸收20亿吨的碳到海洋里,其中约8亿-10亿吨在“冷舌”区又回归大气。全球的厄尔尼诺和拉尼娜等气候事件都和它有关。比如:在厄尔尼诺年份,向大气中释放碳的量下降至只有3亿吨。
      既然是冷水区,那么冷舌的温度如何?据了解,赤道海水温度常年在27℃左右,而冷舌附近的海水温度低至18℃-25℃,拉尼娜年份水温会低至13℃。
      华南板块一直“北漂”
      在地球漫长的岁月中,奥陶纪是一个重要的地质年代,从4.88亿年前到4.44亿年前。
      在奥陶纪时期,我国华南板块生物群经历了一个转型,华南板块在今天覆盖江苏、上海、浙江、安徽、贵州、重庆、四川、广西、广东、湖北、海南以及陕西、河南、云南等省份的大部分地区,詹仁斌告诉现代快报记者,在整个奥陶纪期间,我国华南板块一直在向北漂移,从中低纬度一直漂移到赤道附近。
      越靠近赤道温度越低
      詹仁斌说,根据常理,越接近赤道,温度应该越高,但事实上,华南的地质记录并非如此,而是呈现了一个相反的趋势。
      詹仁斌发现,距今4.8亿年前的华南板块,海底沉积的是暖水型碳酸岩,海底生活的也是暖水型生物;而到4.5亿-4.44亿年前,海底沉积的是凉水型碳酸盐,生活的也是凉水型动物。詹仁斌说,在海洋中生活的生物也发生了变化,它们的个头也很小。就海洋无脊椎动物腕足动物而言,4.8亿年前,有的个体可以达到3厘米甚至更大;而在4.5亿年前,叶月贝腕足动物群一般只有3-5毫米大。
      “我们研究发现,在奥陶纪期间,华南板块上的海洋生物多样性越来越丰富,4.5亿年前后的生物属种数量是4.8亿年前的3倍甚至更多。”詹仁斌说。
      冷舌促进海洋生物繁盛
      为什么越接近赤道温度反而越低呢?为了揭开谜底,詹仁斌他们做了古洋流重建模型,并且和现代的赤道东太平洋做了对比。最终,谜底揭开:在4.5亿年前,地球赤道附近就已经有了“冷舌”海域,而当时的华南板块就在冷舌海域范围内。
      詹仁斌说,华南板块长期受到了冷洋流的影响。冷水洋流给华南板块带来了丰富的营养物质,促进了海洋生物群的分异和繁盛,从而发育了凉水型动物群。
    2018-08-21
  • 【中国科学报】缅甸琥珀揭示中生代苏铁甲虫传粉模式
    2018年8月20日 来源:中国科学报
      
      白垩纪中期喜苏铁白垩似扁甲的生态复原图
      本报讯 苏铁类植物(俗称铁树)是一类古老而独特的裸子植物。苏铁在中生代中晚期的陆地生态系统中占据主导地位。近日,通过对缅甸琥珀中大量的甲虫化石进行系统研究,中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队发现了一类独特的扁甲类昆虫和它所取食的聚集成簇的苏铁花粉。这一发现揭示了中生代苏铁甲虫传粉模式。该研究于8月16日在线发表于《当代生物学》(Current Biology),南京古生物所副研究员蔡晨阳是第一作者。
      尽管苏铁类植物化石在中生代地层中丰富多样,人们对苏铁类植物传粉模式的起源和早期演化却知之甚少,尤其是有助于阐释铁树传粉演化历史的直接化石证据极其罕见。蔡晨阳告诉《中国科学报》记者:“综合对比现代不同大陆上这类甲虫与铁树的传粉关系,我们的发现证明了甲虫与苏铁之间传粉关系的建立不晚于侏罗纪早期,远早于被子植物及其传粉者的起源和兴盛。”
      目前,苏铁目植物种类不多,但是它们起源很早,可以追溯到二叠纪。与现生松柏类、银杏类等风媒裸子植物不同,自然状态下苏铁的传粉和繁殖需要昆虫协助完成,即苏铁是一类严格的虫媒裸子植物,传粉者主要包括多种甲虫(鞘翅目)和一些蓟马(缨翅目)。
      近几年,南京古生物所研究员黄迪颖和蔡晨阳对大量缅甸琥珀昆虫化石进行系统的收集和研究,并与德国、美国同行以及上海师范大学等合作,发现一个形态特化的澳洲蕈甲科的甲虫新属种,并在这枚标本中发现许多聚集成簇的苏铁花粉。
      通过功能形态学、支序系统学和生物地理学等多学科综合研究,科研团队证明了缅甸琥珀中新发现的甲虫与苏铁花粉代表了一种古老的裸子植物传粉模式,并认为这种模式起源不晚于侏罗纪早期,并一直延续至今。
      黄迪颖表示:“这项研究对认识中生代陆地生态系统中裸子植物与昆虫的协同演化关系具有重要意义。”(沈春蕾)
      相关论文信息:DOI: 10.1016/j.cub.2018.06.036
    《中国科学报》 (2018-08-20 第5版 创新周刊)
    2018-08-20
  • 【南京日报】4亿多年前,江苏等华南板块一直“北漂”
    2018年8月20日 来源:南京日报
      南报网讯(记者 毛庆)每年冬天,气象学家们都会讨论是暖冬还是冷冬,是“厄尔尼诺”还是“拉尼娜”。事实上,全球气候的引擎是地球赤道东的一片冷水区。这片冷水区长得像舌头,对海洋、大气二氧化碳循环、全球气候都有重要影响。最近,中国科学院南京地质古生物研究所研究员詹仁斌及其团队通过多学科交叉,研究出上述片区在奥陶纪时就已存在“冷舌”现象,即海水表面温度呈逐渐变凉的趋势,由此带来整个动物群的演化。研究成果近期发表于国际知名地学期刊《地质学》(Geology)杂志上。
      在地球漫长的岁月中,距今4亿多年前的奥陶纪是个重要的地质年代。当时的华南板块包括江苏、上海、浙江、安徽、云南、贵州、重庆、四川、广西、广东、湖北、海南岛等,这片地区几乎淹没在海洋。4.8亿年前,该板块位于南半球中纬度的亚热带地区,之后一直往赤道偏移,在4.4亿年前左右到达赤道附近。按理,越接近赤道,海水温度应该越高,但事实上,詹仁斌的研究发现并非如此。
      詹仁斌介绍,他们从当时的生物化石氧同位素的变化找到海水温度下降的证据。由于海水温度下降,海洋中生物的生物也发生了变化,从暖水型演变成凉水型,而且个头越来越小,4.9亿年前,有的生物可以达到3厘米左右,珊瑚、鹦鹉螺等已经开始繁盛,一度成为海洋霸主,而到4.4亿年,,生物都变成了毫米级,只有几毫米大,而且生物的多样性也越来越丰富。比如一种叫芬根伯贝的贝壳,它们虽然个头不大,靠海水悬浮有机质为生,但寿命特长,能活一千年。
      为什么越接近赤道海水温度反而越低呢?詹仁斌做了古洋流重建模型,并且和现代的赤道东太平洋做了对比。他们发现,大约在4.5亿年,地球上已经有“冷舌”,而当时的华南板块就在冷舌海域范围内。尽管处于赤道附近,但长期受到了冷洋流的影响,所以海水温度越来越低。
    2018-08-20
  • 【科技日报】4.5亿年前赤道“冷舌”滋养了华南板块
    2018年8月20日 来源:科技日报
      科技日报南京8月20日电 (记者张晔)奥陶纪晚期(4.58亿年前—4.43亿年前),我国的华南板块从南半球漂移到赤道附近,海水温度却越来越低。20日,中科院南京地质古生物研究所詹仁斌团队揭开了谜底:来自南极的冷水团成为赤道“冷舌”,并带来丰富的营养物质孕育了多种生物在此急速增长。相关成果发表于最新一期《地质学》杂志上。
      现代海洋赤道海水表面温度(SST)通常是27℃。但是,在东太平洋加拉帕戈斯群岛附近的海水表面温度却是18℃—25℃,在拉尼娜年份甚至低至13℃,这一切都是南美洪堡冷水洋流导致的。那么,赤道“冷舌”始于什么时候,如何产生,对生物和环境产生哪些影响呢?
      前人研究表明,华南板块在早奥陶世处于南半球中纬度(即亚热带)地区,之后逐渐向北漂移,并在晚奥陶世到达赤道附近。而最新牙形类氧同位素研究显示了完全相反的趋势,奥陶纪时海水表面古温度呈逐渐变凉的趋势,这与华南板块古地理位置变化呈现相反的趋势。
      研究人员通过奥陶纪古洋流重建显示,冈瓦纳大陆沿岸存在一个从南极到赤道的冷洋流。詹仁斌团队与加拿大威斯顿大学靳吉锁教授研究后认为,基于古生物学、沉积学以及地球化学等证据,可以判断赤道“冷舌”在奥陶纪时就已存在。
      奥陶纪晚期,南极冰盖形成,富营养的、富氧的巨大冷水团在当时的南极形成后,下沉到一定深度后沿着冈瓦纳大陆的东岸向北移动,并在赤道一带随上升洋流重新达到海面,当时的华南正好处于赤道附近,正是赤道“冷舌”的位置。冷水洋流给华南板块带来了丰富的营养物质,促进了海洋生物群的分异和繁盛,从而发育了凉水型动物群,记录它们的就是一套凉水型碳酸盐岩。因此,赤道“冷舌”是华南奥陶纪生物大辐射的背景机制之一。
    2018-08-20
  • 【中新社】古生物学家揭秘奥陶纪海洋动物群繁盛背后的“玄机”
    2018年8月20日 来源:中新社
      中新网南京8月20日电 (杨颜慈)中国科学院南京地质古生物研究所20日发布消息,该所“早古生代创新研究群体”负责人詹仁斌研究员及其国际合作伙伴加拿大威斯顿大学靳吉锁教授指出,现今活跃在东太平洋赤道地区的“冷舌”现象在奥陶纪时就已存在,华南板块在奥陶纪时的海洋动物群演化与这一“冷舌”及其运移存在密切关联。该研究成果在近期发表于国际知名地学期刊《地质学》(Geology)杂志上。
     

      晚奥陶世全球古地理再造与推测的古洋流运移路径。南古所供图
     海洋表面温度是海水和大气相互作用的结果。通常情况下,热带太平洋的表层水温度存在着东冷西暖的特点。在赤道东太平洋存在一个冷水区,被称之为“赤道东太平洋冷舌”。在现代海洋中,“赤道东太平洋冷舌”对海洋-大气CO2循环、全球气候具有重要影响,厄尔尼诺和拉尼娜等气候事件都受其影响和直接控制。

      现代海洋表层水温度图。南古所供图
      科研人员介绍,大量研究证实,华南板块在距今4.88-4.44亿年的奥陶纪期间从南半球中纬度逐渐漂向赤道,其环境纬度特别是海水温度应该是越来越高。然而,数十年的地层古生物研究发现,尽管在板块“漂流”过程中,其生物多样性越来越高,属种越来越多,但海水的温度却越来越低,这与华南板块向赤道漂移“应该”出现的变化呈现出了相反的趋势。
      综合各种证据,科学家认为这是因为板块在运移的过程中遇到了冷水洋流,冷水洋流带来丰富的营养和充足的氧气,促进了华南板块的成种作用,诱发了海洋生物的辐射,这就是地史上著名的奥陶纪生物大辐射。
      研究通过奥陶纪古洋流重建显示,冈瓦纳大陆沿岸存在一个从南极到赤道的冷洋流,该洋流性质和引起赤道东太平洋“冷舌”的现代南美洪堡洋流(即秘鲁寒流)相似。
      因此,尽管扬子台地在晚奥陶世处于赤道附近,因其长期受冷洋流的影响,冷水洋流给华南板块带来了丰富的营养物质,促进了海洋生物群的分异和繁盛,从而发育了高分异度高丰度的凉水型动物群,记录它们的就是一套凉水型碳酸盐岩。因而,赤道“冷舌”成为华南奥陶纪生物大辐射的重要背景机制之一。
      本研究得到国家自然科学基金委、中国科学院及现代古生物学和地层学国家重点实验室的资助。(完)
    2018-08-20
  • 【江苏广电】穿越亿年的“爱情秘密” 竟藏在一只琥珀里……
    2018年8月17日 来源:江苏广电
      “心跳乱了节奏梦也不自由
      爱 是个绝对承诺 不说
      撑到一千年以后
      放任无奈 淹没尘埃
      我在废墟之中守着你走来 喔
      …………”
      人类对爱情的传颂永远历久弥新。林俊杰的《一千年以后》以跨越千年的宏大维度,赋予爱情别具一格的沧桑感。而在自然界,跨越千年的“羁绊之情”并不少见,甚至更为长久。比如我们常见的“铁树”(学名“苏铁类植物”)就与一类甲虫有着长达近二亿年的“爱情长跑”。
      这项研究,由中科院南京古生物所研究团队发现,而研究起点,源自在缅甸挖到的一只琥珀。
       
      白垩纪中期喜苏铁白垩似扁甲和现生近缘种的形态对比 
      这只琥珀来自一亿多年前的白垩纪中期,一直深埋地底。直到近期研究团队在缅甸挖出来后,发现琥珀里竟有一只保存完好的澳洲蕈甲科昆虫,研究人员认为这是现代澳洲蕈甲的“老祖宗”。
       
      与喜苏铁白垩似扁甲保存在一起的苏铁类花粉 
      现代澳洲蕈甲是铁树主要的花粉传播协助者,琥珀里不仅有它们的“老祖宗”,还存在花粉物质。研究人员由此判断铁树与澳洲蕈甲的“合作关系”起源很早,不晚于侏罗纪早期,也就是一亿九千万年前,远早于人们熟知的被子植物及其传粉者如蜜蜂、蝴蝶等。
       
      Encephalarteae族苏铁及其澳洲蕈甲科昆虫传粉者的生物地理分布
      以及传粉者之间的系统关系 
      更有意思的是,澳洲蕈甲这类昆虫,目前主要出现在澳大利亚西南部、南非东部,而它们的“老祖宗”在缅甸被发现,同一种族的昆虫在三个不同大洲出现,侧面证明了地球大陆分裂漂移的过往。
      尽管历经“山无棱、天地合”的沧海桑田,铁树与甲虫的“羁绊”却延续至今。中科院南京古生物所的研究团队于8月16日(当晚23点)将这项研究在线发表在《当代生物学》(Current Biology)上,为认识中生代陆地生态系统中裸子植物与昆虫的协同演化关系提供了重要证据。
       
      白垩纪中期喜苏铁白垩似扁甲的生态复原图 
      (来源:江苏广电融媒体新闻中心/?黄蒙 编辑/贝茜) 
    2018-08-17
  • 【南京日报】古老铁树传粉 需要小甲虫帮忙
    2018年8月17日 来源:南京日报
      本报讯(记者 毛庆) 苏铁类植物(俗称铁树)是一类古老而独特的裸子植物,但人们对苏铁类植物传粉模式的起源和早期演化却知之甚少。近日,中国科学院南京地质古生物研究所研究团队通过对缅甸琥珀中大量的甲虫化石进行系统研究,发现了一类独特的扁甲类昆虫和它所取食的苏铁花粉,证明了苏铁类植物传粉和繁殖不能仅靠“风吹”,而要靠这种小甲虫帮忙。该研究16日在线发表于《当代生物学》上。
      南古所副研究所蔡晨阳介绍,现在松柏类、银杏类等植物属于风媒裸子植物,靠风传播种子。而苏铁属于虫媒裸子植物,传粉和繁殖需要昆虫协助完成。他和团队对大量缅甸琥珀昆虫化石进行系统的收集和研究,并与德国、美国以及国内上海师范大学等同行合作,发现了澳洲蕈甲科的甲虫新属种,并在这枚标本中发现许多聚集成簇的苏铁花粉,证明了缅甸琥珀中新发现的甲虫与苏铁花粉代表了一种古老的裸子植物传粉模式,并一直延续至今。
      据介绍,缅甸昆虫化石里的小甲虫体长约2mm,下颚须很长,上颚有带毛小窝,这些形态特征与现生取食花粉的甲虫十分相似。研究人员还在这枚甲虫标本的身体和口器旁发现了许多微小的花粉,花粉椭圆形。通过详细地形态对比,可以排除其他可能的植物来源,如银杏等。最终确认这些保存精美的花粉很可能来源于苏铁类植物,它们大部分聚集成或大或小的花粉簇,而植物花粉簇的形成暗示着其很可能是一类虫媒植物。因为风媒植物的花粉几乎不会形成花粉簇,而是以单粒的形式散播。
    2018-08-17
  • 【中新社】古老缅甸琥珀解密铁树的甲虫传粉模式
    2018年8月17日 来源:中新社

        与喜苏铁白垩似扁甲保存在一起的苏铁类花粉。南古所 供图
      中新网南京8月17日电 (杨颜慈)中国科学院南京地质古生物研究所16日发布消息称,该所研究团队通过对缅甸琥珀中大量的甲虫化石进行系统研究,发现了一类独特的扁甲类昆虫和它所取食的苏铁花粉。通过综合对比,研究证明了甲虫与苏铁之间传粉关系的建立不晚于侏罗纪早期,远早于被子植物及其传粉者的起源和兴盛。
      该研究于8月16日在线发表于《当代生物学》(Current Biology)上。
      苏铁类植物(俗称铁树)是一类古老而独特的裸子植物。苏铁在中生代极其繁盛,在中生代中晚期的陆地生态系统中占据主导地位。尽管苏铁类植物化石在中生代地层中丰富多样,人们对苏铁类植物传粉模式的起源和早期演化却知之甚少。有助于阐释铁树传粉演化历史的直接化石证据极其罕见。

    白垩纪中期喜苏铁白垩似扁甲的生态复原图。南古所 供图
      与现生松柏类、银杏类等风媒裸子植物不同,之前的研究认为自然状态下铁树的传粉和繁殖需要昆虫协助完成,传粉者主要包括多种甲虫(鞘翅目)和一些蓟马(缨翅目)。尽管中生代地层中苏铁类植物化石十分常见,但是一直缺乏苏铁传粉早期演化相关的直接化石证据。
      近几年,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”的蔡晨阳副研究员和黄迪颖研究员对大量缅甸琥珀昆虫化石进行系统地收集和研究,并与德国、美国以及国内上海师范大学等同行合作,发现一个形态特化的澳洲蕈甲科的甲虫新属种,并在这枚标本中发现许多聚集成簇的苏铁花粉。
      通过功能形态学、支序系统学和生物地理学等多学科综合研究,证明了缅甸琥珀中新发现的甲虫与苏铁花粉代表了一种古老的裸子植物传粉模式,并认为这种模式起源不晚于侏罗纪早期,并一直延续至今。
      更为重要的是,研究人员还在这枚甲虫标本的身体和口器旁发现了许多微小的花粉。在甲虫身旁发现的花粉进一步证明了白垩世扁甲很可能是一类早期苏铁的传粉者。在此之前,白垩纪琥珀中并没有苏铁化石的报道,这些花粉的发现首次证明了远古缅甸森林中曾经生活着苏铁类植物。
      本次研究通过对一枚缅甸琥珀化石的多学科综合研究,证明了甲虫与苏铁之间传粉关系起源很早,不晚于侏罗纪早期,这一个传粉关系的建立远早于人们熟知的被子植物及其传粉者(如蜜蜂、蝴蝶等)的兴盛。这项研究为认识中生代陆地生态系统中裸子植物与昆虫的协同演化关系具有重要意义。
      本项研究由中国科学院,国家科技部、国家自然科学基金委和江苏省自然科学基金委联合资助。(完)
    2018-08-17
  • 【扬子晚报】看,1亿年前的甲虫 正在吸食着花粉
    2018年8月17日 来源:扬子晚报 
     
     
      扬子晚报讯(记者 徐兢)琥珀就像“时间胶囊”一样,封印了远古的故事。中国科学院南京地质古生物研究所研究团队近日在缅甸琥珀中发现了一种保存完好的甲虫,以及它在取食的聚集成簇的铁树花粉,并还原出当时的生活场景:1亿年前,它正在为铁树传粉,被树上滴落的树脂砸中了。该研究首次证明了远古缅甸森林中曾经生活着铁树,也是世界上最早的甲虫为铁树传粉的有力证据。
      该研究团队的蔡晨阳副研究员告诉扬子晚报记者,铁树虽然现代很少,但是在侏罗纪和白垩纪非常繁盛。此前,人们对苏铁类植物传粉模式的起源和早期演化却知之甚少,而该研究证明了甲虫与铁树之间的传粉关系起源很早,至少从侏罗纪早期就开始了。
    2018-08-17