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  • 【新华社】研究发现1亿年前甲虫会为铁树传粉
    2018年8月17日 来源:新华社
      新华社南京8月17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,由中、德、美古生物学者组成的团队,最新在1亿年前的白垩纪缅甸琥珀中发现一种能够为铁树传粉的甲虫。这一发现,为人类研究早期陆地生态系统中动植物的协同演化提供了新的重要证据。相关研究成果已于16日发表于生物学领域国际权威期刊《当代生物学》。
      铁树学名苏铁,是一类古老而独特的裸子植物,它们在中生代陆地生态系统中就极其繁盛,并一直生存至今。目前认为,自然状态下铁树的传粉和繁殖需要昆虫协助完成,但早期铁树究竟怎么传粉,一直缺乏直接相关的化石证据。
      此次研究中,由中科院南古所研究人员领衔的国际团队,对大量距今约1亿年前的白垩纪缅甸琥珀化石进行了系统收集和研究。在其中一枚化石里,研究人员发现了一种此前不为人知的新甲虫类型,其形态特征与现生取食花粉的甲虫十分相似。在这枚甲虫标本的身体和口器旁,研究人员还发现了许多聚集成簇的微小苏铁花粉。这些证据说明,在远古的缅甸森林中,就曾生活着苏铁类植物,它们与现在的苏铁一样,也要靠昆虫传粉繁殖。
      南古所副研究员蔡晨阳介绍,进一步多学科综合研究显示,新发现的这种甲虫为铁树传粉的关系可能起源于1.67亿年前。这一时间,远早于人们所熟知的蜜蜂、蝴蝶等为被子植物传粉。
    2018-08-17
  • 【新华社】捕捉地球生命的“第一缕光”
    2018年8月17日 来源:新华社
      中科院南京地质古生物研究所地球早期生命研究团队:捕捉地球生命的“第一缕光” 
       
      地球早期生命研究团队。 
      中国科学院南京地质古生物研究所的地球早期生命研究团队,自成立后几十年来踏遍中国各地,跨越数十亿年的地层,不断追根溯源,捕捉着地球生命的“第一缕光”,孜孜不倦探索着人类的起源。
      科研团队由袁训来研究员、周传明研究员、陈哲研究员以及美国弗吉尼亚理工大学肖书海教授等10余人组成,共同研究寒武纪大爆发之前的地球生物圈,地球早期生命的起源演化,包括多细胞生物及动物的起源,以及地球早期重要演化事件的环境背景等。
       
       袁训来、肖书海、周传明在皖南剖面前合影。 
      地球早期生命研究团队发现了在6亿年前瓮安生物群中最早的动物胚胎化石和地衣化石、在同时期的蓝田生物群中发现最古老的复杂宏体真核生物,首次在国内发现5.4-5.5亿年前“埃迪卡拉生物群”和最早的动物足迹化石。每一项在国际早期生命研究领域具有重要影响力的发现和研究成果的背后,都有着一个跌宕起伏故事。
      如果将1998年该团队在瓮安生物群中发现的最早的动物胚胎比作最早的“蛋”(动物胚胎),那么蓝田生物群的发现,便是该团队找到了最早的下“蛋”的“鸡”(宏体动物)。
       
       瓮安生物群中的动物胚胎化石。 
      在瓮安生物群发现最早的动物胚胎之后,找到产生这些胚胎的动物成为了首要目标,但始终没有找到那只下蛋的“鸡”。直到2009年,袁训来与周传明、陈哲等在一次聊天时,突然意识到这些下“蛋”的“鸡”可能并不在瓮安生物群中生活。
      基于团队前期在安徽休宁县蓝田镇的考察,大家一致决定,“再去皖南蓝田!”在政策和经费允许的情况下,这次团队对蓝田镇乡村旁的农田进行了大规模挖掘。不出所料,很快就有了新进展。
      “瓮安生物群的胚胎化石直径约1毫米,如果在这里找到相应的成虫化石,根据现代生物学推测,下这些‘蛋’的‘鸡’的大小应该不小于3厘米,另外,根据当时生物演化的总体水平,底栖游移生活的复杂动物应该还没有出现,如果有动物,它们很可能是底栖固着的类型,并长了触手用来取食。”这是袁训来在挖掘前对下“蛋”的“鸡”的推测,并在几天后的挖掘中被证实了。
      一对上部长有触手、下面具有固着装置、长度约3厘米、形态类似现代珊瑚虫的化石——光滑蓝田虫被发现了。这一发现揭开了蓝田生物群研究的新序幕。
       
       蓝田生物群中的可能动物化石。 
       
       科研人员在蓝田生物群产出地点发掘化石。 
      经过一年多的系统研究,2011年的正月十五,早期生命研究团队的一篇关于蓝田生物群的文章,正式在英国《自然》杂志网站在线发表。世界上著名的早期生命研究专家、加拿大的格·纳波尼教授在杂志同期撰文进行了评述,指出“它们是地球上迄今最早的宏体生物”、“蓝田生物群为早期复杂宏体生命的研究打开了一个新窗口”。
      近年来,地球早期生命研究团成队已然在国际上早期生命演化领域居于领先地位。袁训来表示,“我们要不断地追根溯源,向前探索,去更古老的地层,寻找生命之光。”
      地球早期生命研究团成队正在不断调整研究的步伐,迈向更古老的距今8亿-11亿年的新元古代大冰期前的地球,一步一步,向着生命的源头逐渐靠近。
    2018-08-17
  • 【科技日报】生物群“睡”琥珀,一觉7200万年
    2018年8月15日 来源:科技日报
      科技日报记者 张晔实习生 贾晨婧 
      记者14日从中科院南京地质古生物研究所获悉,该所研究团队在缅甸中部马圭省提林地区发现了一个新琥珀生物群——提林琥珀生物群(距今约7200万年),为了解缅甸地质、现代亚洲热带雨林的形成、蚂蚁的演化等提供了新证据。研究成果发表于最新一期《自然·通讯》。
      近十年来,缅甸琥珀中发现了丰富多样的动植物化石。先前发现的缅甸琥珀绝大多数产自缅甸北部克钦地区,又被称为“克钦琥珀”,其地质时代为白垩纪中期(9900万年前)。
      中科院南京地质古生物研究所郑大燃博士、王博研究员团队与香港大学和英国、法国印度等国的科研人员合作,经过实地调研,发现提林琥珀保存在煤矸石中,其上覆盖有一层凝灰岩。通过年代学测试,确认提林琥珀的时代要比克钦琥珀年轻至少2700万年。
      提林琥珀多为透明到半透明,以红、黄色为主,琥珀原石尺寸很少超过10厘米。研究团队从琥珀原石中发现大量节肢动物和植物内含物,且以昆虫化石为主。其中最重要的发现是7枚现生亚科蚂蚁化石,表明蚂蚁由干部类群向冠部类群转变在坎潘期最晚期已经开始,进一步支持了热带地区是蚂蚁多样性的摇篮这一假说。
      从白垩纪坎潘期早期(8000万年前)到始新世早期(5600万年前),昆虫化石的记录存在一个2400万年的断层,提林琥珀生物群的发现填补了这一空白。它代表目前已知中生代最晚期的昆虫群,反映了白垩纪中期到晚期热带生物群的转变,为恢复晚白垩世热带雨林生态系统提供了一个珍贵的窗口。
    2018-08-15
  • 【中新社】中外科学家在缅甸中部发现7200万年前新琥珀生物群
    2018年8月14日 来源:中新社

      图为提林琥珀野外露头。中国科学院南京地质古生物研究所 供图
      中新网南京8月14日电 (杨颜慈)中国科学院南京地质古生物研究所14日发布消息称,该所研究团队与海外科学家合作,通过深入缅甸琥珀产地调查,发现了一个新的琥珀生物群——提林琥珀生物群(距今约7200万年)。研究结果为了解缅甸地质、现代亚洲热带雨林的形成、蚂蚁的演化等提供了新证据。
      该研究近日在线发表于英国《自然》(Nature)杂志子刊《自然通讯》(Nature Communications)上。

      图为提林琥珀中各类蚂蚁。中国科学院南京地质古生物研究所 供图
      科研人员介绍,近年来缅甸琥珀中发现了丰富多样的动植物化石,引起了学界和公众的广泛关注。这些琥珀绝大多数产自缅甸北部克钦地区,其地质时代为白垩纪中期(9900万年前)。
      由于各种原因,地质学家很难赴缅甸琥珀原产地进行详细的现场考察,对缅甸地区琥珀矿的基础地质资料了解的非常有限。
      近年来,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”的郑大燃博士、王博研究员等多次对缅甸琥珀矿进行了地质考察。该团队与香港大学、英国、法国和印度等科研人员合作,近日在缅甸中部马圭省提林地区发现了一个新的琥珀生物群——提林琥珀生物群,比克钦琥珀年轻至少2700万年。
      据了解,提林琥珀多为透明到半透明,以红、黄色为主,研究团队从中发现大量节肢动物和植物内含物,且以昆虫化石为主,多数是白垩纪常见的昆虫分子,其中最为重要的发现是7枚现生亚科蚂蚁化石。
      研究人员称,尽管现有大量中、新生代昆虫化石记录,但从白垩纪坎潘期早期(8000万年前)到始新世早期(5600万年前),昆虫化石的记录极其稀少,因而存在一个2400万年的昆虫化石间断,这极大地限制了对白垩纪末大灭绝事件前后昆虫演化的了解。提林琥珀生物群的发现恰好填补了这一空白。
      研究成果显示,提林琥珀生物群代表了目前已知中生代最晚期的昆虫群,为恢复晚白垩世热带雨林生态系统提供了一个珍贵的窗口,也反映了白垩纪中期到晚期热带生物群的转变。
      本项研究得到中国科学院、国家自然科学基金委和香港大学基金资助。(完)
    2018-08-14
  • 【扬子晚报】7200万年前蚂蚁啥样?江苏科学家从缅甸琥珀原石中发现7枚蚂蚁祖宗的化石
    2018年08月11日 来源:扬子晚报
      最近,中国科学院南京地质古生物研究所的专家团队从5公斤缅甸琥珀原石中,一口气发现了7200万年前的7枚现生亚科蚂蚁化石。这些生活在白垩纪末期的蚂蚁,是从化石中发现的最古老现生蚂蚁的祖宗。该研究于8月9日发表于英国《自然》杂志子刊《自然通讯》上。
      一口气发现7枚“蚂蚁祖宗”琥珀
      近期,在缅甸中部马圭省提林地区,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”的郑大燃博士、王博研究员,采集了5公斤琥珀原石,经过打磨抛光处理从中发现大量节肢动物和植物内含物,且以昆虫化石为主。从中发现了一个新的琥珀生物群——提林琥珀生物群,属于白垩纪晚期(7200万年前),为我们了解缅甸地质、现代亚洲热带雨林的形成、蚂蚁的演化等提供了新证据。
      其中最为重要的发现就是7枚现生亚科蚂蚁化石。“白垩纪蚂蚁化石并不稀少,不过以前发现的都是已经灭绝的品种,即‘灭绝亚科’,跟现在的蚂蚁关系不大。”王博向扬子晚报记者介绍道,这次发现的7枚化石珍贵之处就在于全都属于“现生亚科”,也就是现代蚂蚁的“老祖宗”,此前全世界只发现了3枚,至此达到10枚。“蚂蚁祖宗身长四五毫米,跟现在的蚂蚁没太大变化。”王博指着化石的照片说。
      这7只蚂蚁是如何形成琥珀化石的呢?王博描绘道:“这些蚂蚁,曾生活在缅甸潮湿的热带环境中,不小心被柏类或南洋杉类针叶树所流下的树脂包裹,在漫长的地质流年中形成琥珀,一直保存至今。
      从白垩纪坎潘期早期(8000万年前)到始新世早期(5600万年前),昆虫化石的记录极其稀少,因而存在一个2400万年的昆虫化石间断,这极大地限制了我们对白垩纪末大灭绝事件前后昆虫演化的了解。提林琥珀生物群的发现恰好填补了这一空白。
      琥珀原石被砂纸逐层打磨变透亮
      如何测算化石中封存的蚂蚁的年龄?王博说,先从紧贴着琥珀岩层上部的火山灰层分离出“锆石”,用化学方法测算年龄,卡准最年轻的时间是7200万年。然后,从琥珀下面地层找到菊石(类似鹦鹉螺化石),确认该类菊石是大概生活在7500万年——6500万年前。从而推断出蚂蚁生活的年代区间。这7枚蚂蚁化石的价值在于,表明古老的蚂蚁品种在7200万年前由灭绝转化为现生蚂蚁的品种,也进一步支持了热带地区是蚂蚁多样性的摇篮这一假说。
      为何之前全世界仅发现了3枚“现生亚科”蚂蚁化石,这次一下子能发现7枚之多?“我们运气比较好,一共从5公斤原石中找到了50多枚昆虫和植物。其中有7只蚂蚁。这个时期很可能是现代蚂蚁开始繁盛大爆发的时期,而热带地区又是蚂蚁的起源中心。所以在提林琥珀中被保存下来了。”王博介绍道,先前发现的蚂蚁是来自美国新泽西琥珀一枚标本,时代大概是9000万年前,另外还有2枚来自加拿大的蚂蚁琥珀,时代是8000万年前。
      扬子晚报记者注意到,琥珀原石看起来黑乎乎的,不起眼不好看,是如何变身晶莹剔透的琥珀的?王博说:“好多原石实际上是透明的,只是表皮包裹了煤和土。我们先把表皮切割掉,然后用各类不同的砂纸逐级打磨,让琥珀表面更加光亮。”
      7200万年前裸子植物称霸热带雨林
      缅甸,因盛产琥珀而闻名世界,又因其琥珀中保存有丰富多样的动植物化石,成为全球地质和动植物界关注的焦点。不过此前发现的缅甸琥珀绝大多数产自缅甸北部克钦地区,又被称为“克钦琥珀”,其地质时代为白垩纪中期(9900万年前)。提林与克钦地区相隔较近,且都位于西缅甸板块,但两种琥珀的化学组成明显不同。
      研究团队发现,提林琥珀的化学成分来自南洋杉或者松科植物,都属于裸子植物(种子裸露,没有花),并经过了明显的后期成岩改造。王博说,这表明,在7200万年前,裸子植物仍在近赤道热带雨林地区非常丰富。
      “裸子植物的霸主地位后来被取代了。”王博说,被子植物(开花的植物)在白垩纪晚期迅速扩展,并在马斯特里赫特期(6000多万年前)开始挤压裸子植物的生存空间,在森林组成中逐渐占据主导地位。现在我们看到的缅甸以热带雨林为主,几乎遍地是被子植物,热带地区也只有在高海拔的地方才能看到松柏类。原因有很多,包括被子植物生产率和繁殖能力较高,气温升高等。(徐兢)
    2018-08-11
  • 【南京日报】有新发现!南京专家揭秘大灭绝时代昆虫演化
    2018年8月11日 来源:南京日报
      南报网讯 (记者 毛庆 实习生 朱雅雯) 近日,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”研究员王博等在缅甸中部马圭省提林地区发现了一个新的琥珀生物群——提林琥珀生物群。研究结果为了解缅甸地质、现代亚洲热带雨林的形成、蚂蚁的演化等提供了新证据。该研究于8月9日在线发表于英国《自然》杂志子刊《自然通讯》上。
      王博介绍,近10年来,缅甸琥珀中发现了丰富多样的动植物化石,引起了学界和公众的广泛关注。先前发现的缅甸琥珀绝大多数产自缅甸北部克钦地区,提林琥珀的时代要比克钦琥珀年轻至少2700万年,且以昆虫化石为主。
      据悉,尽管有大量中、新生代昆虫化石记录,但从白垩纪坎潘期早期(8000万年前)到始新世早期(5600万年前),昆虫化石的记录极其稀少,因而存在一个2400万年的昆虫化石间断,这极大地限制了对白垩纪末大灭绝事件前后昆虫演化的了解。提林琥珀生物群的发现恰好填补了这一空白,为恢复晚白垩纪热带雨林生态系统提供了一个珍贵的窗口。
    2018-08-11
  • 【中国科学报】介形类:解开大谜团的小动物
    2018年8月1日 来源:中国科学报 张文静
      
       在辽阔的松辽平原,一支由中科院南京地质古生物研究所、中国地质大学(北京)和美国哥伦比亚大学研究人员组成的科考队正在一丝不苟地搜寻着一种动物的踪迹。这种动物的个头极其微小,仅有0.5至2毫米长,身体被两瓣钙质介壳包裹,具铰合构造,壳瓣可以自由开闭,很像是一个小小的贝壳。它的学名叫介形类。 
      “找到了!”随着一声低呼,研究人员终于在沈家屯地区露头剖面发现了介形类化石。自此,沈家屯地区的沉积序被列为晚白垩世嫩江组的沉积,而非地质填图所标示的第四纪沉积。 
      “松辽平原地势平坦,加之沈家屯剖面出露较短,所以很容易错过。我们也是在第二次进入松辽盆地后,才在中国地质大学席党鹏老师带领下发现介形类化石。”中国科学院南京地质古生物研究所副研究员王亚琼告诉《中国科学报》记者。 
      陆相生物地层标识物 
      从大约4.8亿年前的奥陶纪开始,地球上就有介形类出没了。如今,介形类化石广泛分布于全球奥陶纪至第四纪的地层中。 
      “因为介形类有钙质外壳,相较于动物软体组织更易降解来说,前者更易保存为化石。所以也相对更容易被科学家发现。”王亚琼介绍道。而且,每次发现时,介形类化石的个体数量都很大。 
      介形类化石不仅数量多、分布广泛,而且一些特定的种类只会出现在特定的地史时期。“侏罗纪和白垩纪时,我国大部分地区受构造运动影响隆起为陆地,并伴有大量的陆相沉积。于是,作为陆相沉积中最为常见的一种化石,介形类化石便成为了非常重要的标准化石,常常被用来判定地层的年龄,也就是沉积时代。”王亚琼说。 
      而在文章开始的一幕,王亚琼等人之所以选择松辽盆地寻找介形类化石,是因为即使在早白垩世晚期全球大海侵的背景下,松辽盆地依然保存了全球最为完整的陆相白垩纪沉积地层。海侵是指在相对短的地史时期内,因海面上升或陆地下降,造成海水对大陆区侵进的地质现象。海侵会造成陆相沉积物断代,取而代之的是海相沉积物增加。“松辽盆地完整的白垩纪陆相沉积地层,为陆相白垩纪研究提供了很好的研究资料。”王亚琼表示。 
      此次科考过程,让研究人员明确了沈家屯地区的沉积序列为晚白垩世嫩江组的沉积而非地质填图所标示的第四纪沉积。而且,研究人员还对嫩江组介形类动物群进行了全面的系统厘定,并识别出一些介形类分子的个体发育及性二型现象。 
      王亚琼等研究人员在松辽盆地嫩江组的地层中只发现了金星介超科(Cypridoidea)的化石,并未发现达尔文介超科(Darwinuloidea)和浪花介超科(Cytheroidea)的化石。金星介超科的介形类大多拥有休眠卵。“具有休眠卵的介形类非常‘聪明’,当环境变化不利于孵化或生存时,卵会呈现休眠状态。当卵再次遇到适宜的环境时,就会孵化。而且,它可以进行单性繁殖,即只要有一个雌性个体就能发展成一大群。并且,休眠卵也极易被各种动物携带,进行远距离传播。”王亚琼说。 
      相对而言,另外两种不具备这种功能的超科的介形类就没那么幸运了,它们并没有在嫩江组的地层中被发现。因此,研究人员得出结论,松辽盆地在嫩江组沉积时期水体波动性大且与外界缺乏水系沟通,导致了达尔文介超科和浪花介超科无法生存或无法扩散至此。“不过这一结论还在探讨中,我依然在寻找更充分的证据,以支持这一结论。”王亚琼补充道。   
     
      不断被“曝光”的介形类 
      今年1月,中国、奥地利和加拿大等国的古生物学家在维也纳宣布,他们在一枚距今约一亿年的白垩纪琥珀中首次发现介形类。参与此次研究工作的中国地质大学(北京)副教授邢立达在接受媒体采访时表示,作为典型的水生动物,介形类在琥珀中非常罕见,不过目前仅有的介形类琥珀记录都出现在新生代,如俄罗斯的始新世琥珀、墨西哥的中新世琥珀。但1月份发表的介形类是中生代琥珀首次记录该类动物,而且,它还具有巨大的体型。 
      今年2月,中科院南京地质古生物研究所助理研究员宋俊俊与中国地质大学(武汉)、法国皮埃尔和玛丽·居里大学等单位的专家合作,分析了在西准噶尔晚泥盆世洪古勒楞组下段产出的介形类组合特点,最终得出结论,在多岛洋环境背景中,介形类的生态受环境影响显著,更具多样性。综合分析表明,水动力是洪古勒楞组介形类生态分布的主要控制因素,盐度变化也是影响因素之一。这项研究填补了古生代活动大陆边缘介形类古生态研究的空白,提高了西部艰苦地区的基础地质研究程度,为西准噶尔地区矿产资源的寻找和勘察提供科学支撑。 
      “介形类化石真的很重要。它对恢复古环境、重建古地理具有重要意义,对油气勘探工作有积极的指导作用。”王亚琼说。目前,国际大洋发现计划的多个航次在全球不同海域开展工作,它们的研究涉及地球科学的方方面面,“香港大学有个日籍教授的科研团队多次参与大洋钻探中介形类的研究。我们也希望加入到大洋发现计划中去,因为介形类化石可以帮助恢复古环境古气候”。 
      看见“小家伙”就高兴 
      介形类如此重要,但王亚琼在读研时还没有意识到,她后来选择研究介形类纯属“偶然”。“当时我跟着沙金庚老师进行古湖泊古生态系统的研究,涉及的内容包括各种湖相生物。其中腹足类、双壳类等都已有人在做,最后只剩下介形类,于是我就开始了介形类的研究。”王亚琼回忆道。 
      从那时起,王亚琼就“爱”上了这个只能通过显微镜和电子扫描镜才能看清的“小家伙”。 
      “我现在看到漂亮的化石就很高兴,不亚于追星族看到明星。”王亚琼开玩笑说。为了让化石呈现出最完美的状态,她会用缝衣针甚至超细的医用针为介形类做“美容”。一位奥地利介形类专家曾经说过:“做介形类研究,特别是做系统分类研究的人,如果花心思就会成为一个优秀的艺术家。因为当很多年过后,大家看着你的描述搭配着精美的化石图片,那就是个艺术品啊。”这句话令王亚琼印象深刻,且深受感动,同时也被激励着,“这是对我工作的肯定”。 
      也因为这份热爱,王亚琼希望更多的人加入到介形类的系统分类研究工作中:“地质学也已进入大数据时代,系统分类研究是为大数据研究提供基础数据的。只有将基础完善得最接近真实,大数据分析结果才更为可靠。” 
    2018-08-01
  • 【中国科学报】在湖南中泥盆世地层发现新型原始鳞木类石松植物
    2018年7月23日 来源:中国科学报
      本报讯 华南中泥盆世植物群是古生代植物群的重要组成部分,其中以地方性属种为主。目前,关于中泥盆世植物群的研究主要还是集中在上扬子区的材料,如云南的西冲植物群。而湖南中部,尽管发育中泥盆世非海相沉积,但由于缺乏研究,难与其他同时代植物群进行对比。因此,研究湖南地区中泥盆世植物对于探讨古植物的演化以及华南板块古植物地理分化有重要意义。
      近日,中国科学院南京地质古生物研究所研究员徐洪河、副研究员傅强、硕士生汪瑶等组成的工作团队在湖南长沙地区开展古生物学和地层学的研究工作,在该区域中泥盆世跳马涧组发现了一种新型的原始鳞木类石松。相关研究成果近期发表于《古植物学与孢粉学评论》上。
      据了解,该植物茎干纤细,叶基椭圆形。叶片向近轴侧卷曲并分叉成三个裂片,有一个小的尖端向下;中间的裂片最长,三个裂片紧密平行排列,裂片基部具有一个细小的突起。孢子叶并未聚成孢子叶球,孢子囊呈椭圆形,见纵向开裂线,以垫片着生于孢子叶近轴侧。该植物被定名为傅氏跳马石松(Tiaomaphyton fui),属名的建立来自植物的产地跳马镇。
      本研究区域中泥盆世时古地理上归属于华南板块分区之一的华夏块体。扬子块体与华夏块体在泥盆纪时早已经联合为一体,中间由陆表海相隔,两者之间的生物面貌的差异一直未得到重视,这也是研究人员首次以植物化石证据揭示了扬子块体和华夏块体在泥盆纪生物区系上的差异。(沈春蕾)
    《中国科学报》 (2018-07-23 第5版 创新周刊)
    2018-07-23
  • 【中新社】古生物学家变身“驯龙高手” 小粉丝上海趣探“恐龙世界”
    2018年7月14日 来源:中新社
       
      活动现场 上海科技馆 供图 摄 
      中新网上海7月14日电 (郑莹莹 高雪莲)要成为“驯龙高手”,首先得掌握足够的“恐龙知识”。14日,来自中国7家博物馆、研究所的古生物学家,在上海自然博物馆里变身“驯龙高手”,各自搭台,将恐龙知识娓娓道来。
      “这是眼眶的位置,这是鼻孔,这是上颌、下颌,里面的牙非常小,是看不到的。”举着一块缙云甲龙的头骨化石模型,浙江自然博物馆副研究馆员郑文杰向参观者介绍着。
       
      活动现场 郭容 摄 
      现场展板的资料显示,中国缙云甲龙发现于浙江省,据推算,其生活的时代为距今约1亿年前,它比之前发现的具有尾锤的甲龙类化石早了1000多万年。
      上海自然博物馆2018恐龙季策划的“驯龙高手——与科学家面对面”活动,最大的亮点就是专家学者与参观者零距离交流。
      来自北京的11岁参观者吴羽清说,平时对恐龙也有兴趣,这次听科学家讲解,收获了更多恐龙知识,“听完之后,我更加了解恐龙,然后我就更喜欢它们了。”
       
      活动现场 郭容 摄 
      14岁的上海学生姚俊杰是个资深“恐龙迷”,对各类恐龙如数家珍。他告诉中新网记者,来展览是为了多看一些,“平时只是知道名字而已,来这里能看到一些比较具体的模型、动物的骨骼等等,比较可以感知,而不仅仅是书本上的内容。”
      为期两天的活动中,上海自然博物馆携手中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、南京古生物博物馆、中国地质博物馆、河南省地质博物馆、自贡恐龙博物馆、浙江自然博物馆、北京自然博物馆7家单位的古生物学者们将在展区内与游客们交流化石挖掘故事、古生物研究经验,解答他们对恐龙等古生物的疑问。
      上海科技馆展教服务处公众传播部副主任刘哲在受访时称,这个活动主要是搭建公众和科学家面对面交流的桥梁,把国内有名的自然博物馆、研究所等的最新科研成果,通过这个平台传递给公众。
      “对于小朋友们来说,最好的(科普)方式可能不是这个研究本身,而是让他们感受到自然科学的魅力”,刘哲说。
       
      活动现场 上海科技馆 供图 
      因而入选的“驯龙高手”们也都纷纷带来“独门绝技”:河南省地质博物馆讲述了中华贝贝龙从美国的回故乡的经历以及命名研究;中国科学院古脊椎动物与古人类研究所展示了恐龙胚胎化石里的秘密;浙江自然博物馆带来了关于缙云甲龙的最新研究成果;北京自然博物馆分享了见证恐龙兴衰的远古时代昆虫——古蝉的最新研究;中国地质博物馆展示了在内蒙古鄂尔多斯最新发现的原角龙头骨和在中国的首次发现的白垩纪桫椤科树蕨茎干化石的研究成果;上海自然博物馆带观众了解了热河生物群早期鸟类的眼部超微结构等。
      北京自然博物馆副研究员王莹介绍,这次带来8块昆虫化石,“为什么选昆虫化石呢?在昆虫出现的时候,恐龙还没出现,所以它们见证了恐龙的诞生、繁盛和灭绝。”
      除了这些科研新成果的分享,现场专家们还带来了一些古生物有趣知识:地球的生命经历了哪些发展过程?有哪些化石可以作为重要见证?恐龙的羽毛是怎样出现的?恐龙化石从野外考察、化石挖掘、修复、研究命名、骨架装架,到陈列展示的具体过程是怎样的?如何识别真假恐龙蛋……
      12岁的小参观者华文瑶说,今天了解到,科学家们挖掘恐龙化石时,并不是完整一块挖出来的,而是经过多次挖掘出各个不同部位之后才组成完整的。
      另一名小参观者刘子忞则表示,原本以为肉食性恐龙一定会打败草食性恐龙,但科学家说,一些草食性恐龙可以赶走肉食性恐龙。(完)
    2018-07-14
  • 【中国科学报】“全能选手”牙形刺:中国4颗“金钉子”都以其作为界定标准
    2018年7月13日 来源:中国科学报 张文静

    牙形动物复原图(据Purnell et al,1995 )

    产地:贵州纳饶 层位:石炭系格舍尔阶
        2018年6月,国际地质科学联合会以全票通过的表决结果,批准把寒武系第三统和第五阶的“金钉子”“钉”在了中国贵州剑河,即寒武系苗岭统乌溜阶,结束了国际地层委员会寒武系分会对该“金钉子”长达20余年的研究和选择。随着这颗“金钉子”的确立,中国以11颗的数量成为全球获得“金钉子”最多的国家。
        “金钉子”是全球年代地层单位界线层型剖面和点位(GSSP)的俗称。自46亿年前地球形成开始,沧海桑田,层层的岩石在原始的地壳上慢慢覆盖起来。从地质学上来说,这些岩石就是地层。每一个地层都有其相应的地质年代,“金钉子”就是年代地层的“国际标准”,对照它,便可以标出它及其上下地层的“年龄”。
        在中国的11颗“金钉子”中,有4个是以同一种化石作为界定标准的,这种重要的化石就是牙形刺。
    身世谜题
        1856年,德籍俄国人潘德尔最早在波罗的海地区发现并报道了牙形刺化石,此后这类化石的发现与研究源源不断地涌现出来。
        在早期发现者们的眼中,这类化石的长相有些怪异,它们个头很小,多刺,呈齿状。这到底是哪种动物留下的骨骼?一时间,人们意见纷纷,争执不休。最初,潘德尔认为牙形刺是鱼类的牙齿,后来有人提出它们可能是环节动物的颚器,也有人认为它们是腹足类的齿舌。节肢动物、头足动物、袋虫类、毛颚类、动吻类,甚至植物都在人们的猜测对象之列。其中,鱼类假说和环节动物假说占据了主流。这些假说基本上都是将牙形刺化石的形态特征与现生生物类比而作出的推断。
        直到1983年牙形动物软体化石在苏格兰的下石炭统被发现以后,人们才恍然大悟,原来此前的类比方向有误,其实,牙形刺属于一类已经绝灭的海生动物的骨骼化石,它们的“主人”也就被称为牙形动物。
        此后,主流观点认为这种已经灭绝的牙形动物,是一种最早期的脊椎动物。“它与现代的七鳃鳗(八目鳗)很相似,两侧对称,肛门后位,有尾鳍、背鳍,并有鳍条,有两个大眼睛,有肌节(并发现纤维肌肉组织)和脊索。重要的是,牙形刺中有与脊椎动物牙齿相似的齿质(牙本质)存在,并在牙形刺的口面,特别是台型牙形刺的口面,发现微磨损,证明牙形刺是牙齿,起粉碎、剪切食物的作用,是食大粒食物的,牙形刺是牙形动物的口咽器官,两侧咬合。”中科院南京地质古生物研究所(以下简称南古所)研究员王成源在《化石精英——牙形刺》一文中写道。
        当时,英国几位最著名的牙形刺专家都认为,牙形动物有良好的视力,两侧对称,能像鳗类一样快速游泳,并且很可能是积极捕食的、能适应于不同生境的动物。
        古生物学家还将牙形刺分为三类,其中,原牙形类出现于前寒武纪,副牙形类始于早寒武世,而真牙形类则始于晚寒武世。晚寒武世正处于脊椎动物演化的早期,人们猜测,真牙形类的祖先很可能是来源于早寒武世多细胞动物的大辐射。
        虽然也有人认为牙形动物并不属于脊椎动物,而属于原索动物,或属于脊椎动物的姊妹群,但仍属脊索动物。但更多的古生物学家支持其是脊椎动物的观点。美国著名古生物学家诺尔发表文章,肯定了牙形动物是脊椎动物的观点。我国牙形刺专家、北京大学教授董熙平也通过对寒武纪牙形刺组织学的研究,赞同牙形动物是脊椎动物的祖先的学说。“没有牙形动物,就没有现代的脊椎动物,也没有人类,它是人类的远祖。这已成为牙形刺专家的主流看法。”王成源写道。
    演化快、分布广
        “牙形刺化石的拉丁文原意有‘锥子’‘锥刺’的意思,翻译成中文后,有专家认为应该叫牙形石,也有专家认为应该叫牙形刺,还有专家认为应当叫牙形类化石,其实指的都是这一类化石。”南古所研究员祁玉平告诉《中国科学报》记者,牙形刺化石形体很小,一般只有1毫米左右,最大也不过7毫米,形态多变,如角锥梳状、耙状、台状,颜色各异,广泛分布于从寒武纪到三叠纪的海相地层中,在我国分布也极为广泛。
        我国牙形类化石研究始于20世纪50年代后期。1960年,中科院院士、南古所研究员金玉玕发表了中国第一篇牙形类论文。从1973年开始,全国科研机构、高校、石油和地质系统的微体古生物工作者,对全国各区域含牙形刺地层进行了系统采集和研究。
        祁玉平就是这些研究队伍中的一员。早年在石油系统工作时,他就开始从事牙形刺化石的相关研究,在胜利油田、江苏油田等地都工作过。来到南古所之后,他的研究重心放在了贵州、广西的牙形刺化石上。
        由于牙形刺化石个头很小,在野外很难直接观察到。所以祁玉平等人常常要在野外采集大量石灰岩,运回研究所进行研究和分析。他们先用酸性溶液将化石化开,然后筛洗、晾干,最后在显微镜下挑选。“每次采样可能会运几吨回来,处理起来也要花费很长时间,有时需要一年。”祁玉平说。
        目前的化石发现表明,牙形刺化石在奥陶系地层中非常丰富,这显示出奥陶纪是其演化历程中第一个繁盛时期。在距今约4亿年的泥盆纪,牙形刺又经历了一次大繁荣。进入二叠纪后,牙形刺风光不再,处于衰落时期。在三叠纪经历了最后的繁盛期后,到约2亿年前的三叠纪末,牙形刺便全部绝灭了。算下来,牙形动物作为一个大类在地球上繁衍了至少3.4亿年,算是演化比较成功的动物。
        牙形动物不仅存在时间长,它们存在的证据——牙形刺在地层中的分布也十分广泛。“分布广,全球都可以作对比,这正是牙形刺能成为‘金钉子’界定标准的一个原因。”祁玉平说。
        为寻求世界对比的共同语言,“金钉子”必须选择演化快、分布广、特征明显的化石作为标志,牙形刺显然符合这样的条件。在寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪和三叠纪七个地质时代,牙形刺都已成为主导化石门类。只要发现一个牙形刺化石,这些地层时代就能得到精确确定。
    以色看油寻气
        除了能在全球地层界线层型和点位确定中发挥重要作用之外,牙形刺化石还是油气勘探开发中的尖兵,后者依靠的其实是牙形刺的“色”。
        牙形刺由碳磷灰石、细晶磷灰石组成,含有微量的有机质和氨基酸。“因为牙形刺含有有机质,被埋藏在地层中并经过漫长的时间后,在地热的作用下,它的有机质会降解,它的颜色也会由浅色变成深色。利用牙形刺的色变指标,我们就可以判断其所在地层中的石油有机成熟度,从而直观地判断出该地层保存的是油还是气。”祁玉平解释说。
        美国科学家最先用实验证实了牙形刺的不同颜色与有机变质程度有直接的关系,这种变化与温度、埋藏深度和时间有关。这种颜色的变化由浅到深,逐渐变化,且是不可逆的。所以,利用牙形刺的色标指标,就可以圈定石油和天然气的未成熟区、成熟区和过成熟区,也就可以知道哪些地区可能有油有气,哪些地区无油有气,哪些地区无油无气。美国曾用这种方法在阿拉斯加地区圈定并找到重要的油气藏,我国也用此方法大致圈定了华南、华北油气勘探区。近年来,美国科学家还研究了牙形刺色变指标与卡琳型金矿的关系,预计在寻找碳酸岩地区卡琳型金矿方面,牙形刺同样会起到重要作用。
        由此看来,牙形刺确实是化石中的“全能选手”,在各个方面都能大显身手,发挥重要的作用。
    2018-07-13