最新研究:4億年前「鴨嘴獸古魚」是現代有頜類「親戚」

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《地質學雜誌》:20多年私人收藏中發現罕見「海怪」魚龍化石Wahlisaurus massarae

據cnBeta:尋找化石可能是一件棘手的事情,特別是當你在尋找一個存在問題的新物種的樣本時,不過近日古生物學家Dean Lomax偶然發現了一個罕見的魚龍化石,其隱藏在私人收藏中已有20多年。這個化石魚龍物種Wahlisaurus massarae,但直到Lomax在化石收藏家Simon Carpenter的手中發現它之前,沒有人確定這個生物是否是一個新物種。

最新研究:4億年前「鴨嘴獸古魚」是現代有頜類「親戚」

Wahlisaurus massarae的故事可以追溯到2016年,當時Lomax正在英國萊斯特的New Walk博物館和美術館研究一個魚龍骨架。他很快意識到這個生物的骨頭和已經記載的魚龍的種類略有不同,並且大膽宣稱這些骨頭完全來自一個新物種。

Lomax解釋說:「當Wahlisaurus massarae被宣布的時候,我還有點擔心其他的古生物學家會反駁,因為考慮到新物種只能從一個樣本中知道。作為一名科學家,你學會了幾乎所有的事情,並且儘可能地批評自己。我的分析表明這是一個新物種,但一些古生物學家對此提出質疑,並說這只是現有物種的『變異』。」

為了證明這個生物確實是一個獨立的物種,Lomax需要的不僅僅是一個單一的標本,而且他還發現了他在Carpenter收藏中尋找的東西。1996年被復原的魚龍化石引起了Lomax的注意,不久之後,他確定其具有與以前的Wahlisaurus骨骼相同的獨特特徵。

Lomax表示:「你只能想象我在Simon的藏品中找到一個Wahlisaurus標本的興奮之情。這真是太好了。當你只有一個標本時,可以被質疑『變異』,但是當你把標本的數量增加一倍的時候,就會給你的研究帶來更多的可信度。

相關研究成果已在《地質學雜誌》(Geological Journal)上發表。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197998.html

《第6次大滅絕——人類能挺過去嗎》圖書封面

據中國科學院南京地質古生物研究所:根據中國科學院科學傳播局《關於公布2016年中國科學院優秀科普圖書評選結果暨全國優秀科普作品推薦名單的通知》,經單位推薦和專家評審,有10部作品獲評2016年中國科學院優秀科普圖書。由南京古生物所徐洪河研究員、蔣青博士譯著的科普圖書《第6次大滅絕——人類能挺過去嗎?》入選優秀名單。

《第6次大滅絕——人類能挺過去嗎》詳細評述了地質歷史時期的5次大滅絕,並對人類的未來進行了深入的探討。內容涉及到古生物學、地層學、氣候變化、環境變化、城市發展、新能源、發展太空等多個領域,深受讀者歡迎。中譯本曾獲2014年上海書展推薦的20本好書之一、2015年第二十八屆華東地區科技出版社優秀科技圖書二等獎。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/5/3197700.html

《第6次大滅絕——人類能挺過去嗎》中譯本新書發布會在上海展覽中心舉行

據中國科學院南京地質古生物研究所:8月17日,《第6次大滅絕——人類能挺過去嗎》中譯本新書發布會在上海展覽中心舉行。期間,中譯本譯者、南京古生物所徐洪河研究員和蔣青博士為參加2014上海書展的現場讀者做了關於生物大滅絕的科普報告。

《第6次大滅絕——人類能挺過去嗎》詳細評述了地質歷史時期的5次大滅絕,並對人類的未來進行了深入的探討。內容涉及到古生物學、地層學、氣候變化、環境變化、城市發展、新能源、發展太空等多個領域,深受全球讀者歡迎。在2014上海書展的15萬冊圖書中,該書中譯本成為書展推薦的20本好書之一。

作為全國規模的大型書展,上海書展以其獨特的定位、豐富的精品力作、濃郁的文化氣息,每年吸引20餘萬讀者的熱情參與。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/2/3196402.html

《第七屆全國化石愛好者大會》入選「2016年度中國古生物科普進展十大新聞」

據南報網(記者 毛慶 通訊員 陳孝正):昨天上午,中國古生物學會科普工作委員會在寧發布「2016年度中國古生物科普進展十大新聞」評選結果,南京古生物博物館成功舉辦《第七屆全國化石愛好者大會》成功入選。

據悉,這次發布的科普進展十大新聞分別是:中國地質博物館建館100周年成就與精品展(中國地質博物館);成功舉辦《第七屆全國化石愛好者大會》(南京古生物博物館);《征程:從魚到人的生命之旅》獲多項科普大獎(中國古動物館);在法國成功舉辦《遼寧帶羽毛恐龍展》(遼寧古生物博物館);睿宏文化VR技術讓恐龍「活」起來(上海睿宏文化傳播有限公司);成功承辦《第三屆全國地質古生物科普研討會》(重慶自然博物館);開展「地質研學游」(安徽地質博物館);開展「館校合作」科普活動(上海自然博物館);北疆博物院重新開放(天津自然博物館);首屆化石文化周在北京大學舉行(北京大學地空學院)。

據悉,南京古生物博物館此次入選的是今年8月在寧舉行的第七屆全國化石愛好者大會,來自全國近300位化石愛好者代表參加大會。科普報告、野外現場考察、現場砸化石體驗以及化石修復體驗等活動,讓古生物知識流行於公眾。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/5/3197716.html

廣西扶綏渠仔洞動物群的碳氧同位素數據分布圖 (馬姣 供圖)

東南亞陸地區域內有化石穩定同位素數據的遺址分布圖 (馬姣 供圖)

據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所:中國南方和東南亞地區以極高的生態多樣性著稱,尤其是以長鼻類為代表的大型哺乳動物從更新世一直活躍至今。更新世中期以後,亞洲象(Elephas maximus)和東方劍齒象(Stegodon orientalis)是東南亞地區最重要的兩種大型哺乳動物。二者在很多區域長期共存,但最終卻走向了截然不同的演化之路。長期以來,這兩種長鼻類動物共存狀態下攝食行為的差異及對其命運產生的潛在影響,仍然缺乏深入的討論。

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所和中國科學院大學人文學院考古學與人類學系的博士研究生馬姣與王元、金昌柱、胡耀武以及德國圖賓根大學Hervé Bocherens教授合作,對廣西扶綏更新世晚期渠仔洞古人類遺址的動物群進行了穩定同位素(C,O)分析,揭示了亞洲象、東方劍齒象及其他伴生動物的食物來源和棲息環境。在較為系統地梳理了東南亞地區更新世已有動物群穩定同位素數據的基礎之上,探討了亞洲象和劍齒象二者攝食行為的不同以及對其演化的重要影響。此外,本次研究還對中國南方古環境的特殊性及其對生物多樣性的影響進行了較為深入的探討,揭示出東南亞地區古環境的特殊性和複雜性。該項研究最近在線發表於國際第四紀領域的頂級期刊《第四紀科學評論》(《Quaternary Science Reviews》,IF=4.334)。

研究發現:亞洲象的穩定碳同位素數據在整個動物群中分布極為寬泛,表明其具有廣泛的食物來源(包括草、葉片等多種植物資源)和多樣化的棲息環境;而對劍齒象而言,其數據分布顯然較為狹窄,反映了其棲息於密林環境,可能主要以葉片為食(圖1)。此外,二者攝食行為的差異,其實自8 Ma以來就一直存在。亞洲象和劍齒象在東南亞地區之所以長期共存,可能受益於二者攝食生態位(ecological niche)的差異,有效降低了物種間的生存競爭。尤為重要的是,亞洲象靈活的攝食行為可能是助其存活至今的重要因素,而劍齒象則很可能由於缺乏這樣的靈活性最終走向滅絕。

通過更新世東南亞陸地區域所有典型哺乳動物穩定同位素數據的對比,發現:僅中國南方以C3類植被為主導,而相鄰的泰國、老撾及柬埔寨等區域,卻較為大量地存在C4類植被(如圖2)。我國南方在更新世階段較為穩定的植被類型和古環境,很可能得益於該區域廣袤分布的山地,如青藏高原東部的橫斷山脈、雲貴高原等。這些山地區域在第四紀冰期/間冰期的氣候波動中,為植被提供了相對溫暖濕潤的氣候條件,成為了大量的鳥類、哺乳動物、爬行類及昆蟲等的適宜棲息地,有效降低了自然環境及人類活動對生態系統的影響,從而發揮了「生態避難所」(ecological refugium)的重要作用。直至今日,中國南方仍以較高的生態多樣性著稱,保存了豐富的動植物資源。顯然,深入開展東南亞地區古生態與古環境的研究,可望為解開該區域第四紀末期獨特的生物大滅絕模式提供更多的科學證據,並有助於在未來更好地保護這一區域的生態多樣性和諸多珍稀的動植物資源。

本次研究得到了國家自然科學基金(批准號:41773008,143109,41872022)、國家重點基礎研究發展規劃項目(批准號:2015CB953803)、國科大博士生國際合作培養計劃和圖賓根大學森肯堡古人類進化與古環境研究中心的資助。

文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2019.03.021

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/2/3197170.html

《第四紀雜誌》:新理論稱人類大腦是作為大型動物獵手發展起來的

據cnBeta:特拉維夫大學Jacob M. Alkow考古系的Miki Ben-Dor博士和Ran Barkai教授的一篇新論文對人類從約200萬年前首次出現到農業革命(公元前1萬年左右)的生理、行為和文化演變提出了一個原創性的統一解釋。論文認為,人類是作為大型動物的獵手發展起來的,導致了他們的最終滅絕。

當他們適應了獵殺小而迅捷的獵物動物時,人類發展出了更高的認知能力,最明顯的進化變化是腦容量從650cc增長到1500cc。迄今為止,對人類史前史的主要現象還沒有提出統一的解釋,這一新穎的理論發表在《第四紀雜誌》上。

近年來,越來越多的證據積累起來,認為人類是造成大型動物滅絕的主要因素,因此不得不適應獵殺小型動物,首先是在非洲,後來在世界所有其他地區。在260萬年前的非洲,人類剛出現時,陸地哺乳動物的平均體型接近500公斤。就在農業出現之前,這個數字已經下降了90%以上--下降到幾十公斤。

根據研究人員的說法,野味體積的減少和獵殺小而快的動物的需要迫使人類表現出狡猾和大膽--這一進化過程要求增加人類大腦的容量,後來導致語言的發展,使人們能夠交流關於獵物在哪裡可以找到的信息。該理論稱,所有手段都是為了一個目的:身體能量的保存。

研究人員表明,在整個進化過程中的大部分時間裡,早期人類都是頂點(top)掠食者,專門獵殺大型動物。這些動物代表了大部分可供狩獵的生物量,為人類提供了高脂肪含量,是必不可少的能量來源,並使人類獲得了比小動物更高的能量回報。過去,非洲生活着6種不同的大象,占人類獵殺的所有食草動物數量的一半以上。來自東非的初步證據表明,智人只是在某些地區的大象種類數量顯著減少後才出現在該地區。研究人員比較了在考古文化中發現的代表東非、南歐和以色列不同人類物種的動物大小,發現在所有情況下,體重超過200公斤的動物的普遍性顯著下降,加上人類大腦體積的增加。

「我們將人類大腦體積的增加與成為更聰明的獵人的需求相關聯。」Ben-Dor博士解釋道。「例如,需要獵殺幾十隻瞪羚而不是一頭大象,對人類的大腦功能產生了長期的進化壓力,人類現在在運動和思維過程中都要消耗更多的能量。獵殺小動物時,不斷受到捕食者的威脅,因此飛行速度非常快,這就需要適應追逐的生理學以及更複雜的狩獵工具。認知活動也會上升,因為快速追蹤需要快速決策,基於對動物行為的現象熟知--這些信息需要儲存在更大的記憶中。」

Ben-Dor博士說:「人類的進化適應非常成功。隨着動物體型的不斷縮小,弓箭的發明和狗的馴化使人們能夠更有效地獵殺中型和小型動物--直到這些種群也在減少。到了石器時代末期,由於動物的體型變得更小,人類不得不將更多的精力投入到狩獵中去。事實上,這時發生了農業革命,涉及動物和植物的馴化。當人類搬進永久的居住地並成為農民時,他們的大腦體積減少到現在的1300-1400cc的體積。之所以會發生這種情況,是因為,馴化了不會飛行的動植物,就不再需要把傑出的認知能力分配到狩獵的任務上。」

巴凱教授:「以黑猩猩的大腦為例,700萬年來一直保持穩定,而人類的大腦卻增長了3倍,大約在30萬年前達到最大的體積。除了腦容量,進化的壓力使人類使用語言、火和弓箭等精密工具,使手臂和肩膀適應投擲和投擲的任務,身體適應長時間的追逐,改進了石器,馴化了狗,最終也馴化了遊戲本身,轉向農業。」

巴凱教授補充道。「必須明白,我們的觀點不是決定性的。人類是自己帶來了這個麻煩。由於專注於獵殺最大的動物,他們造成了滅絕。無論人類出現在哪裡--無論是直立人還是智人,我們都會看到,大型動物遲早會大規模滅絕。對大型動物的依賴是有代價的。人類削弱了自己的生計。但當其他物種,比如我們的表親尼安德特人,在大型獵物消失後滅絕時,智人決定重新開始,這次是依靠農業。」

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197793.html

《動物學論叢》:在緬甸琥珀中發現1億年前甲蟲「木乃伊化」肌肉

據新華社(記者:朱筱、王珏玢):肌肉、神經等軟組織為重建生物的演化歷史提供了不可替代的重要信息。記者從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉,該所科研人員利用顯微CT等多種觀察手段,在緬甸琥珀中發現了1億年前甲蟲「木乃伊化」的肌肉。相關研究成果已於近日發表在國際動物學期刊《動物學論叢》上。

領導此項研究的中科院南古所研究員蔡晨陽介紹,他們在對緬甸琥珀中的原鞘亞目甲蟲開展分類系統學研究時,在副齒邊眼甲屬一新種中,首次發現了甲蟲體內原位立體保存的肌肉。通過顯微CT掃描,研究人員發現,該枚薄脊副齒邊眼甲標本保存有較好的內部軟組織結構,其中後胸部分的肌肉保存最為完好,可以清楚地看到條紋狀的肌肉組織。

據介紹,在顯微CT下,緬甸琥珀中的昆蟲標本通常表現為一個空腔或一個同質的高吸收度實體。「這枚標本中的肌肉沒有表現出明顯的皺縮,可以推測,其保存時經歷了『木乃伊化』過程。」蔡晨陽說,琥珀泛指樹脂形成的化石,琥珀昆蟲則是被樹脂包裹在內。通常情況下,樹脂在脫水和多聚化的過程中,會把昆蟲體內的水分和軟組織吸走,促使昆蟲內部軟組織縊縮成團,因此昆蟲肌肉保存良好的情況比較罕見。

中科院南古所科研助理李言達說,在恐龍化石等印痕化石中,內部軟體組織極為罕見,即便偶有保存,也通常表現為被壓扁的二維痕跡,立體信息幾乎完全丟失。而琥珀作為一種特異埋藏化石,具有遠高於印痕化石的保存潛力。這枚緬甸琥珀距今已經1億年,此次研究進一步證明了琥珀化石的保存潛力和不可替代的價值。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/5/3197861.html

據安徽省文物局:為了弘揚中華優秀文化,豐富廣大市民的精神文化生活,由含山博物館和周口店北京人遺址博物館聯合主辦的《穿越七十萬年:周口店北京人遺址文物特展》,於2014年9月20日—11月30日在含山博物館開展。為了辦好展覽,該館邀請周口店遺址博物館展陳保管部的工作人員現場指導展陳布展工作,並對該館講解員進行了系統培訓,豐富文物知識,提升講解水平。

展覽從周口店北京人遺址博物館中精選出「北京人」及山頂洞人頭骨模型、復原像、古生物化石及文化遺物等各類文物79件(組),其中包括化石標本44件,模型35件。通過輔助展板、化石展示、有獎問卷和多媒體演示等多種手段,按照五部分介紹周口店遺址的發現、發掘、「北京人」和山頂洞人的生活、「北京人」頭蓋骨化石的丟失、尋找等內容,展示了七十萬年前的遠古人類的家園——周口店遺址。

「北京人」生活復原圖(配圖)

在舉辦展覽的同時,還將在博物館內播放《人類文明的起源》《走進周口店》等科普短片,並在周末期間針對小朋友們,開展了「歡樂答題」活動,讓觀眾在豐富的展陳活動中不僅增進對人類演化進程的了解,還能體會收穫知識的快樂。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/7/3197961.html

參觀「人類祖母-露西」化石(複製品)

據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所:為慶祝第40個「國際博物館日」,結合2016我國傳統 「猴」年的到來,由遼寧古生物博物館、遼寧省國土資源廳、瀋陽師範大學等聯合主辦的《從猿到人》化石特展於5月21日起在瀋陽舉行。我國著名地質學家、中國科學院李廷棟院士,中國科普作家協會理事長劉嘉麒院士等地質古生物學界和博物館界的專家學者,中科院古脊椎所《化石》主編郭建崴,遼寧省國土資源廳及化石保護管理部門領導以及瀋陽師範大學的師生代表等150餘人出席了21日在遼寧古生物博物館舉行的特展開幕式。

本次《特展》以靈長類演化為主線,重點介紹早期靈長類進化、從古猿到人的發展歷程,系統闡釋了我國、特別是遼寧的古人類起源、演化及化石分布。展品主要包括產於德國麥索的達爾文猴(距今約5000萬年)、意大利的山猿(距今約700萬年)、非洲埃塞俄比亞的南方古猿「露西」(距今約320萬年,被譽為「人類祖母」)、最大的靈長類動物—步氏巨猿(距今約300萬年)、著名的北京猿人頭蓋骨、東北地區最為完整的直立人—金牛山人,以及一批伴隨古人類生存的哺乳動物等30餘件化石複製品及真品。

本次特展也是遼寧省古生物博物館開館以及瀋陽師範大學古生物學院建院5周年的一次紀念活動,活動還包括了開幕式後的研討會以及第二天上午為古生物學院學生舉辦的科學講座。講座由中國地質科學院李廷棟院士、中科院南京地質古生物研究所王成源研究員和中科院古脊椎動物與古人類研究所《化石》雜誌郭建崴主編開講,題目分別是「漫話地球三極」、「牙形刺」和「達爾文與進化論」。精彩的講座贏得了陣陣掌聲,同學們都感覺收穫豐滿。

遼寧省是世界級古生物化石寶庫,許多古生物學的國際前沿科學問題都在這裡得到解決;遼寧一大批古人類化石相繼發現,為生物進化與人類起源的研究提供了重要的科學依據。遼寧古生物博物館是遼寧省國土資源廳和瀋陽師範大學合作共建的、我國迄今規模最大的古生物博物館。本次《特展》是我國東北地區首次會聚眾多地史時期中外靈長類化石的「盛宴」,可以讓更多人了解遼寧這片土地上的古人類及其文明成就。特展將持續至7月31日結束。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197842.html

黑帝斯蟻(包括獨角蟻)的頭部素描圖(楊定華繪)

螞蟻的系統發育關係

不同螞蟻的形態空間分析

據中國科學院南京地質古生物研究所:螞蟻是最成功的社會性昆蟲,在現代陸地生態系統中扮演了重要角色。螞蟻的起源和早期演化吸引了許多人的關注。長期以來,學界普遍認為早期螞蟻的形態和生態較為單一。而近幾年,各國學者從白堊紀琥珀中發現了一系列的原始螞蟻(例如駝蟻、魔蟻),極大改變了我們對早期螞蟻演化歷史的認識。

2016年,中國科學院南京地質古生物研究所王博研究員與法國科研人員在白堊紀琥珀中報道了一類獨角蟻(屬於黑帝斯蟻)化石。該類螞蟻具有一對鐮刀狀大牙(大顎);其唇基向上延長,在頭上形成一個獨特的「角」。此後,國際多個研究團隊從緬甸琥珀中陸續發現了近十種獨角蟻,引起了廣泛關注。但該類螞蟻是如何演化出來的?它們是如何利用大牙和角進行捕食的?這些問題一直是大家期待解開的謎團。

近期,美、法、中三國科研人員合作,對已報道的獨角蟻及相關的現生和滅絕類群進行了詳細的形態測度學、功能形態學和系統發育分析,確認了黑帝斯蟻特化的「陷阱-大顎」式(trap-jaw)的捕食機制,並厘定了該類群的演化歷史。研究成果近期在線發表於《當代生物學》(Current Biology)雜誌。

該研究團隊對所有黑帝斯蟻頭部進行形態解剖學分析,結合一枚特殊的捕食標本,從形態功能學上確認黑帝斯蟻採用的「陷阱-大顎」式捕食機制。研究團隊建立了化石螞蟻形態學數據庫,並選取了46個滅絕和現生螞蟻的代表類群進行系統發育分析。結果表明黑帝斯蟻(包括獨角蟻)形成了一個很好的單系類群,可能是已知最原始的螞蟻類群。所有黑帝斯蟻的角是同源的,但「延長的角」在黑帝斯蟻中獨立演化了兩次。

研究團隊進一步選取了112個現生和滅絕螞蟻的代表類群進行了形態測度學分析,發現黑帝斯蟻占據了一個獨特的形態空間,與其他化石和現生螞蟻類群明顯不同,而且獨角蟻不同類群也擁有差異巨大的頭型(包括角和大顎),可能專門捕食不同的獵物。

本研究發現獨角蟻的大顎和角共同演化,形成了一套精密的耦合系統。獨角蟻特化的捕食行為進一步驅動了該類群的輻射演化。儘管獨角蟻在白堊紀中期十分繁盛,但在白堊紀後期逐漸滅絕,並與其他原始螞蟻一起被更進步的現代螞蟻類群取代。

中國科學院南京地質古生物研究所的繪畫師楊定華繪製了二維和部分三維復原圖。

該項研究得到中國科學院和國家自然科學基金委項目的資助。

相關論文:Barden P.*, Perrichot V.*, Wang Bo* (2020) Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.106.

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/7/3197374.html

「鴨嘴獸古魚」Brindabellaspis(前景中央)和其他史前魚類復原圖(楊洪宇、鄭秋暘繪)。畫面右上方的大白鯊和人類潛水員為現代有頜脊椎動物的代表。

Brindabellaspis化石標本的CT重建,顯示其顱頂甲、腦顱、腦腔和內耳骨迷路結構。

早期脊椎動物內耳及內淋巴系統的演化。

據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所:北京時間2021年1月28日凌晨0時,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱幼安、盧靜、朱敏帶領由中國、澳大利亞、英國和瑞典學者組成的研究團隊,在《當代生物學》(Current Biology)雜誌上發表了他們對4億年前的澳大利亞盾皮魚類腦腔、內耳和內淋巴系統精細解剖結構的最新研究成果及其對有頜脊椎動物早期演化框架的衝擊。

大多數脊椎動物,包括人類自身均屬於有頜類。現代有頜類包括軟骨魚類、硬骨魚類及後者登上陸地的後裔。而從頜的起源到現代有頜類最近共同祖先出現之間的系統演化空間,為一群被統稱為「盾皮魚類」的早期有頜魚類所填充,現代有頜類共同的身體藍圖及許多重要器官特徵的起源,就需要到這中間去尋找。

布林達貝拉魚(Brindabellaspis stensioi)是一種中等體型的盾皮魚類,顯著特徵為有一長而扁的吻部,生活在4億年前澳大利亞東部的陸表淺海礁區,被戲稱為「鴨嘴獸古魚」。早在1980年,澳大利亞著名古魚類學者加文·楊(Gavin C. Young)就發表了布林達貝拉魚腦顱解剖學結構的詳盡專論。保存精美的腦顱和腦腔展示了一些非常原始的特徵,暗示着布林達貝拉魚的系統位置很可能接近整個有頜類起源的節點。但限於當時技術手段的限制,只能通過經酸蝕法清修的化石標本的破損部位,一窺腦顱內部腔體構造,其內耳半規管和內淋巴系統的細節無法確切得知。

朱幼安等人應用高精度CT掃描數據,對在澳大利亞發現的兩件新的、沒有進行徹底酸蝕法清修的布林達貝拉魚頭部標本進行掃描和詳細研究後發現,正是在過去不可知的區域內,隱藏着十分重要的信息。布林達貝拉魚內耳的上部(pars superior,即半規管)和下部(pars inferior,即前庭,包括橢圓囊和球囊)界限分明,前後半規管以發達的總腳(crus commue)和橢圓囊上腔(sinus superior)相連,這與之前所知的其他盾皮魚類內耳十分不同,而與現代有頜類相似。事實上,這一系列特徵可以在包括人類在內的大部分現代有頜類中找到。

內淋巴液是充盈在內耳膜迷路中的液體。包括人類在內的陸地脊椎動物以及大部分硬骨魚類都有封閉的內淋巴系統,人耳的內淋巴液壓力失衡會導致令患者極為痛苦,且幾乎無法治癒的美尼爾氏病(Ménière's disease)。與此不同,許多早期魚類有開放的內淋巴系統,內淋巴液與外界水體相通。多數盾皮魚類和無頜的甲冑魚類內耳均由一根簡單的內淋巴管直通外界,而現代有頜類則發育有膨大的內淋巴囊。研究發現,布林達貝拉魚擁有發達的內淋巴囊,該內淋巴囊向內通過一垂直小管與內耳前庭相連,向外又由穿透顱頂的內淋巴管與外界相通, 這與現代有頜類,特別是與軟骨魚類模式基本一致,進一步支持了布林達貝拉魚與現代有頜類較近的關係。

對最早期有頜類演化關係的爭論由來已久。傳統觀點認為盾皮魚類形成一個自然類群,近年來,許多學者認為盾皮魚類只是許多最早期有頜類的集合,代表了從無頜的甲冑魚演化到硬骨魚軟骨魚之間一系列的中間狀態。論文除了上述對內耳的研究外,還通過CT掃描數據重新訂正了布林達貝拉魚顱頂甲骨片的型式,並認為一些過去歸為布林達貝拉魚自有的特化性狀,如向前分開的嗅束等,實際上可以與現代有頜類比較。

根據這些新加入的數據,論文詳細厘定了有頜類特徵矩陣,對其進行的分析結果發現,基於最簡約假設的系統演化樹與之前假說有較大區別。在新提出的假說中,盾皮魚類確實不能構成一個單系或自然類群,不過,有頜類可能很早就分開形成兩個大的支系,其中一個單系類群包括了我們所知的大部分盾皮魚類,另一個支系包括了現代有頜類和與它們關係較近但仍為盾皮魚類形態的屬種。布林達貝拉魚位於這些向現代有頜類演化的盾皮魚的根部。而一些形態和生活方式接近硬骨魚類和軟骨魚類的盾皮魚類,如著名的泥盆紀超級掠食者鄧氏魚所屬的節甲類,與現代有頜類的相似性主要是趨同演化而來,而不是因為它們具有較近的親緣關係。

布林達貝拉魚的研究展現了對過去經典標本的重新認識對現有早期脊椎動物演化框架的衝擊。近期,在中國發現了大量保存完好的志留紀有頜魚類,它們已經非常接近頜起源的時間和系統演化節點。對它們的深入研究將提供全新的資料,有望在頜的起源、有頜類早期演化框架等一系列重大科學問題上取得空前的突破。

本研究受到國家自然科學基金優秀青年基金、面上項目和中科院先導戰略專項等項目支持。

相關報道:最新研究:4億年前「鴨嘴獸古魚」是現代有頜類「親戚」

據中新網北京1月28日電(記者 孫自法):4億年前的「鴨嘴獸古魚」,與包括人類在內的現代有頜類動物有關係嗎?中外科學家最新一項合作研究發現並提出有頜脊椎動物早期演化新框架,認為它們之間是生物進化史上較近的「親戚」。

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)朱幼安、盧靜、朱敏領導的由中國、澳大利亞、英國和瑞典等學者組成的國際合作研究團隊,通過對4億年前的「鴨嘴獸古魚」化石標本深入研究並獲得重要進展,其成果論文北京時間28日在國際專業學術期刊《當代生物學》上發表。

現代有頜類的「前世今生」

論文第一作者朱幼安介紹說,大多數脊椎動物,包括人類自身均屬於有頜類,即有頜的脊椎動物。現代有頜類包括軟骨魚類、硬骨魚類及後者登上陸地的後裔。而從頜的起源到現代有頜類最近共同祖先出現之間的系統演化空間,為一群被統稱為「盾皮魚類」的早期有頜魚類所填充,現代有頜類共同的身體藍圖及許多重要器官特徵的起源,就需要到這中間去尋找。

被戲稱為「鴨嘴獸古魚」的布林達貝拉魚(Brindabellaspis),就是一種中等體型的盾皮魚類,其顯著特徵為有一長而扁的吻部,生活在4億年前澳大利亞東部的陸表淺海礁區。

早在1980年,澳大利亞古魚類學者就已發表布林達貝拉魚腦顱解剖學結構的詳盡專論,認為其保存精美的腦顱和腦腔展示出一些與無頜類相似的特徵,暗示布林達貝拉魚是一種很原始的古魚類。不過,受限於當時技術手段,科學家只能通過化石標本的破損部位推測腦顱內部腔體構造,其內耳半規管和內淋巴系統等細節無法確切得知。

研究發現現代有頜類遠古「親戚」

最新的國際合作研究中,朱幼安等應用高精度CT掃描數據,對在澳大利亞發現的兩件新的布林達貝拉魚頭部標本進行掃描和詳細研究後發現,正是在過去不可知的區域內,隱藏着十分重要的信息——布林達貝拉魚內耳的上部(即半規管)和下部(即前庭,包括橢圓囊和球囊)界限分明,前後半規管以發達的總腳和橢圓囊上腔相連,這與之前所知的其他盾皮魚類內耳十分不同,而與現代有頜類相似。事實上,這一系列特徵可以在包括人類在內的大部分現代有頜類中找到。

內淋巴液是充盈在內耳膜迷路中的液體。包括人類在內的陸地脊椎動物以及大部分硬骨魚類都有封閉的內淋巴系統。與此不同,許多早期魚類有開放的內淋巴系統,內淋巴液與外界水體相通。多數盾皮魚類和無頜的甲冑魚類內耳均由一根簡單的內淋巴管直通外界,而現代有頜類則發育有膨大的內淋巴囊。

研究發現,布林達貝拉魚擁有發達的內淋巴囊,該內淋巴囊向內通過一垂直小管與內耳前庭相連,向外又由穿透顱頂的內淋巴管與外界相通,這與現代有頜類,特別是與軟骨魚類模式基本一致,進一步支持了布林達貝拉魚與現代有頜類較近的關係。

詳細厘定有頜類特徵矩陣提出新假說

論文通訊作者盧靜指出,對最早期有頜類演化關係的爭論由來已久。傳統觀點認為盾皮魚類形成一個自然類群,近年來,許多學者認為盾皮魚類只是許多最早期有頜類的集合,代表了從無頜的甲冑魚演化到硬骨魚軟骨魚之間一系列的中間狀態。

她說,合作團隊除對布林達貝拉魚內耳進行研究外,還通過CT掃描數據重新訂正布林達貝拉魚顱頂甲骨片的型式,並認為一些過去歸為布林達貝拉魚自有的特化性狀,如向前分開的嗅束等,實際上可以與現代有頜類比較。

根據這些新加入的數據,合作團隊詳細厘定有頜類特徵矩陣,對其進行的分析結果發現,基於最簡約假設的系統演化樹與之前假說有較大區別。在新提出的假說中,盾皮魚類確實不能構成一個單系或自然類群,不過,有頜類可能很早就分開形成兩個大的支系,其中一個單系類群包括目前所知的大部分盾皮魚類,另一個支系包括現代有頜類和與它們關係較近但仍為盾皮魚類形態的屬種。

新研究指出布林達貝拉魚位於向現代有頜類演化的盾皮魚的根部,而一些形態和生活方式接近硬骨魚類和軟骨魚類的盾皮魚類,如著名的泥盆紀超級掠食者鄧氏魚所屬的節甲類,與現代有頜類的相似性主要是趨同演化而來,而不是因為它們具有較近的親緣關係。

盧靜表示,布林達貝拉魚的最新研究展現出對過去經典標本的重新認識和對現有早期脊椎動物演化框架的衝擊。近期,在中國發現了大量保存完好的志留紀(距今約4.4億至4.19億年)有頜魚類,它們已經非常接近頜起源的時間和系統演化節點,後續的深入研究將提供全新資料,有望在頜的起源、有頜類早期演化框架等一系列重大科學問題上取得重要突破。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/2/3197938.html

《當代生物學》:解開猛獁象化石雄性居絕大多數的謎團,獨自遊蕩使自己身處險境

據中新網:外媒報道,《當代生物學》(Current Biology)期刊日前刊出研究,稱科學家已經解開長毛象化石雄性居絕大多數的謎團。

報道稱,研究檢測了98隻西伯利亞真猛瑪象(Mammuthus primigenius)的基因數據,以判別化石性別。

研究人員發現,高達69%的受測樣本為雄性。假設性別比例在出生時基本平均,這個比例則異常不均。

科學家表示,冰河時期的年輕雄性長毛象與如今的野生大象很像,傾向獨自遊蕩,經常使自己身處險境,像是捲入河流、跌穿冰層、掉入沼澤或沉洞等等,使它們的遺骸被保存數千年之久。

雌性長毛象則成群結隊移動,由熟悉地形的年長族長領導,帶領同伴避開危險。

任職於瑞典自然歷史博物館(Swedish Museum of Natural History)的共同作者達倫(Love Dalen)表示:「缺乏群體中經驗豐富的雌性長毛象帶領,雄性長毛象有更大機會掉入沼澤、裂隙、湖泊等自然陷阱。」

同樣來自瑞典自然歷史博物館的主要作者派娜若娃(Patricia Pecnerova)說:「我們非常驚訝,因為化石記錄沒有理由會出現性別偏差。」

研究人員因此相信,長毛象的生活習慣影響了牠們的死因。

達倫解釋說:「大部分長毛象和其他冰河期動物的骨骼、獠牙和牙齒都沒能倖存。西伯利亞發現的遺骸之所以能保存至今,很可能是因為它們埋於地下,從而避過風化。」

相關報道:為啥長毛象化石多為雄性 科學家解開謎團了

據中時電子報(陳怡文):真猛瑪象曾是北美和西伯利亞最常見的草食動物之一,因遭遇狩獵壓力日增和氣候暖化威脅,牠們3700年前從地球上消失。「當代生物學」(Current Biology)期刊近期刊出,科學家解開長毛象化石雄性居多的謎團。

至今為止,被發現的長毛象,保存最好都是在自然陷阱中死亡,如跌入薄冰、陷入泥潭或淹沒在水池中等。研究人員就98隻西伯利亞真猛瑪象(Mammuthus primigenius)的基因數據檢測性別,發現高達69%的受測樣本為雄性。

主因是冰河時期的年輕雄性長毛象與現在的野生大象很像,較傾向獨自遊蕩,容易使自身陷入險境,再加上氣候,才使它們的遺骸能被保存千年之久,雌性長毛象則成群結隊行動,由年長且經驗豐富的領導,帶領同伴避開危險。

另有研究指出,地球上最後一批真猛瑪象滅絕,是因慘遭遺傳疾病折磨,由於部分基因缺陷,讓這些動物遭遇胃腸問題,牠們失去嗅覺、避開同伴,甚至可能導致較為光滑的皮毛,變得難以抵禦低溫。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197892.html

《當代生物學》:恐龍曾在北極築巢

據科學網(唐一塵):20世紀50年代,人們在寒冷極地首次意外地發現了恐龍遺骸。現在,研究人員發現了第一個令人信服的證據,表明幾種恐龍不僅遊蕩在當今的美國阿拉斯加州北部,而且還在那裡築巢。6月24日,相關論文發表於Cell Press細胞出版社旗下期刊Current Biology(《當代生物學》)。

阿拉斯加大學北方博物館的Patrick Druckenmiller說:「這些是已知棲息在地球最北部的恐龍。我們在北極不僅發現了一兩種恐龍的圍產期遺骸——在卵中或剛孵化出來,還記錄了至少7種在這裡繁殖的恐龍。」

Druckenmiller提到,之前的研究提供了一些證據,表明一兩種未知的恐龍有能力在南北極圈附近或以里築巢,但這項研究首次明確提出了恐龍在高緯度地區築巢的證據。當時當地的環境具有挑戰性的季節性極端情況,年平均氣溫約為6攝氏度,並且可能有大約4個月的極夜和嚴寒。

Druckenmiller和來自佛羅里達州立大學的論文合著者Gregory Erickson在進行一個長期項目,記錄阿拉斯加北部王子溪地層保存的古代北極生態系統,包括其中的恐龍、哺乳動物和其他脊椎動物。他們還想知道,在這種充滿挑戰的環境下,動物是如何在那裡生活的。即便現在,在那裡進行科考也是很困難的。

「北極的野外考察季節很短,而且進入那裡非常困難——需要飛機和小船。」Druckenmiller說,「更有挑戰性的是,這些岩石存在於阿拉斯加北部最大河流科威爾河切割的陡峭懸崖上。這些懸崖很危險,容易發生災難性的崩塌,很難安全地找到和提取化石。因此,我們專注於尋找分散的骨化石層,以便更有效地挖掘到許多骨骼。在這個過程中,我們還發現了許多新的微化石沉積物,它們提供了關於7000萬年前整個北極生態系統的豐富新知識。」

經過大約10年的艱苦工作,研究人員在許多學生的幫助下,已經發現了數百塊小恐龍骨骼,包括仍在恐龍蛋中或剛孵化出來的個體的小牙齒。他們發現棲息在北極的恐龍,包括體型大小不一的食草恐龍,例如鴨嘴龍、角鼻龍、劍龍,以及食肉恐龍(暴龍、傷齒龍和迅猛龍)。

「在如此極端的緯度和環境中發現恐龍是令人驚訝的,而且發現這些物種中大部分(如果不是全部)也在北極繁殖,是非常了不起的。」Druckenmiller說,「一直有人問我:『找到蛋了嗎?』雖然答案依然是『沒有』,但我們有了更好的東西:小恐龍本身。」

這些發現進一步證明,恐龍不僅在極高緯度地區生活,而且很可能常年居住在那裡。較小和較大的恐龍物種,如鴨嘴龍、有角恐龍和遷移到了溫暖地區的暴龍,都居住在北極。

「全年居住在北極為恐龍生理機能提供了一個天然的測試。」Erickson說,「兩棲動物、蜥蜴和鱷魚等冷血陸地脊椎動物尚未在極地發現,只有溫血鳥類和哺乳動物,以及恐龍棲息在這裡。我認為這是最有力的證據,證明恐龍實際上是溫血動物。」

Erickson說,現在有了關於恐龍如何在北極的冬天生存下來的新問題。研究人員認為,它們可能有獨特策略來應對黑暗、低溫和食物匱乏。

相關論文信息:http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2021.05.041

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/5/3197869.html

《當代生物學》:恐龍牙齒磨損揭示其掠食生活

據中國科學報(唐鳳):在西班牙和加拿大的上白堊紀(約1億至6600萬年前),掠食性的獸腳類恐龍都依賴於刺穿和拉咬策略捕殺和吃掉獵物。但研究人員對其鋸齒狀牙齒的磨損模式進行了仔細研究,並指出這些恐龍並不一定是直接競爭食物的。他們中的一些顯然是捕食更大的、掙扎的獵物,而另一些則堅持更柔軟或更小的食物。相關論文近日刊登於《當代生物學》雜誌。

「所有這些恐龍都生活在同一時期和地點,所以弄清它們是否爭奪食物資源,或者是瞄準了不同獵物,十分重要。」西班牙里奧哈大學的Angelica Torices說,「通過這項研究,我們可以更好地理解這些掠食恐龍在生態系統中的相互作用。」

Torices還提到,研究發現掠食性虛骨龍類會以同樣的方式通過穿刺和拉扯獵物,但它們可能更喜歡不同的獵物。與馳龍科相比,這些食肉恐龍顯然更傾向於追逐需要更低咬力獵物。虛骨龍包括一群獸腳類恐龍,相比其他恐龍,它們與鳥類的關係更密切。

Torices一直對食肉恐龍的牙齒十分感興趣。一開始,她的目標是把牙齒和恐龍品種匹配起來,但隨着時間的推移,她開始研究恐龍如何使用牙齒,以及這反映了恐龍的何種生活方式等問題。

Torices團隊首先檢查了恐龍牙齒上的小劃痕,以便弄清恐龍的飲食方式。她和加拿大阿爾伯塔大學的Ryan Wilkinson等人還使用了一種名為「有限元分析」的建模方法,以探究恐龍牙齒在不同的切割角度下的表現。

兩種方法都得出了相同的結論。研究人員報告說,研究中所有恐龍都採用了「刺穿」式的進食動作,而且,不同的牙齒形狀在不同的模擬咬角下表現不同。有證據表明,馳龍類和蜥鳥盜龍類很擅長處理掙扎中的獵物。相比之下,傷齒龍類的牙齒更可能在棘手的咬合角度上失敗,但它們更喜歡溫和的獵物,例如無脊椎動物,或者可以整個吞食的或者是像腐肉這樣的不移動獵物。

目前,研究人員正致力於開發更複雜的模型,包括牙齒、牙根和牙床,以更好地了解恐龍撕咬獵物的過程。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197745.html

《當代生物學》:研究發現基因突變讓尼安德特人「很怕疼」(Science Photo Library/Daynes, Elisabeth)

據中國科學報(唐一塵):尼安德特人生活艱難,這些冰河時代的狩獵者在歐亞大陸西部靠捕獵猛獁象、野牛和其他危險的動物勉強維持生計。除了生活不易,他們還可能有更強的痛感。

近日發表在《當代生物學》上的一項研究發現,這些遠古人類的蛋白質NaV1.7的編碼基因有3個突變,該蛋白質會向脊髓和大腦傳遞疼痛感。他們還發現,在英國人樣本中,那些遺傳了尼安德特人版本NaV1.7的人往往比其他人的痛閾值低。

「對我而言,這是第一個使用現代人的基因改造模型了解尼安德特人的生理機能的例子。」德國馬普學會進化人類學研究所的Svante Pbo說。他與瑞典卡羅林斯卡學院的Hugo Zeberg共同領導了該研究。

目前,研究人員只能獲得尼安德特人的少數基因組,而且其中大多數是以低分辨率進行測序的。這使得科學家很難確定這些人在大約75萬到50萬年前從人類譜系中分離出來後發生的突變。但在過去幾年裡,Pbo團隊利用在克羅地亞和俄羅斯洞穴中發現的DNA生成了3個高質量的尼安德特人基因組。研究人員之所以注意到編碼NaV1.7蛋白質的基因SCN9A發生了突變,是因為所有的尼安德特人都有3種突變。

NaV1.7參與控制疼痛信號是否以及在多大程度上傳遞到脊髓和大腦。「人們把它描述成一個旋鈕,能在神經纖維中設置疼痛感的高低。」Zeberg說。存在基因突變使這種蛋白質失去活性的人感覺不到疼痛,而其他變化會讓人更易患上慢性疼痛。

為了研究突變是如何改變尼安德特人神經的,Zeberg在蛙卵和人腎細胞中表達了他們的NaV1.7版本。結果顯示這種蛋白質在有3種突變的細胞中比在沒有突變的細胞中更活躍。Zeberg說,在神經纖維中,這將降低傳遞疼痛信號的閾值。

然後,Zeberg和Pbo尋找了具有尼安德特版本NaV1.7的現代人。在英國生物庫(包含50萬英國人的基因組)中,報告自己疼痛症狀的參與者約0.4%的人有一個突變基因副本。與沒有突變基因的人相比,有突變基因的人在生活中報告疼痛的可能性要高7%。

Zeberg和Pbo提醒,他們的發現不一定意味着尼安德特人會比現代人感受到更多疼痛。由NaV1.7傳遞的感覺會在脊髓和大腦中被加工和修改,這也影響對疼痛的主觀體驗。

目前人們還不清楚這些突變是否為有益進化。尼安德特人的種群很小,遺傳多樣性也很低——這會讓有害的突變持續存在。但是Pbo說,這種變化像是自然選擇的產物。他計劃對大約100名尼安德特人化石的基因組排序,這可能有助於找到答案。

相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.045

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/7/3197350.html

《當代生物學》:研究顯示白堊紀末大滅絕之前鳥類和非鳥類恐龍的相對腦容量相似(Credit: WitmerLab at Ohio University.)

據中國科學報(唐一塵):稱某些人為「鳥腦」實際上可能是一種讚美。研究人員利用龐大數據集重建了鳥類大腦的進化過程。這些數據集包含了從恐龍、滅絕鳥類,如始祖鳥和大海雀,到現代鳥類的大腦資料。近日,發表在《當代生物學》網絡版這項研究顯示,在白堊紀末期大滅絕之前,鳥類和非鳥類恐龍的相對腦容量相似。

大滅絕後,隨着一些鳥經歷了暴發性增長,重新占據了已經滅絕種群留下的生態空間,它們的腦—體比例也發生了戲劇性變化。該研究負責人、美國布魯斯博物館館長Daniel Ksepka說:「其中一個大驚喜是,鳥類對小體形的選擇被證明是進化出大腦袋的一個主要因素。」換句話說,在大腦尺寸與體形較大的祖先保持一致的前提下,許多成功的鳥類家族通過縮小身體得到了更大的腦—體比例。

為了弄清鳥類大腦的改變,一個由37位科學家組成的研究團隊,結合大量現有數據庫與現代鳥類大腦測量結果,利用CT掃描數據創建了數以百計的鳥類和恐龍顱腔模型(基於大腦顱骨腔形狀的大腦模型),並分析了腦—體比例。

研究報告的合著者、約翰斯·霍普金斯大學的Amy Balanoff指出,「也許你會認為像鴯鶓和鴿子這樣的鳥類有着和體形相當的獸腳亞目恐龍同樣大小的大腦,而事實上,恐鳥的大腦比預期要小。」

實際上,大腦特別大的兩類鳥是最近才進化出來的:鸚鵡和鴉科(烏鴉、渡鴉和近親)。這些鳥表現出了巨大的認知能力,包括使用工具和語言,以及記住人類面孔的能力。這項新研究發現,鸚鵡和烏鴉的大腦進化速度非常快,這可能有助於它們實現如此高的腦—體比例。

參與該研究的克萊姆森大學坎貝爾地質博物館的N. Adam Smith說:「有幾組鳥類的大腦和體形進化速度都高於平均水平。但是烏鴉打破了紀錄——它們超過了其他鳥類。」

相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.03.060

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197735.html

《當代生物學》:遺傳學家研究發現現代珊瑚與恐龍同齡

遺傳學家研究發現,現代珊瑚與恐龍同齡,它們的祖先和共生體早在侏羅紀時期就已出現,且在幾次動物大滅絕中倖存下來。

相關研究發表在學術期刊《當代生物學》(Current Biology)上。

美國賓夕法尼亞大學專家托德·拉熱內斯(Todd LaJeunesse)表示:「此前我們推測現代珊瑚出現在大約5000萬年前。我們的分析表明,其實這要早得多,水螅體和藻類的祖先早在大約1.6億年前的恐龍時代初期就開始生活在一起,它們經歷了幾次幾乎將其全部毀滅的大災難。」

珊瑚是地球上最古老和最原始的無脊椎動物之一,它們的祖先早在寒武紀大爆發時期就已出現。在遙遠的過去它們曾是兇猛的捕食者,但今天大部分水螅體與單細胞藻類共生,以解決食物問題。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/2/3196606.html

《當代生物學》:最早的蘇鐵科植物傳粉需要甲蟲協助完成

據cnBeta:外媒報道,蘇鐵是一種常綠棕櫚狀木本植物,是一種古老的裸子植物,在化石記錄中高度存在,這表明它們在地球上曾大量生長。根據《當代生物學》(Current Biology)最新發表的一項研究,研究人員藉助一塊琥珀發現,最早的蘇鐵科植物的傳粉需要一種甲蟲協助完成。

中國科學院南京地質古生物研究所的黃迪穎向布里斯托大學的蔡晨陽展示了在一塊琥珀中發現的一種甲蟲。蔡晨陽注意到被困在琥珀內的甲蟲下顎中的空洞,懷疑它們可能已經被用來攜帶蘇鐵花粉,這使古老的甲蟲物種成為蘇鐵傳粉者。

這種懷疑激發了對此問題的研究,在此期間,中國科學院的另一位研究員李麗琴(一位花粉專家)幫助蔡晨陽分析了發現的琥珀花粉粒,證實它來自蘇鐵。除了識別花粉外,研究人員還對甲蟲本身進行了分析,並將其與 Australian Paracucujus相聯繫,這是一種現代的蘇鐵傳粉媒介。根據這項研究,調查結果表明,這些 Boganiidae 甲蟲是古老的蘇鐵傳粉媒介,使蘇鐵科植物成為第一批被昆蟲傳粉的植物。

相關報道:古老鐵樹傳粉需要小甲蟲幫忙

據南京日報(毛慶):蘇鐵類植物(俗稱鐵樹)是一類古老而獨特的裸子植物,但人們對蘇鐵類植物傳粉模式的起源和早期演化卻知之甚少。近日,中國科學院南京地質古生物研究所研究團隊通過對緬甸琥珀中大量的甲蟲化石進行系統研究,發現了一類獨特的扁甲類昆蟲和它所取食的蘇鐵花粉,證明了蘇鐵類植物傳粉和繁殖不能僅靠「風吹」,而要靠這種小甲蟲幫忙。該研究16日在線發表於《當代生物學》上。

南古所副研究所蔡晨陽介紹,現在松柏類、銀杏類等植物屬於風媒裸子植物,靠風傳播種子。而蘇鐵屬於蟲媒裸子植物,傳粉和繁殖需要昆蟲協助完成。他和團隊對大量緬甸琥珀昆蟲化石進行系統的收集和研究,並與德國、美國以及國內上海師範大學等同行合作,發現了澳洲蕈甲科的甲蟲新屬種,並在這枚標本中發現許多聚集成簇的蘇鐵花粉,證明了緬甸琥珀中新發現的甲蟲與蘇鐵花粉代表了一種古老的裸子植物傳粉模式,並一直延續至今。

據介紹,緬甸昆蟲化石里的小甲蟲體長約2mm,下顎須很長,上顎有帶毛小窩,這些形態特徵與現生取食花粉的甲蟲十分相似。研究人員還在這枚甲蟲標本的身體和口器旁發現了許多微小的花粉,花粉橢圓形。通過詳細地形態對比,可以排除其他可能的植物來源,如銀杏等。最終確認這些保存精美的花粉很可能來源於蘇鐵類植物,它們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類蟲媒植物。因為風媒植物的花粉幾乎不會形成花粉簇,而是以單粒的形式散播。

相關報道:看,1億年前的甲蟲 正在吸食着花粉

據揚子晚報(徐兢):琥珀就像「時間膠囊」一樣,封印了遠古的故事。中國科學院南京地質古生物研究所研究團隊近日在緬甸琥珀中發現了一種保存完好的甲蟲,以及它在取食的聚集成簇的鐵樹花粉,並還原出當時的生活場景:1億年前,它正在為鐵樹傳粉,被樹上滴落的樹脂砸中了。該研究首次證明了遠古緬甸森林中曾經生活着鐵樹,也是世界上最早的甲蟲為鐵樹傳粉的有力證據。

該研究團隊的蔡晨陽副研究員告訴揚子晚報記者,鐵樹雖然現代很少,但是在侏羅紀和白堊紀非常繁盛。此前,人們對蘇鐵類植物傳粉模式的起源和早期演化卻知之甚少,而該研究證明了甲蟲與鐵樹之間的傳粉關係起源很早,至少從侏羅紀早期就開始了。

相關報道:一億年歷史的琥珀化石近乎完好保存着甲蟲與古植物花粉粒

一億年歷史的琥珀化石近乎完好保存着甲蟲與古植物花粉粒

據cnBeta:樹液化石又被稱為琥珀,能夠完整地保存許多古代昆蟲生物,古生物學家又有新的幸運發現。一枚年代近1億年的琥珀近乎完好地保存着一種古代甲蟲和若干古植物花粉粒,琥珀樹液完整地裹住這個古代甲蟲,同時液保存着古植物花粉粒,這對考古學家研究古生物如何幫助不開花植物傳粉,並且研究其歷史節點非常重要。

長久以來,生物學家相信類似琥珀中保存的此類古代甲蟲在為不開花植物幫助傳粉的過程中扮演重要角色,收集着花粉粒的古甲蟲樹液化石,而這一稀有的發現為此理論提供了「近乎鮮活」的實例,考慮到這枚琥珀保存的如此完好,古生物學家將對此進行更深入的研究。這一發現今日發布在《細胞》子刊《當代生物學》上。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/7/3198008.html

《地球學報》:中國南方首次發現的基幹禽龍類化石新屬種——廣西那派龍

據中新網廣西新聞9月18日電(潘正偉 吳小艷):9月8日,中國地質科學院地質研究所、自然資源部地層與古生物重點實驗室研究員姬書安和中國古生物化石保護基金會研究員張培在《地球學報》上在線發表學術論文《中國南方首次發現的基幹禽龍類化石新屬種》,確立並命名了我國南方第一個基幹禽龍類恐龍屬種,是脊椎動物演化研究歷史上一次新的重大突破。

據了解,2020年12月,廣西扶綏縣山圩鎮那派盆地古生物化石保護項目的研究人員就新發現了2件禽龍化石標本。化石標本距今約1.2億年前,分別是長48.5厘米的右腸骨和長56厘米的右坐骨,二者均為腰帶右側的骨骼,屬於基幹禽龍類,但部分獨有特徵又明顯區別於基幹禽龍類其他屬種。經過9個月的研究考證,最終確立為禽龍新屬種,同時命名為「廣西那派龍」。

廣西那派龍的發現豐富了那派盆地恐龍動物群物種和生態多樣性,極大地擴展了我國早白堊世禽龍類化石的地理分布範圍——從北方地區向南擴展到廣西南部,為與東南亞泰國等地、我國北方廣大地區同時代恐龍動物群的對比及古地理環境的研究提供了重要實證資料。

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/7/3197352.html

《地質學報》:雲南祿豐早侏羅世地層發現的一恐龍幼體化石

據光明日報昆明5月8日電(記者 張勇):雲南大學脊椎動物演化研究院與中國科學院古脊椎與古人類研究所等單位合作,4月30日在《地質學報》(英文版)上發表了一項題為《雲南祿豐早侏羅世地層發現的一恐龍幼體化石》的研究成果。該項研究報道了發現於我國雲南祿豐早侏羅世地層中的一具恐龍幼體化石,初步認定這是一新屬種恐龍幼體。

這是雲南祿豐地區第二次發現蜥腳型類恐龍幼體化石,且此前該地區並沒有太多對於恐龍幼年個體發育的研究。該幼體化石體長大約1.7米,相比第一次發現的祿豐龍幼體體型要小很多。

這次新發現的恐龍化石是2018年10月發現的,總共有10塊,包括部分的頭骨,完整的頸椎、背椎和掌骨,還有部分的股骨和脛骨。其中頭骨保存了完整的右邊齒列,共有10枚牙齒。骨組織學研究表明該標本正處於個體發育早期階段,通過與世界上其他基幹蜥腳型類幼體進行對比,作者認為該標本年齡為3歲左右,遠未接近成年。蜥腳型類恐龍一般20歲成年,壽命在40~50歲之間。

系統發育分析結果表明,該恐龍幼體化石是蜥腳型類中的大足龍分支,但與雲南已發現的20屬種恐龍有明顯差異,初步認定這是一新屬種恐龍幼體。該幼體化石的牙齒呈葉狀,是一類植食性恐龍,食物以蕨類和松柏類為主。

祿豐地區的蜥腳型類恐龍化石群富含大量的古脊椎化石,其中包括11個蜥腳型類有效屬。該項研究還首次對祿豐「紅層」的年代學、生物地層等資料進行了整理,祿豐組屬下侏羅統,距今約2億年,目前是雲南省中生代含化石最豐富的地層單元。

《光明日報》(2021年05月09日04版)

參考資料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197464.html

評論列表

頭像
2024-05-11 19:05:13

寫的東西感觸很深,對情感上幫助很大

頭像
2024-04-17 15:04:17

如果發信息不回,怎麼辦?

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