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【科技日报】我国华北首次发现寒武纪特异埋藏化石库“临沂动物群”
近日,中国科学院南京地质古生物研究所在华北地区首次发现距今约5.04亿年的寒武纪特异埋藏化石库,并命名为“临沂动物群”。距今5.3亿年发生的寒武纪大爆发在地球生命进化史上有重要地位。但是,大多数著名的寒武纪特异埋藏化石库都集中分布在华南板块和劳伦大陆(今北美大陆的主体)。此次命名的“临沂动物群”来自山东省临沂市西郊的寺口剖面,科研人员已收集到了数千枚精美的化石标本。
发现超过35个化石类群,多样性最高的类群是非三叶虫节肢动物,而其中又以奇虾类和莫里森虫类最为引人注目。除节肢动物以外,还有海绵动物和蠕虫状动物的多样性也很丰富?!傲僖识锶骸蔽钊肓私夂浼痛蟊⒅蠖镌缙诜浞忠臁⑶ㄡ憷┥?、群落结构和生物古地理提供了新的窗口。该项成果已于4月5日在线发表于《国家科学评论》。(科技日报记者 张晔)
2022-04-18
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【中国科学报】北美首次发现侏罗纪被子植物果实化石
近日,中科院南京地质古生物研究所研究员王鑫在《生物系统》发表论文,报道了墨西哥的侏罗纪被子植物果实。这是首次在欧亚大陆之外发现早期被子植物化石,也是中国科学家首次独立研究北美的早期被子植物果实化石。
被子植物的来源和历史是植物系统学家关注的重点,而要想弄清楚相关问题,离不开化石证据。但是侏罗纪的被子植物化石记录都分布在欧亚大陆。因此,以化石为根据的古植物学家容易有这样一个印象——欧亚大陆之外没有侏罗纪的被子植物。但是这一结论“翻车”了。
新报道的化石由美国科学院院士大卫·迪尔切在墨西哥采集,被命名为墨西哥迪尔切果。2017年,王鑫在美国佛罗里达自然历史博物馆看到了墨西哥迪尔切果的模式标本并开展研究。经过几年的深入研究和审慎思考,王鑫正式发表了墨西哥迪尔切果。
研究认为,该化石是被子植物果实而非种子,原因在于通常被硬的种皮包裹的种子的瓤较难在化石中被观察到,只有其内部的种子比外部包裹层更硬,在压扁时才可以被看到,这种情况经常出现在被子植物的果实中。
研究表明,化石属于侏罗纪时期。虽然被子植物的起源比侏罗纪要早,但被子植物在北美的出现意味着其在侏罗纪时期已广泛分布。这促使人们重新思考被子植物的历史与相关假设。
相关论文信息:https://doi.org/10.37819/biosis.001.04.0160(记者崔雪芹)
2022-01-26
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【人民日报】2020年度全国地质古生物科普十大进展发布
2020年度全国地质古生物科普十大进展发布
近日,中国古生物学会科普工作委员发布了“2020年度全国地质古生物科普十大进展”评选结果。来自澄江化石地世界自然遗产博物馆、中国科学院南京地质古生物研究所、古脊椎动物与古人类研究所、北京自然博物馆、台湾自然科学博物馆、内蒙古自然博物馆、重庆自然博物馆、北京微创博志教育科技有限公司、宁夏回族自治区地质博物馆、上海科技馆等科研院所、博物馆、高校、文创企业领衔完成的一批极具社会影响力的地质古生物科普成果入选。
全国地质古生物科普十大进展的评选由中国古生物学会科普工作委员会主办,每年评选一次,目的是为了促进全国古生物科普工作,大力宣传古生物科普知识,提升地质古生物科学传播的社会影响力,充分反映古生物科普教育基地在一年内所取得的重要工作进展。本年度评选工作由委员或者单位推荐优秀成果、中国古生物学会科普工作委员会全体委员投票,最终评选出“2020年度全国地质古生物科普十大进展”入选结果。
2020年度全国地质古生物科普十大进展分别为:澄江化石地世界自然遗产博物馆“澄江化石地自然博物馆基本陈列”、中国科学院南京地质古生物研究所/南京古生物博物馆“远古生命与你我同行”大型主题科普论坛、北京自然博物馆与台湾自然科学博物馆“窥探世界级古生物化石宝库——热河生物群特展”在宝岛台湾举办、内蒙古自然博物馆“第五届全国地质古生物科普研讨会”在内蒙古成功举办、中国古动物馆“《每天一只中国龙:吹响中国恐龙集结号》系列科普活动”、重庆自然博物馆《云讲自然博物》系列节目、中科院古脊椎动物与古人类研究所《化石》杂志入选“中国优秀科普期刊目录”、北京微创博志教育科技有限公司“一带一路探龙记”古生物科考活动、宁夏回族自治区地质博物馆“沧桑贺兰——宁夏地质古生物科普”以及上??萍脊荨啊坝黾啪ā闭故窘逃钅俊?。
责任编辑:姚雪青
2021-12-31
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【新华社】2021这些有关“远古”的新发现 哪个让你大吃一惊?
2021年,古生物领域有哪些新发现?科学家发现了哪些远古新物种?又找到了人类演化的什么证据?
乘上从远古驶来的“时光机”,让我们一起探寻亿万年前的奥秘。
5.5亿年前——谁留下了这枚神秘“指纹”?
此次发现的神秘“指纹”——狄更逊虫化石照片。中科院南京地质古生物研究所供图
1946年,地质学家在澳大利亚发现了一块指纹形状的化石。如今,科学家在我国三峡地区也发现了这种神秘“指纹”。原来,这是约5.5亿年前的奇特动物“狄更逊虫”的化石。狄更逊虫是寒武纪前动物的典型代表,这也是科研人员首次在中国发现确定的狄更逊虫化石。
4.23亿年前——我们的下巴和这种小鱼有啥关系?
重庆秀山罗德洛世动物群生态复原图。郑秋旸绘,中科院古脊椎动物与古人类研究所供图
包括人类在内的99.8%的脊椎动物都有上颌与下巴,被统称为有颌类。我们的下巴是怎么演化来的?科学家在重庆发现了志留纪有颌鱼类“袖珍边城鱼”的化石,为解开这个谜题提供了重要新证据。由此,人类颌骨可向前追溯到更原始的盾皮鱼类。
3.5亿年前——地球这场超长“冻灾”谁造成的?
3.5亿年前远古植物景观图。中科院南京地质古生物研究所供图
在46亿年的地球历史中,约3.5亿至2.7亿年前的一次变冷,几乎让整个地球从“温室”变成“冰窖”。谁是造成这场“冻灾”的“凶手”?科学家发现当时种子植物的大规模繁盛,可能是导致气候突然变冷的重要原因。
2.52亿年前——这场大灭绝,地球多久才“活”过来?
复原图:二叠纪的丽齿兽咬杀吞食大型植食兽足类,两者都在二叠纪末大灭绝中灭亡。绘制:郭肖聪
2.52亿年前的二叠纪末大灭绝,比地球历史上其他灭绝事件对陆地生态系统更具破坏性,几乎每20个物种中就有19个灭绝。这次“惨烈”的大灭绝后地球花了1000多万年才慢慢恢复往日生机。
2.44亿年前——这种在云南发现的“稀有”动物是谁?
亚洲肋鳞裂齿鱼完整标本。中科院古脊椎所供图
科学家在云南发现2.44亿年前的“亚洲肋鳞裂齿鱼”,这是该鱼类在亚洲的首次发现。二叠纪末大灭绝之后地球生态如何恢复重建?这种在2亿多年前也比较稀有的鱼类为解答这个问题提供了新线索。
1.9亿年前——这枚比硬币还小的脚印,竟是恐龙留下的?
长仅10.2毫米的微小恐龙足迹和一角钱硬币的尺寸对比。四川自贡恐龙博物馆供图
四川自贡发现约1.9亿年前,长仅10.2毫米的恐龙足迹,这是目前中国境内发现的最小恐龙足迹。它来自刚出生的小恐龙还是成年的小型恐龙,尚且没有定论。但古生物学家倾向认为这个微小足迹是由刚出生不久的小恐龙留下的。
1亿年前——恐龙留下一串脚印,如何测它的时速?
图为发现的恐龙足迹化石。浙江自然博物院金幸生研究员供图
距今约1亿年前,一只恐龙踩出一串9个脚印化作珍贵的恐龙足?;?。科学家据此推测这只恐龙的“身份”并测出它的行走时速——如果是驰龙,速度是6.1公里/时;如果是伤齿龙,速度是4.6公里/时。但无论哪种,它当时都是闲庭信步既没在捕食,也没在逃命。
1亿年前——这两坨便便,谁留下的?
两枚昆虫粪便化石在激光共聚焦显微镜下的图像。中科院南京地质古生物研究所供图
在约1亿年前的缅甸热带雨林,一只昆虫刚刚取食了花粉,它排出由花粉粒组成的粪便。此时一粒树脂落下将昆虫和它的粪便包裹其中。这枚留存至今的罕见琥珀化石为证实昆虫在当时就已为被子植物传粉提供了直接证据。
7200万至6600万年——这只未出世的恐龙宝宝,咋是这姿势?
恐龙胚胎复原图。采访对象供图
这枚昵称为“英良贝贝”的恐龙胚胎化石,有着7200万至6600万年历史,是迄今为止科学记录的最完整的恐龙胚胎化石之一。它的保存姿势独一无二,像一只蜷缩在蛋里的小鸟。再次证明了今天鸟类的许多特征最早是从它们的恐龙祖先中演化来的。
1500万年前——这个庞大生物群现世,都有谁?
漳浦生物群生态复原图。中科院南京地质古生物研究所杨定华绘制
科学家在福建发现了约1500万年前的化石宝库——漳浦生物群。这里保存着2.5万多枚含虫琥珀,超过5000块植物化石,展现出远古生物在热带雨林中的生活图景。可以想象,当时这里生长着花、苔藓,还活动着大量蜗牛、蜜蜂、蟋蟀等。
1000万年前——入主北美的剑齿虎,从哪来的?
剑齿虎属自欧亚向北美的迁移示意图。中科院古脊椎所供图
在约1000万年前,隐匿剑齿虎向北美迁徙,开启了剑齿虎属在北美的称霸之路。它们是怎么从欧洲一路走到北美的?由于东亚地区此前一直未发现与隐匿剑齿虎处于相同演化水平的类群,这条路径在亚洲出现间断。我国科学家在甘肃临夏盆地首次发现了隐匿剑齿虎带有颊齿的下颌骨化石,堪称完美地填补了这一空缺。
30.9万年至14.6万年前——“龙人”是种什么人?
龙人复原图。赵闯绘,中科院古脊椎所供图
基于一枚目前已知最大的人属头骨化石,科学家对外公布发现了一种新的古人类“龙人”。其所属支系,可能与现代人有着最近的亲缘关系。研究者推测,这枚头骨属于一名约50岁或更年轻的男性。他非常强壮,适应高纬度地区的寒冷气候和智人一样以狩猎、采集甚至捕鱼为生。
跨度4万年——冰河时期的东亚人和我们是一种人吗?
东亚北部人群的群体动态演化艺术想象图。中科院古脊椎所供图
科学家首次在东亚地区开展了跨度为4万年的大规模人类古基因组研究。研究发现,如果把人类基因演化的过程想象成一棵树,约2.65万至1.9万年前的末次盛冰期之前的东亚人和现代东亚人就像是相邻的两个树枝,具有遗传上的相似性,但属于不同分支。
策划/执笔:金地、张晓洁
2021-12-28
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【紫金山时政】地球大洋氧化为何迟滞近20亿年?南京古生物所专家为你解密
大气氧含量与生命演化之间的因果联系是备受关注的重要科学问题之一。已有研究显示,早期地球极端缺氧,直至距今大约24亿年前后发生第一次大氧化事件。当时大气中的氧气达到了现代大气氧含量的1%以上,导致真核生物在地球上首次出现。奇怪的是,在随后长达十几亿年的时间内,大气氧含量并没有显著增加。一直到距今5.8-5.2亿年前后发生的第二次大氧化事件,大气中的氧含量才增加到现代大气氧含量的60%以上水平,从而可能触发了多细胞真核生物的大辐射,以及动物的快速起源和寒武纪生命的大爆发。
南京古生物所供图
为什么在第一次大氧化事件之后,地球大气和海洋的氧化程度迟滞了近20亿年,直到5.8-5.2亿年前后才发生急剧增加呢?
针对这一科学问题,中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员领导的中英合作团队开展了多年的探索。他们采用多种地球化学指标并结合数学模型首次系统论证了巨大海洋溶解有机碳库(DOC)是迟滞元古宙海洋彻底氧化的关键原因。近日,该成果在地球科学期刊《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)发表。
南京古生物所供图
溶解有机碳库模型最早由美国麻省理工的Rothman在2003年提出的。该模型认为,前寒武纪海洋表层透光带内进行光合作用的微生物主要是原核生物,这些微生物死亡后的有机质颗粒细小、沉降速率慢,在海水中不断积累形成一个巨大海洋溶解有机碳库,达到现代大洋溶解有机碳库1000倍以上。由于这种以细菌为主的细小有机质颗粒易于氧化降解,大量消耗海水中氧气,从而导致了大洋的长期缺氧并阻止了大气氧化的增加。这种现象可以将前寒武纪海洋想象成一个巨大的现代沼泽池,水体中大量腐殖有机质不断消耗着氧气,导致水体浑浊并缺氧。只有当这个浑浊、高度还原的溶解有机碳库被彻底移除,大气和海洋的氧气含量才能够实现实质增加。但这一模型随后遭受到质疑,质疑的焦点集中在新元古代地球不可能提供足够的氧化剂来消耗/移除这一巨大的还原性碳库。
直到2019年,该团队在《自然-地球科学》(Nature Geoscience)上发文提出:大规模造山运动可以导致原来海盆中形成巨量蒸发盐矿物的风化,为海洋带来持续性硫酸盐(氧化剂)输入,这些硫酸盐通过硫酸盐还原菌的代谢作用大规模消耗海水中的溶解有机碳,并通过黄铁矿的大规模埋藏(产氧),最终导致海洋中溶解有机碳库的减小和海洋的迅速氧化。这一假说为溶解有机碳库模型面临的氧化剂来源这一挑战提供了解决方案,但该假说主要依赖于生物地球化学模型的数值模拟,缺乏具体地球化学证据的直接论证。
南京古生物所供图
本次研究,该团队在三峡地区南坨村剖面埃迪卡拉纪陡山沱组Ⅱ段地层(约6亿年之前)中识别出一个与地质历史上全球最大的Shuram/DOUNCE事件(陡山沱碳同位素负偏移事件)级别相同、但持续时间更短的碳同位素负偏移事件,相当于先前识别WANCE事件(瓮安碳同位素负偏移事件)。为了弄清这一负漂移事件发生原因,团队开展了详细的碳、氧、硫、铀、锶等多同位素体系分析,进而论证了这次碳同位素负漂移事件记录的是一次由大陆风化增强导致的硫酸盐输入增加所触发的短暂海洋氧化事件。
湖北宜昌南沱村埃迪卡拉纪陡山沱组剖面的碳、硫、铀、锶同位素变化
特别有意义的是,WANCE事件(瓮安碳同位素负偏移事件)发生这一过程与随后发生的Shuram/DOUNCE 事件(陡山沱碳同位素负偏移事件)异常极其一致,支持了该团队2019年提出的假说,即造山运动导致大量氧化剂输入增加是导致埃迪卡拉纪海洋氧化和极端碳同位素负偏移事件的主要驱动因素,这种海洋氧化还原状态和氧化剂供应之间的动态平衡完全符合Rothman的有机碳库模型,为溶解有机碳库的存在是迟滞前寒武纪海洋彻底氧化的关键原因模型提供了直接证据。
埃迪卡拉纪重要的生物革新事件、海洋氧化还原状态以及铀、锶、碳同位素记录
发生在埃迪卡拉纪早期的WANCE事件(瓮安负碳同位素偏移事件),可能标志着这一大型深海溶解有机碳库解体的肇始。随后多次持续时间更长、强度更大的脉冲式氧化剂输入事件,不断消耗大洋中的溶解有机碳库,促使其最终在寒武纪早期消亡,海洋变得更加氧化,为动物在寒武纪早期的大爆发(寒武纪生命大爆发)和复杂海洋生态系统的出现创造了先决条件。
南报融媒体记者 马金
通讯员 盛捷
2021-11-29
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