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晚中新世陇东西班牙羚!甘肃省发现古脊椎动物化石新种
“位于甘肃省的庆阳化石点首次发现古脊椎动物化石新种,命名为晚中新世陇东西班牙羚,生存时代大约距今7至8百万年前。”这是近日从“庆阳市古生物化石抢救性采集与保护”古生物化石保护项目中传来的好消息。据悉,新发现的化石标本包括5个头骨,保存状态各异,提供了迄今为止关于西班牙羚最完整的骨骼信息。来源:甘肃发布作者:王思璇编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-26
中美科学家联手揭示现代鸟类起源之谜
这一发现也支持了达尔文经典的物种演化渐变理论,为全球气候环境变化对生物多样性演化的影响提供了新的例证,在科学界引发了广泛的关注和讨论。
今天地球上生活有大约11000种鸟类,它们作为当今世界上物种多样性最高的陆生脊椎动物,其起源和演化是否与恐龙的灭绝密切相关?在全球气候环境变化和其他物种多样性演替的影响下,现代鸟类的形成经历了怎样的演化历程?由我国科学家主导的陆生脊椎动物基因组学研究取得阶段性重大突破,中美科学家联手共同揭示了现代鸟类起源之谜。近期,江苏师范大学伍少远教授团队与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的周忠和院士、美国哈佛大学的Scott Edwards院士以及美国佐治亚大学的刘亮教授等中美科学家联手,开展了一项深入研究。他们应用基因组和化石数据对现代鸟类的起源进行追溯,获得了颠覆性发现:现代鸟类的起源实际可以追溯到恐龙时代,这一发现挑战了我们的传统认知。传统理论一直将现代鸟类的进化历史与大约6600万年前的恐龙灭绝事件联系在一起,认为它们是在恐龙灭绝后才快速演化而来。这一研究成果于2024年2月12日在国际知名学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表,标题为“Genomes, fossils, and the concurrent rise of modern birds and flowering plants in the Late Cretaceous”(基因组与化石证据揭示现代鸟类和被子植物在晚白垩纪同时兴起)。↑ 现代鸟类的起源可以追溯到晚白垩纪时期,与恐龙共存研究人员从124种鸟类基因组序列中提取到25,640个不同遗传位点的DNA序列数据,结合不同地质历史时期的化石记录,通过系统进化树构建、分子钟演化时间估算、物种多样性分化速率等分析,重建了现代鸟类的演化历史和轨迹。在涵盖了近95%现代鸟类物种多样性的新鸟小纲中,研究人员发现了一支全新的鸟类进化谱系,并将其定名为水陆鸟类 (Aquaterraves),包含了水鸟及其近缘种类。水陆鸟类与早期研究发现的陆鸟类 (Telluraves) 一起构成了新鸟小纲的两大谱系。令人瞩目的是,在晚白垩纪时期,这两大鸟类谱系便已经分道扬镳,远早于著名的恐龙灭绝事件。同时,现代海洋鸟类,如企鹅、海鸥等,则受到了距今约5500万年前的一次全球变暖事件的深远影响。这一研究结果表明,发生在约6600万年前的生物大灭绝事件并未对现代鸟类的演化产生重大影响,而发生在5500万年前的全球变暖事件,即古新世-始新世极热事件,导致了现代海洋鸟类的演化更替。这些新的发现,让科学家们重新审视了鸟类的演化过程,并对地球的生命历史提出了一个大胆的问题:鸟类究竟是如何在恐龙时代开始其进化之旅的?这项研究也让我们对鸟类演化的时间线产生了全新的认知。相较于先前普遍认为的快速进化模式,现代鸟类的演化更倾向于缓慢而连续的过程,通过自然选择逐渐变化,并与被子植物、哺乳动物、鱼类和昆虫的演化辐射呈现出同步化的趋势。这一发现也支持了达尔文经典的物种演化渐变理论,为全球气候环境变化对生物多样性演化的影响提供了新的例证,在科学界引发了广泛的关注和讨论。这一重大发现激发了我们对生命演化和地球历史的思考。它不仅深化了我们对鸟类和地球生命演化历史的理解,也启迪了我们对全球气候环境变化与物种多样性演化关系的新思考。这段奇妙的历史旅程,无疑令人着迷。论文链接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2319696121 来源:中国科学院古脊椎与古人类研究所官网编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-26
青藏高原中北部盆-山地貌格局至少在晚白垩已经形成
这篇文章表明青藏高原中北部的盆-山地貌格局至少在晚白垩就已经形成
青藏高原是研究圈层相互作用的关键区域。青藏高原现今以盆-山耦合、平坦盆地地貌为显著特征,那么这种盆-山耦合地貌什么时候开始形成的呢?科学家利用具有明确地层年龄的沉积物中所保存的锆石(硅酸盐矿物, ZrSiO4,化学性质稳定),基于碎屑锆石年龄谱统计及对比、古水流方向、砂岩成份分析和物源贡献度计算等,重建了青藏高原中北部可可西里盆地晚白垩纪至早中新世的物源变化历史。他们发现从晚白垩纪至早中新世,可可西里盆地的碎屑锆石年龄谱、古水流方向和砂岩成份没有发生明显的变化,暗示其物源在此时间段内没有发生显著的改变。物源贡献度计算表明可可西里盆地晚白垩纪至早中新世的物源区主要是位于现今盆地南边的唐古拉山。“这篇文章表明青藏高原中北部的盆-山地貌格局至少在晚白垩就已经形成,55 Ma左右印度与欧亚板块的碰撞可能使得这种地貌格局更加显著”李乐意博士说。“现今青藏高原一个显著特点是高原面相对平坦,那么之前显著的盆-山地貌格局在何时、又是如何转变为现在如此平坦的高原面,将是一个重要且有趣的问题”常宏研究员补充说。文章于2024年1月发表于Global and Planetary Change,https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921818123003120Li L, Chang H, Zuza A V, et al. No significant provenance changes in the Hoh Xil Basin, central-northern Tibetan Plateau, from the Late Cretaceous to the Early Miocene[J]. Global and Planetary Change, 2024, 232: 104338.原标题:《地球环境所揭示青藏高原中北部盆-山地貌格局至少在晚白垩已经形成》来源:中国科学院地球环境研究所编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-09
自身免疫疾病的源头,在化石中现身
研究结果将很大程度上局限于影响北欧人健康的基因。
多发性硬化症(MS)是一种影响中枢神经系统的自身免疫性疾病,会破坏大脑和脊髓神经元的绝缘层,即髓鞘,引发神经炎、眼肌麻痹、肢体瘫痪等一系列症状,且病情往往随时间推移而恶化。数据显示,目前全球有290万MS患者,但学界尚不清楚该疾病的具体成因,也没有理想的治疗方法。2022年的一篇《科学》文章表明,常见的人类疱疹病毒,EB病毒(Epstein-Barr Virus)引发了几乎所有MS病例。EB病毒能导致免疫系统攻击神经,让感染者出现疲劳、发烧、咽炎等症状,甚至难以行走或说话。绝大多数人都曾在生命的某个阶段感染过此病毒,并长期甚至终身携带这些潜伏者。最近,一项发表于《自然》的新研究指出,5000年前西亚草原上一个游牧部落的化石遗骨显露了多发性硬化症的遗传根源。遗骨主人拥有的基因突变很可能保护他们免受动物携带的病原体侵害,但这也使他们的免疫系统更加敏感,使其后代容易出现失控的自身免疫反应。↑ 保加利亚发现的一具 4000 多年前的骸骨上述工作是一项大规模人类基因组研究的一部分。整个项目团队怀揣宏伟目标,那就是了解过去的演化如何塑造人类的健康;研究人员要分析大约11000年前至3000年前生活于葡萄牙和西伯利亚之间以及挪威和伊朗之间的数千个人类基因组。他们不仅追踪MS的源头,还要寻找糖尿病、精神分裂症和其他许多现代疾病的遗传起点,“将古代人类基因组学提升到一个全新水平”。领导项目团队的哥本哈根大学遗传学家埃斯克·威勒斯列夫(Eske Willerslev)表示,过去十多年来,他们一直在从古代人类遗骨里提取DNA。通过将幸存至今的遗传物质与现代人的做比较,科学家已经追踪到发生在世界各地的一些最重要的人类迁徙。例如,从大约8000年前开始,早期农民从现土耳其地区迁徙至欧洲地区,并遇到已在欧洲生活了3万多年的狩猎采集者。农民到来后,一些地方的狩猎采集者的DNA消失了(在化石遗骨里找不到他们的遗传信息),这表明双方发生暴力冲突;而在另一些地方,两个族群发生混合,留下了混血后代。等到大约 5000年前,又有一次大迁徙发生:原本生活在乌克兰-哈萨克斯坦地区草原上的西亚游牧民族颜那亚人(Yamnaya)进入欧洲腹地,也将自己的DNA播撒于此。虽然没有农场也未建城市,但这个族群繁荣了几个世纪。他们穿越草原时骑大马驾马车,沿途放牧牛羊,还会用黄金和珠宝埋葬死者。青铜时代的颜那亚人扩张领土,席卷了亚洲和欧洲大部分地区。威勒斯列夫和同事发现,颜那亚人到达欧洲后经常消灭遇到的当地农民,当然,在某些地区,双方也保持了和平关系。现代欧洲北部人群的血统大部分继承自颜那亚人;不过南部地区的颜那亚血统就少见了,当地居民更多继承了近东农民和欧洲早期狩猎采集者的血统。威勒斯列夫等人想知道每个古代群体携带怎样的遗传变异以及它们如何影响其健康状况。为找到答案,研究团队分析了这些古人的现存后代。他们利用英国生物样本库提供的志愿者信息,将数千种遗传变异与多种疾病风险增加相关联,然后将志愿者DNA与化石遗骨的基因片段做比较。有一项分析发现,来自西欧的狩猎采集者携带许多可增加高胆固醇、高血压和糖尿病风险的变异。另一项研究表明,古代近东农民携带着与焦虑等情绪障碍相关的变异。上述发现并不意味着这些古人因更危险的基因而更普遍地遭遇疾病侵扰。因为基因只给枪上膛,环境才扣动扳机。举个例子,如今糖尿病越发普遍,部分原因是廉价的高糖食品在现代人饮食中所占比重越来越大。几个世纪以前,糖尿病高风险基因可能压根没机会引发疾病。威勒斯列夫和同事甚至发现,这些眼下看来不利的突变在特定环境里给古人提供了生存优势。例如,随着颜那亚人越发普遍地携带能增加多发性硬化症风险的突变,这个族群似乎比其他不携带同类变异的游牧民族留下了更多后代。今天导致MS高风险的变异在过去一定有好处。而且研究团队表示,他们分析的一些遗骨不仅含有人类DNA,还存在致病病毒和细菌的DNA,其中许多病原体(例如引发鼠疫的细菌)不曾出现于狩猎采集者群体,甚至与欧洲最早期农民也无关——就颜那亚人遗骨里有它们的基因特征。这些变异似乎提供了针对传染病的保护。许多关于多发性硬化症的研究表明,增加患病风险的变异也会使免疫系统对病原体的攻击更能积极应对。威勒斯列夫等人认为,颜那亚人比狩猎采集者等更早期族群更容易受动物疾病影响——他们依靠畜牧获取肉和奶,在穿越草原时与牛羊频繁接触——因此,面对更大传染风险。颜那亚人演化出更锐利的免疫相关基因,以抵御特殊的敌人。与威勒斯列夫合作的牛津大学多发性硬化症专家拉斯·富格尔(Lars Fugger)表示,MS可能直到近几十年才变得普遍。当今的环境相较过去几个世纪,传染病更少了,强大的免疫系统更可能失灵,攻击自己人。人类生活在一个非常干净的环境里。平衡不复存在。了解多发性硬化症的演化根源可指导科学家创建更好疗法。目前,治疗MS的唯一有效方法是服用抑制免疫系统的药物。富格尔认为:“我们不应该只去抑制,而要更细致地揭示不平衡的原理,然后重新让它平衡。”除了多发性硬化症,研究团队已开始对其他疾病做类似分析,例如精神分裂症和牛皮癣。当然,目前他们主要依靠英国生物样本库的数据,因此研究结果将很大程度上局限于影响北欧人健康的基因。巴斯德研究所进化遗传学家路易斯·金塔纳-穆尔奇(Lluis Quintana-Murci,未参与工作)表示:“如果到世界其他地区开展类似研究,那就太了不起了。”来源:世界科学编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-08
人类直立行走或起源于禄丰古猿型运动方式
这一发现为理解人猿演化关系提供了新证据。
记者日前从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉,该所倪喜军、李强研究团队联合纽约大学和云南省文物考古研究所的研究人员,通过对一块700万—800万年前禄丰古猿骨骼内耳的分析,发现禄丰古猿的运动方式与人猿分异时的祖先非常相似,人类直立行走或许起源于禄丰古猿型的运动方式。相关研究成果在线发表于期刊《创新》。多数关于猿类运动演化的研究都集中在头后骨骼的证据上。然而,现存猿类多样化的运动方式以及化石记录的不完整性,阻碍了学界对人类双足行走起源的研究。同时,头后骨骼会在猿类个体的生活时期内发生形态变化,不一定能代表祖先的状态。为了解决这一问题,研究团队转而研究演化较为保守的内耳。论文第一作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士生张一南解释说:“半规管是内耳中负责感受平衡的器官,位于我们的颅骨内部。其形态与猿类和人类的运动方式相关。利用现代成像技术,我们可以通过猿类化石的半规管形态来推断已灭绝的猿类是如何运动的。”禄丰古猿生活在距今1250万至620万年前的晚中新世,其化石在云南的多个地方被发现。这些化石为研究人员理解人猿演化关系提供了宝贵的线索。然而,由于长期的地质作用,许多头骨化石已经被挤压变形,曾导致研究人员认为脆弱的半规管没能保存。“我们使用最先进的3D多尺度多模态成像系统扫描头骨时,惊讶地发现了内耳及其骨骼半规管。我们虚拟重建了精确的半规管结构并与其他现生和化石猿类以及现代人进行比较。分析表明,早期的猿类具有一种与人类双足行走相关的运动方式。同时发现,内耳结构是除头后骨骼外推断运动方式的新证据。”论文通讯作者倪喜军解释说。研究团队使用进化树来分析和比较半规管的形态,确定了猿类运动演化的几个关键节点。倪喜军表示,该研究提出了人类双足行走的三阶段演化过程。首先,最早的猿类具有长臂猿式的运动方式。其次,猿类和人类的中新世祖先演化出与禄丰古猿相似的运动,结合了攀爬和跳跃、前肢悬挂、双足行走和四足行走。最终,这种禄丰古猿型的运动方式演化成为人类的双足行走。这一发现为理解人猿演化关系提供了新证据。来源:科技日报作者:赵卫华编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-08
四川盆地恐龙研究新突破
骨骼空隙中的方解石胶结物定年在限定脊椎动物化石埋藏时代方面具有更大的前景,将有助于为脊椎动物演化建立一个更精确的时空框架。
新年伊始,成都理工大学沉积地质研究院侯明才教授团队在国际地学权威刊物Geology上发表了题为“In situ U-Pb dating of Jurassic dinosaur bones from Sichuan Basin, South China”的最新研究成果。此项成果不仅为脊椎动物化石的高精度地质年代学分析提供了创新科研方法,更为四川盆地恐龙研究领域带来了重要突破,为进一步探索地球历史时期的生物演化提供了全新的线索和视角。成都理工大学自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室为该论文第一完成单位,齐靓研究员为论文第一作者,侯明才教授为通讯作者,主要完成人员包括著名的恐龙专家成都理工大学欧阳辉教授,以及成都理工大学焦良轩博士后、郭垚博士,并联合了澳大利亚阿德莱德大学Jacob A. Mulder和澳大利亚莫纳什大学Peter A. Cawood教授、中国科学院地质与地球物理研究所吴石头和隆昌市自然资源和规划局张小林等。众所周知,脊椎动物化石的精确定年长期以来是学术界的一个难题。常用的骨骼化石中生物成因磷灰石的U-Pb定年由于易受到晚期成岩作用的干扰,导致定年结果往往不准确。2021年10月,四川省隆昌市一工地在采石过程中发现一具完整的蜥脚类恐龙化石,保存于中侏罗统沙溪庙组上段石英砂岩中,其推算体长约10米。该化石的发现对于进一步深入认识侏罗纪恐龙生态及生命环境演化具有重要的科学意义。成都理工大学组织研究团队,联合国内外相关实验室和专家,对该隆昌恐龙化石中骨骼空隙中的方解石胶结物和纤维状骨骼的磷灰石,采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法进行了U-Pb定年分析,并开展了埋藏学和恐龙群落对比研究,取得以下重要新认识:(1)该恐龙化石的埋藏层位为中侏罗晚期卡罗夫阶沙溪庙组,骨骼空隙中方解石胶结物的成岩年龄为165.3 ± 3.6 / 5.6 Ma,与围岩中碎屑锆石限定的最大沉积年龄165.8 ± 1.0 Ma一致。由此精确限定出该隆昌恐龙埋藏年龄约为165 Ma,表明成岩作用发生在恐龙死亡后不久,得到了快速埋藏保存。(2)通过全球恐龙群落对比分析揭示四川盆地侏罗纪马门溪龙动物群比北美Morrison Formation和非洲Tendaguru Formation大型蜥脚类动物群要古老得多(约8Ma),之间可能存在东亚的地理隔离。(3)与骨骼空隙中方解石胶结物出现单一等时线不同,纤维状骨骼化石中的羟基磷酸盐存在明显的体系开放。拉曼面扫结果显示,纤维状骨骼内存在纳米级别磷灰石与有机质的互嵌,这可能导致了后期成岩过程中U-Pb体系的不断重置。因此,相较于骨骼中生物成因的磷灰石,骨骼空隙中的方解石胶结物定年在限定脊椎动物化石埋藏时代方面具有更大的前景,将有助于为脊椎动物演化建立一个更精确的时空框架。图1 (A)约165 Ma古地理重建;(B)四川盆地地质图及化石所在位置;(C)四川盆地沙溪庙组地层柱状图及化石照片;(D)华南沙溪庙组、北美Morrison组及东非Tendaguru组地层对比图。本研究由成都理工大学珠峰科学研究计划和隆昌恐龙化石保护财政专项基金资助。实验测试完成单位为中科院地质与地球物理研究所MC-ICP-MS实验室、油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学)以及生物地质与环境地质国家重点实验室(中国地质大学(武汉))。原文信息:Qi, L., Hou, M.*, Mulder, A. J., Cawood, P. A., Guo, Y., Wu, S., Jiao, L., Zhang, X., Ouyang, H. In situ U-Pb dating of Jurassic dinosaur bones from Sichuan Basin, South China: Geology,https://doi.org/10.1130/G51872.1. Geology杂志由美国地质学会主办,为Nature Index期刊,连续16年蝉联Web of Science地学影响力第一学术杂志。来源:成都理工大学沉积学院编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-07
环境因子变率控制地球生态系统演变
本文结果表明长时间稳定大冰期往往导致生物辐射,长期稳定的温室效应期并不导致生物大灭绝。
地球在过去5千万年以来海水表面平均温度持续变冷大约12℃的背景下,最近数百年来气温快速上升,导致生态系统急剧恶化,有最新研究表明生物大灭绝可能正在发生中。然而从新生代以来长期变化过程中我们很难判别现在数百年来全球变暖是一次长期还是短期的趋势;也不清楚这次变暖以后会对当今生态系统造成何种程度的影响;由于有人类活动等非气候因素叠加的效应,自然因素影响的程度有多大也不清楚。应对当前全球变化带来的生态环境的恶化并制定对应的策略,首先要了解生物是如何响应全球变化。地球生命有近38亿年的历史,在漫长的生命演化过程中,经历了各种极端地质和气候事件,其中包括大规模火山作用、大冰期、温室效应、极热期等,对地球生命和环境演变产生了深刻影响(图1)。深入解析地质历史时期重大生物与气候事件的触发机制和生物多样性对环境变化的响应型式,是科学评估当今地球现状和预测未来发展趋势的重要途径之一。↑ 图1. 5.4亿年以来生物多样性、火山事件、大气CO2浓度、古海水平均温度变化、主要极端气候事件和与冰川覆盖范围变化.文章通过对5亿多年以来地球发生的各种重大生物与气候事件的环境背景、过程及其原因进行了深入地分析,其结果表明地球在过去5亿多年中大部分时间处于两极无冰的温室效应阶段,长时间稳定大冰期往往导致生物辐射,长期稳定的温室效应期并不导致生物大灭绝。中生代极度繁盛的恐龙时代其海水表面平均温度就比当今地球可能高了10℃以上,导致地球生态系统发生灾变的最根本驱动因素是地球环境因子(包括温度、CO2、海洋酸碱度、降雨量等)变化的速率,而不是简单的环境背景值高或低,当环境因子变化速度超出生态系统的承受力时,生态系统来不及适应环境而崩溃,从而发生生物大灭绝;当环境因子变化速度较慢时,生态系统有足够的时间来适应环境变化而得以繁盛(图2)。↑ 图2.环境变率驱动生物多样性演变然而,深时重大生物事件在时间尺度、生物多样性的分辨率、可靠的环境因子记录方面都与现代全球变化的研究存在巨大鸿沟。因此,打通古-今(时间)和层圈(空间)界限,开展古-今、冷-热、海-陆、长-短尺度的生物与环境演化对比研究,建立深时地球系统模型,模拟地质历史时期重大生物和环境事件发生的过程和原因,是地球系统科学和全球变化未来研究发展的重要方向与目标。相关成果发表于《科学通报》,南京大学地球科学与工程学院沈树忠院士为第一和通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(42293280,42250104)、国家自然科学基金国际合作交流项目(42261144668)和中国科学院战略性先导科技专项(XDB26000000)共同资助。文章信息:沈树忠,张飞飞,王文倩,王向东,樊隽轩,陈吉涛,王博,曹剑,杨石岭,张华,李高军,邓涛,李献华,陈骏.深时重大生物和气候事件与全球变化:进展与挑战.科学通报, 2024, 69(2): 268–285. DOI: 10.1360/TB-2023-0218来源:南京大学地球科学与工程学院作者:沈树忠编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-06
科学家发现中国甘肃省第一只剑龙恐龙
此次发现的这些骨骼属于剑龙(Stegosaurus sp.),这可能是甘肃地区首次发现剑龙类恐龙的化石。
近日,国际知名古生物学术期刊《白垩纪研究》发表的一篇名为《中国甘肃省第一只剑龙恐龙》的学术文章引起国内外学者高度关注。研究结果显示,临洮发现的恐龙化石可能为甘肃地区首次发现的剑龙类恐龙化石。↑ 临洮发现的恐龙化石。记者了解到,这是来自中国地质大学李宁、甘肃农业大学李大庆、自贡恐龙博物馆彭光照、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员尤海鲁团队,对出土于临洮中铺的(阿普第末期)的恐龙化石,标本GSAU 201201包括肋骨、背椎、肱骨、肋骨、右尺骨、右桡骨、肋骨和皮内成骨化石进行了研究。此次发现的这些骨骼属于剑龙(Stegosaurus sp.),这可能是甘肃地区首次发现剑龙类恐龙的化石。化石出土地区附近也发现过甲龙类恐龙金城洮河龙(Taohelong)的化石,因此它们很可能生活在同一时期的同一地区,此前很少有化石证据显示这两类装甲恐龙曾经共存过。甘肃临洮境内广泛发育了各个地质时代的沉积地层,蕴藏着丰富的化石资源。对研究白垩世恐龙的分布、演化、行为等方面有非常重要的古生物学意义。李大庆、尤海鲁团队从2002年开始,在甘肃临洮中铺、红旗等地发现了巨齿兰州龙、黄河巨龙、炳灵大夏巨龙和大唐永靖龙、金城洮河龙等大型恐龙为主的新的恐龙化石组合,创下世界恐龙研究多个纪录。2009年12月,美国国家地理频道摄制组曾在甘肃临洮中铺先后考察拍摄了恐龙发掘过程、复制装架过程等场景。美国宾西法尼亚大学教授皮特·道德森、英国曼彻斯特大学教授菲利浦·曼宁、中国地质科学院地质研究所研究员尤海鲁、甘肃农业大学李大庆教授等国内外知名恐龙研究专家共同探讨研究临洮出土恐龙化石及骨骼和周边地理地质形成问题。近年来,在临洮中铺、红旗等地发现了大量珍稀化石,其中一些古生物化石为研究解决生物发展史上的重要问题提供了依据,在国际上也是极为重要的发现。相关专家希望能及时保护好、研究好、利用好这些珍贵的自然资源。原标题:《可能为剑龙类恐龙化石! 学术研究显示:临洮又有重大发现》来源:新甘肃·奔流新闻·兰州晨报作者:袁鹏、张鹏翔编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-05
化石材料揭示三叠纪—侏罗纪之交植物与昆虫的相互关系
研究发现,在重大地质事件转折期之后,面对植被群落组成的显著变化,节肢动物等植食者能够很快适应新的环境并找到可供替代的植物类群作为取食对象。
植物和陆生节肢动物(主要为昆虫)是陆地生态系统中最丰富和最具多样性的组成部分。探究地质历史时期植物与昆虫间的相互作用关系,对于深入了解陆地生态系统的复杂演变过程具有重要意义。我国华南的四川盆地东北缘的上三叠统—下三叠统地层连续发育,富含丰富的植物化石。一百多年以来,古植物学者对四川盆地中生代古植被组成和多样性特征等已经开展了深入的研究,但通过植物化石叶片上保存的昆虫伤害遗迹,来开展植物与昆虫相互作用的研究一直处于空白状态。↑ 四川盆地晚三叠世和早侏罗世各类群植物的昆虫伤害类型多样性与所占比例近期,中国科学院南京地质古生物研究所博士生许媛媛在研究员王永栋和瑞典自然历史博物馆教授Stephen McLoughlin联合指导下,根据课题组长期以来在四川盆地扎实的野外工作以及积累的大量植物化石材料,首次对东特提斯地区川东北三叠纪—侏罗纪之交植物与昆虫的相互关系开展了深入研究。相关成果发表在国际学术期刊《生态学与进化前沿》(Frontiers in Ecology and Evolution)。研究人员对四川盆地东北宣汉地区上三叠统须家河组顶部和下侏罗统珍珠冲组最底部化石层开展了系统化石采集和深入研究。通过对1000余块植物叶片化石的细致观察和统计,共确认7种昆虫伤害类型,分别为:洞孔取食、边缘取食、表面取食、骨架化取食、刺吸或抽吸、虫瘿和产卵。其中,除了骨架化取食仅见于研究区内晚三叠世双扇蕨科植物叶化石表面外,其余六种功能性取食/产卵方式均跨越三叠—侏罗纪界线,同时存在于晚三叠世须家河植物群和早侏罗世珍珠冲植物群,并常见于真蕨类、苏铁类、银杏类和松柏类等植物类群。↑ 晚三叠世须家河组部分植物叶片化石表面不同的昆虫伤害类型↑ 早侏罗世珍珠冲组部分植物叶片化石表面不同的昆虫伤害类型通过进一步的分析,研究发现尽管在三叠—侏罗纪界线前后植物群的组成特征发生了明显变化,但不同伤害类型出现的频次几乎没有变化,这可能反映了在重大地质事件转折期之后,面对植被群落组成的显著变化,节肢动物等植食者能够很快适应新的环境并找到可供替代的植物类群作为取食对象。除此之外,研究者还发现一些备受昆虫青睐的植物类群会在其叶片表面长出毛刺或在叶片边缘长出锯齿,并在叶片中轴发育有显著的瘤状突起或增厚。这些特征传统上大多被作为植物分类的形态学重要依据,但研究推测它们更可能是植物为了抵御昆虫伤害而演化出的自我保护机制。↑ 部分植物化石叶片边缘的锯齿状特征(A-B)和叶片中轴显著的瘤状突起/增厚(C)此次研究是我国华南地区开展的首次三叠纪与侏罗纪之交植物与昆虫相互作用的成果报道。后续将在东亚地区更多剖面和更大区域内开展植物叶片与昆虫伤害的深入研究,以便更好地了解陆地生态系统对地史时期重大地质事件和生态危机的响应机制。本研究得到了国家自然科学基金重点项目、面上项目和青年基金项目、瑞典研究理事会和国家留学基金委留学基金联合资助。论文相关信息: Yuanyuan Xu, Yongdong Wang*, Liqin Li, Ning Lu, Yanbin Zhu, Zhuanli Huang, and Stephen McLoughlin*, 2023. Plant-insect interactions across the Triassic–Jurassic boundary in the Sichuan Basin, South China. Frontiers in Ecology and Evolution, 11: 1338865. https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1338865.来源:中国科学院南京地质古生物研究所官网作者:许媛媛(中国科学院南京地质古生物研究所)编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-04
西藏拉萨地块二叠纪地层及生物群
此项研究揭示了拉萨地块二叠纪地层和古生物地理的演变规律,识别了拉萨地块在空间上的古地理对比关系。
青藏高原是由一系列地块经历复杂的板块运动拼接而成,因此它的形成记录了异常复杂的特提斯洋演化过程。拉萨地块是青藏高原上一个重要的地块,它北侧以班公湖-怒江缝合带为界与南羌塘地块相邻,南侧以雅鲁藏布江缝合带为界与特提斯喜马拉雅带相邻(图1)。而两个缝合带所代表的班公湖-怒江洋(中特提斯洋)和新特提斯洋的早期演化是近些年学术界高度关注的重大科学问题。↑ 图1. 青藏高原构造划分图及拉萨地块二叠系研究位置图1-2. 噶尔县狮泉河地区;3. 仲巴县扎布耶地区;4. 措勤县夏东-阿多嘎布地区;5. 措勤县扎日南木错地区;6-8. 申扎县木纠错地区;9. 林周县洛巴堆地区;10. 墨竹工卡德仲村地区地层和古生物地理是古地理重建的重要手段,尤其是晚古生代大冰期以来,特殊的气候变化和古地理演化孕育了特色的生物群组合。通过地层的层序和生物群组合的研究可以为古地理重建提供重要的参考。但古生物地理的研究需要大量的数据支撑,因此,在过去的十多年间,中科院南京地质古生物研究所、南京大学等单位的多位学者长期奋战在藏北高原,从拉萨地块西部狮泉河地区至东部墨竹工卡地区,对多个地区的二叠纪地层开展了详细的地层古生物工作(图2-6)。基于地层古生物的研究,揭示了拉萨地块二叠纪地层和古生物地理的演变规律,识别了拉萨地块在空间上的古地理对比关系。该综合性成果近期在科学出版社出版。↑ 图2. 中科院南古所张以春老师和成都地调中心朱同兴、张予杰老师2011年7月在申扎木纠错地区考察↑ 图3. 中科院南古所张以春等2016年7月在仲巴扎布耶茶卡地区考察↑ 图4. 中科院南古所张以春等2016年7月在措勤县阿多嘎布地区考察↑ 图5. 中科院南古所张以春等2017年9月在林周洛巴堆地区考察↑ 图6. 中科院南古所张以春等2018年5月在噶尔县左左乡地区考察↑ 图7.徐海鹏博士2019年在措勤扎日南木错南采集取得的认识研究揭示拉萨地块的二叠纪地层和动物群有如下特点:(1)拉萨地块在二叠纪时整体是一个非常稳定的地块,二叠系由下二叠统的冰海相沉积向中上二叠统的碳酸盐岩稳定过渡。这种稳定的地层变化在区域上不同于北侧的南羌塘地块、西侧的喀喇昆仑及帕米尔地区,以及南侧的特提斯喜马拉雅地区。但它和东侧的云南腾冲、缅甸南部的Irrawaddy地块的层序变化非常相似。(2)拉萨地块早二叠世冰期结束后并没有立即出现暖水生物群,而在多地昂杰组和下拉组底部(时代相当于早二叠世Kungurian晚期)出现以Vjalovognathus-Mesogondolella为代表的混生型牙形类组合(图8)以及以Neospirifer, Spiriferella, Stenoscisma为代表的偏凉水的腕足类动物群(图9),但整个拉萨地块在此时都未出现复体珊瑚类以及䗴类动物群。相比之下,南羌塘地块广泛含有更早的Artinskian期的䗴类动物群(如Pamirina, Pseudofusulina, Chalaroschwagerina等),并且至Kungurian晚期时,南羌塘地块出现了丰富的暖水䗴类、复体珊瑚、腕足类化石,这种古生物地理变化模式和拉萨地块迥然不同。↑ 图8. 拉萨地块早二叠世晚期的牙形类化石↑ 图9. 拉萨地块早二叠世晚期的腕足类化石(3-14)↑ 图10. 措勤县夏东地区下拉组中上部的䗴类Nankinella-Chsenella组合↑ 图11. 扎布耶地区下拉组中的小有孔虫化石(15-19为Shanita)(4)拉萨地块上二叠统基本是海相地层,最新在墨竹工卡地区洛巴堆组中也首次发现了晚二叠世有孔虫Colaniella动物群(图12)。近几年在狮泉河地区、措勤地区、申扎地区和墨竹工卡地区都发现了海相二叠纪地层,充分说明了拉萨地块横向上的稳定性及地层变化的稳定性。↑ 图12. 墨竹工卡德仲村一带洛巴堆组中的Colaniella小有孔虫动物群结语该专著首次基于大量第一手材料全面研究和总结了拉萨地块的二叠纪地层和生物群特征,提出了拉萨地块与喀喇昆仑、中帕米尔、东南帕米尔、南羌塘、保山和印度地块北缘的特提斯喜马拉雅带都具有明显的差异,能与拉萨地块的二叠系对比的仅有云南腾冲地块和缅甸伊洛瓦底地块。因此确定了拉萨地块和腾冲地块以及缅甸伊洛瓦底地块在中晚二叠世时是位于班公湖-怒江洋和新特提斯洋之间的一个条带群。该模式为特提斯古地理重建提供了重要参考。该专著成果得到第二次青藏高原综合科学考察、基金委重大研究计划重点项目和中科院战略先导专项的联合支持。专著信息:张以春,沈树忠,徐海鹏,乔枫,袁东勋,琚琦,2023. 西藏拉萨地块二叠纪地层及生物群. 北京:科学出版社,394页。https://www.ecsponline.com/goods.php?id=223455 来源:微古世界作者:张以春编辑:诸鹏飞审核:盛捷
2024-02-04
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