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被子植物生态学研究取得重要进展
这是目前发现的最早的与被子植物相关的生态系统复杂化的证据。被子植物对人类来说具有重要意义。人类的起源和发展都离不开被子植物提供的条件和资源。被子植物在当代的生态系统中扮演了重要的主导角色，并与昆虫和其它动物之间建立起了复杂的食物网。然而，迄今我们对于被子植的起源和发展历史知之甚少。一方面，国际上围绕被子植物的起源时间和地点争论不休；另一方面，被子植物什么时候开始融入地球生态系统中，并与其它动物建立起了复杂的生态系统都是没有可靠的化石证据来证明。近日，由中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫和海南科技职业大学教授韩刚领导的科研小组共同开展研究，在我国内蒙古呼伦贝尔盟大杨树盆地晚白垩世嫩江组地层中发现一片8300-8600万年前的珍贵的似悬铃木叶片化石。研究成果发表在在《生物学与生命科学杂志》。此次发现的这一化石被命名为大杨树似悬铃木，纪念其位于内蒙古呼伦贝尔盟大杨树盆地的化石产地。其特点在于，该枚叶化石上发现了多达三种昆虫的咬食痕迹；首次表明昆虫与被子植物之间的生态关系在晚白垩世已经开始复杂化了。↑ 大杨树似悬铃木悬铃木科是核心双子叶植物的基部类群。在被子植物的发展早期，悬铃木科植物曾经在北半球一度非常发达。此前人们也报道过被子植物被昆虫啃食痕迹，但一般都是一片叶子上只有一种昆虫的啃食痕迹，尤其是在化石记录中。这反映出被子植物所处的生态系统相对单调。而此次发现的一片化石叶片上居然有三种昆虫啃食的痕迹，反映出被子植物所处的生态系统已经复杂化了，植物与动物的食物链也不再像以前那般单调。这是目前发现的最早的与被子植物相关的生态系统复杂化的证据。至此，科研人员推断与被子植物相关的生态系统在中生代的末期已经开始复杂了，这也为今后研究当今复杂生态系统的出现奠定了基础。论文相关信息：Han G., Zhang H., Zhang L., Li L., Wang X. The first sign of the complication of angiosperm-related ecosystem. Scientific Journal of Biology & Life Sciences, https://irispublishers.com/sjbls/pdf/SJBLS.MS.ID.000571.pdf. 来源：中国科学院南京地质古生物研究所官网作者：王鑫编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-22
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180万年前狗狗祖先的便便，告诉我们什么？
研究人员推断这一时期的气候条件对哺乳动物的演化和迁徙产生了重大影响，并对之后元谋人的出现起到关键性作用。我国古生物学家通过研究云南元谋盆地38件犬科粪化石，重建了元谋盆地距今180万年前的重要气候事件，提出了犬科、元谋人和其他动植物类群共存的新见解。该成果于近日发表在国际期刊《Heliyon》上。↑ 距今180万年的38件粪化石材料。（研究团队供图）研究团队负责人、云南大学生命科学学院教授毕顺东介绍，粪化石是一种遗迹化石，也是古生物学研究的重要部分，可以反映动物进食习惯、饮食结构、消化道特征、食物链等丰富信息。本次研究的38件粪化石材料在时代上略早于元谋人。通过CT扫描和X射线能谱等科技手段，团队发现，这些粪化石具有高钙质特征，内容物有骨骼碎片，可以推断出这些动物的饮食结构为食肉/骨型，结合化石形态的测量与对比，研究者推测出粪便生产者可能是同地层发现的犬科动物，可能是现今狗的原始祖先。“这些粪化石可能是犬科动物在特定时期、特定区域短期排泄产生。它们使用的‘厕所’位于旱季的古河岸附近，且在旱季聚集、雨季消失。”毕顺东说。↑ 180万年前元谋古生态系统重建效果图。（任文煜 绘制）此外，团队结合对粪化石周围沉积岩的孢粉学研究，发现180万年前的元谋盆地经历了一段短暂的气候不稳定时期，植被景观向干热河谷型过渡；大型和小型哺乳动物共存且存在迁徙行为；植食性和食肉类动物形成了复杂的食物链。“我们推断，这一时期的气候条件对哺乳动物的演化和迁徙产生了重大影响，并对之后元谋人的出现起到关键性作用。”毕顺东说。原标题：《远古发现｜180万年前狗狗祖先的便便，告诉我们什么？》来源：新华社作者：岳冉冉、王安浩维编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-17
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我国科学家发现中国最南端暴龙超科化石
研究人员表示，本次研究说明在白垩纪末期的大绝灭前，恐龙生物群在我国华南地区很可能还相当繁荣。暴龙超科是一类体型差异较大的掠食性兽脚类恐龙，是白垩纪中晚期的优势类群，霸王龙就是其中的重要成员。我国科研团队近日在国际学术期刊《白垩纪研究》发表一项研究成果，将此前在广东省三水盆地发现的一批晚白垩世的大型兽脚类恐龙牙齿归入暴龙超科。研究人员称，这是三水盆地大型兽脚类的首次发现，也是截至目前我国发现的地理位置最南端的暴龙超科化石。↑ 图为暴龙超科牙齿化石。（研究团队供图）此项研究是由中国地质大学（北京）邢立达课题组联合广东省四会市博物馆、中山大学以及广东中大深地科学研究院等机构团队共同完成的。中国地质大学（北京）副教授邢立达介绍，广东是中国白垩纪各种化石的重要产区，其中恐龙化石主要发现于广东的南雄盆地和河源地区，而三水盆地的恐龙化石记录很少。此次发现的化石为4枚牙齿，时代为晚白垩世最晚期，距今约7000万到6600万年前。↑ 图为暴龙超科牙齿化石。（研究团队供图）邢立达说，暴龙超科的物种体型差异较大，包含暴龙科与其更原始的近亲。全长可超过12米的晚白垩世霸王龙是其中体型最大，也是最著名的物种，但早白垩世的奇异帝龙全长仅约1.5米。根据此次发现的牙齿化石保守估计，牙齿主人的体长约5至6米或者更大一些的个体。研究人员介绍，大部分兽脚类恐龙牙齿呈月牙状或香蕉状，中间宽并向两边收敛，收敛的末端形成隆突。此次发现的牙齿中有3枚发现于四会市，牙齿相对完整，牙冠长度均超过6厘米，另外一枚发现于广州市，为3.3厘米长的牙齿碎片。所有牙齿具有一致的形态特征，包括牙齿边缘有锯齿、锯齿密度较低、牙釉质光滑等，符合暴龙超科的牙齿特征。↑ 图为研究人员展示暴龙超科牙齿化石。（研究团队供图）据悉，华南地区一直鲜见晚白垩世大型兽脚类的记录，此前仅在江西赣州地区发现过暴龙超科的虔州龙和暴龙类足迹，广东河源地区发现过暴龙类牙齿等。三水盆地晚白垩世的恐龙蛋化石记录还显示该区域活跃着伤齿龙类、窃蛋龙类和鸭嘴龙类等恐龙。“本次发现的暴龙超科牙齿和它们组成了一个恐龙生物群，说明在白垩纪末期的大绝灭前，恐龙生物群在我国华南地区很可能还相当繁荣。”邢立达说。来源：新华网作者：魏梦佳编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-17
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最新研究：首批温血恐龙可能出现于1.8亿年前
研究表明，食肉兽脚类恐龙和食草鸟臀目恐龙，在侏罗纪早期迁可能已经进化出了恒温能力。据美国哥伦比亚广播公司(CBS)网站报道，一项15日发表于《当代生物学》杂志的最新研究称，地球上第一批温血恐龙可能出现于约1.8亿年前。报道称，科学家们曾认为恐龙是冷血动物。之后有研究表明，一些恐龙能够调节自身体温，但这种转变是何时以及如何发生的仍然是个谜。这项最新研究认为，第一批温血恐龙可能出现于距今约1.8亿年前的侏罗纪早期。温血生物，包括人类、鸟类，无论周围环境冷热，都能保持体温恒定。冷血动物，包括蛇、蜥蜴等爬行动物，依靠外部环境来控制体温，如晒太阳取暖。报道指出，了解恐龙是何时进化出恒温能力，可以帮助科学家回答有关恐龙生活方式的问题，包括其活跃性和社会性。据美国有线电视新闻网(CNN)报道，这项新研究基于1000多种恐龙化石和古气候信息，研究了恐龙在地球不同环境中的分布情况。研究表明，三大主要类群中的两大类恐龙，即食肉兽脚类恐龙和食草鸟臀目恐龙，在侏罗纪早期迁徙到了寒冷地区，这表明它们可能已经进化出了恒温能力。不过，也有专家表示，恐龙生活的位置并非确定其是否为温血动物的唯一方法。综合研究恐龙生活的多方面线索，包括恐龙的体温和饮食，可能有助于科学家更清楚地了解恐龙何时进化为温血动物。来源：中新网编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-17
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中外学者揭双峰骆驼演化之谜
压死它的最后一根稻草是什么？古DNA掲骆驼属动物的演化之谜 2024年5月15日，中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室赖旭龙教授、盛桂莲教授领导的古DNA团队联合中国国家博物馆、丹麦哥本哈根大学等研究机构的科研人员在Cell Press细胞出版社旗下权威学术期刊《当代生物学》（Current Biology）上发表在线论文《诺氏驼古基因组研究揭示旧大陆骆驼复杂的演化历史》（“Camelus knoblochi genome reveals the complex evolutionary history of Old-World camels”）。该项研究首次对骆真驼属（Camelus）中体型最大的成员——已绝灭绝的诺氏驼的化石材料开展古基因组研究。科研人员运用骆真驼属动物灭绝种与现生种的遗传学数据，结合形态学、年代学、稳定同位素数据进行跨学科分析，研究发现欧亚大陆双峰骆驼不同物种在地质历史时期存在广泛的基因流动，其演化历史比学界已有认知更为复杂。 骆驼对干旱恶劣气候环境有很强的耐受性，骆驼被誉为“沙漠之舟”，是学界探究生物环境适应性的理想物种。骆驼也曾是“丝绸之路”的象征与符号，极大地促进了古代东西方的经贸和文化交流，其演化历史一直备受关注。早更新世晚期（距今约80万年）以来，欧亚及非洲大陆的骆驼以4种真驼为代表：现生的单峰驼Camelus dromedarius、家双峰驼C. bactrianus、野双峰驼C. ferus和一种已灭绝的双峰骆驼——诺氏驼C. knoblochi（图1）。目前，单峰驼主要分布于阿拉伯半岛、印度和北非等低纬度干热地区，野外种群已经灭绝。家双峰驼主要分布在中亚、东亚的中高纬度干旱地区，有悠久的饲养历史。野双峰驼属极度濒危物种，仅栖息于我国阿尔金山北麓、塔克拉玛干沙漠东部、罗布泊北部戈壁地区以及中蒙边境的戈壁沙漠这4个保护区内。根据化石记录，绝灭绝种诺氏驼生存的时代为中-晚更新世（距今约50~1万年）。它们在中更新世时期，诺氏驼主要分布于东欧，晚更新世时其广布于乌拉尔山至中国东北的广大地区。一般认为，上述3种双峰驼骆的亲缘关系较近，学界也对此上述骆驼属动物开展了大量研究工作，一般认为首先分歧产生单峰驼，3种双峰驼骆（图1）亲缘关系相对较近。基于形态学分析，曾有学者提出灭绝种诺氏驼是现生双峰驼的祖先，但截止目前人们对现生双峰骆驼详尽的演化历史、现生种与灭绝诺氏驼之间确切的演化关系，以及诺氏驼灭绝的驱动机制等问题的认识仍比较模糊。↑ 图1 灭绝种诺氏驼复原图（中复原图）与2种现生种野双峰骆驼（左）和家双峰驼（右）（陈瑜（菊石君）绘） 曾有学者认为已灭绝的诺氏驼是现生双峰驼的祖先。对此，本该项研究获取了我国东北地区7个晚更新世诺氏驼化石材料的完整线粒体基因组及部分核基因组，利用诺氏驼的古基因组与欧亚及非洲大陆现生真驼骆驼的同源分子数据进行对比分析，研究发现灭绝种诺氏驼在线粒体基因组系统树上未形成单系，而是落在野双峰驼分支内，该混杂分支与家双峰驼互为姊妹群（图2B）；但在核DNA主成分分析中，诺氏驼与野双峰驼可明显区分（图2C）。相对于家双峰驼，该本研究在分子水平上证实得到令人意外的发现，即：相对于家双峰驼，诺氏驼与野双峰驼的亲缘关系更近。↑ 图2. 样品及采样地点（A）、线粒体贝叶斯系统发育树（B）及核DNA主成分分析（C） 研究采用D-统计对诺氏驼与现生双峰骆驼的祖先种群可能存在的基因流动进行分析，研究结果不仅揭示了野双峰驼和家双峰驼之间存在有广泛的基因流动，还表明显示诺氏驼与野双峰驼之间的基因流动显著多于其与所研究的家双峰驼祖先种群的杂交（图3）。综上，该本研究揭示证实：在骆驼真驼属动物的进化史上，3种双峰骆驼不同种之间存在广泛杂交，种间杂交并非现代种群所独有。↑ 图3. D-统计分析 为深入理解认识前述诺氏驼与野双峰驼线粒体-核DNA聚类结果的不一致性，并厘清已灭绝诺氏驼与2三种现生双峰骆驼的谱系演化关系，该本研究还进行了滑窗系统发育分析。结果显示，不同拓扑结构的支持频率较为相近 (图4)，这可能是由于3三种双峰骆驼共存时广泛存在的基因流动模糊了不同其谱系间演化关系信号。由此，该研究认为，诺氏驼与家双峰驼、野双峰驼之间的演化关系不能模式化为简单的分叉树，研究推测其应为网状结构。同时，该研究还表明可见，若仅利用限于对现生双峰骆驼的基因组数据的研究，会低估欧亚大陆骆驼演化历史的复杂性，灭绝种诺氏驼的古DNA对准确揭示该种群自身演化以及系统认识其现生近缘物种真驼属动物的分子演化历史均具有非常重要的意义。 ↑ 图4. 滑窗系统发育分析 诺氏驼在晚更新世末期迅速灭绝，其与现生双峰骆驼在演化过程中的存亡差异很可能反映了不同生物对第四纪气候环境变化和人类活动的不同响应模式。相比于现生的家双峰驼和野双峰驼，诺氏驼的核苷酸多样性更低，这可能反映了在深海氧同位素3阶段（MIS 3）期间诺氏驼的种群就已发生了收缩。另外，所分析诺氏驼样品的碳同位素值（δ13C）变化较小，即：随着时间推移其食性变化不大。该研究推测，较单一的饮食习惯可能是诺氏驼在MIS 3期间种群数量开始下降的驱动因素，而随后到来的末次盛冰期（LGM）严酷的气候环境则成为压垮诺氏驼的最后一根稻草。该项本研究工作对认识骆驼真驼属动物的演化史展示了令人惊喜的研究成果，但受限于研究样品的数量及核基因组测序深度的限制，骆驼真驼属动物的演化尚有很多待解谜团尚未解开。在今后的工作中进一步获取不同时-空分布的诺氏驼化石材料的古基因组及同位素数据，特别是获取其高质量高覆盖深度的核基因组，不仅使揭示诺氏驼详尽的分子演化历史成为可能，同时将为重建3种双峰骆驼精确的谱系演化关系、帮助绘制现生双峰骆驼的高分辨率演化图谱以及深入解析诺氏驼的环境适应性遗传变异机制及其灭绝过程等提供关键证据。该论本文的通讯作者为中国地质大学（武汉）袁俊霞副教授、盛桂莲教授及哥本哈根大学Michael V. Westbury博士，第一作者为中国地质大学（武汉）袁俊霞副教授，博士生胡家铭及中国国家博物馆刘文晖副研究馆员。该本项研究得到国家自然科学基金资助，研究样品由大庆博物馆、肇源博物馆及中国地质大学逸夫博物馆友情提供。论文DOI：https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.04.050来源：化石网作者：袁俊霞（中国地质大学（武汉））编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-15
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长形蛋类显微结构研究新进展
该研究认为目前中国的长形蛋类包括长形蛋科的长形蛋属、巨形蛋属、波纹蛋属以及巨型长形蛋科的巨型长形蛋属和巨型纺锤蛋属,南雄蛋属仍暂归于长形蛋科。近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林团队和国家自然博物馆合作对中国发现的长形蛋类的蛋壳显微结构开展了较深入的研究。该研究在传统硬组织学切片的基础上,结合扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术,对中国境内原来归入长形蛋类的2蛋科7蛋属7蛋种的蛋壳显微结构进行了重新表征,取得了大量的新认识,为相关类群的副系统分类提供了新的参考依据。该成果近日在线发表于国际学术刊物《古生物学》(Paleobiology)。长形蛋类是最早被识别为非鸟恐龙类所产的蛋化石类群,它包含长形蛋科与巨型长形蛋科,是亚洲及北美洲地区的常见类群,也是最早采用副系统分类的蛋化石类群之一。其中数个蛋属已知与窃蛋龙类直接相关,包括长形蛋属(Elongatoolithus)、巨形蛋属(Macroolithus)和巨型长形蛋属(Macroelongatoolithus)。随着越来越多恐龙蛋材料的发现,除以上三类的其余长形蛋类成员是否也属于窃蛋龙类所产面临挑战。已有研究显示,驰龙类的蛋壳仅凭硬组织学切片和扫描电子显微镜与上述归属窃蛋龙类的长形蛋类成员十分相似,因而需要新的技术手段加以区分。↑ 图1 蛋壳组织学切片显微照片(左,普通光;右,正交偏光)A、B,长形长形蛋(Elongatoolithus elongatus)IVPP V 734;C、D,瑶屯巨形蛋(Macroolithus yaotunensis)IVPP V 2781;E、F,常氏黑山蛋(Heishanoolithus changii)IVPP V 11578;G、H,彭氏波纹蛋(Undulatoolithus pengi)PXM V 0016;I、J,网纹副长形蛋(Paraelongatoolithus reticulatus)IVPP V 16514;K、L,主田南雄蛋(Nanhsiungoolithus chuetienensis)IVPP V 2783;M、N,西峡巨型长形蛋(Macroelongatoolithus xixiaensis)TTM 15。↑ 图2 蛋壳电子背散射衍射晶界图A,长形长形蛋(Elongatoolithus elongatus)IVPP V 734,示由ML和CL组成的蛋壳;B,瑶屯巨形蛋,(Macroolithus yaotunensis)IVPP V 2781,示CL中处于不同部位的三种方解石晶粒形态;C,常氏黑山蛋(Heishanoolithus changii)IVPP V 11578,示CL中EZ的存在;D,彭氏波纹蛋(Undulatoolithus pengi)PXM V 0016,示CL层外出现的异常结构;E,网纹副长形蛋(Paraelongatoolithus reticulatus)IVPP V 16514,ML呈放射的针状,CL呈棱柱状;F,主田南雄蛋(Nanhsiungoolithus chuetienensis)IVPP V 2783,ML的放射状在图中不甚明显,CL呈棱柱状;G,西峡巨型长形蛋(Macroelongatoolithus xixiaensis)TTM 15。ML,乳突层;CL,连续层;SZ,鳞片状超微结构带;EZ,外带;SC,次生方解石。电子背散射衍射技术应用扫描电子显微镜获取多晶样品晶体学信息,不仅可以获取晶粒大小、形状及分布的信息,还可以得到与之相关的各晶粒的取向、相分布、晶界类型等信息,在冶金和地质行业中已得到广泛应用。近十余年来该技术在蛋壳显微结构研究中也发挥了重要作用,正逐步成为常规的研究手段,可较客观地表征蛋壳晶体排列结构特征。本研究在国内首次采用该技术手段对长形蛋类进行分析使得原有分类方案有了进一步的更新完善。通过EBSD获取的晶界图对比,研究人员发现,这些蛋壳的连续层(continuous layer)中不仅有以往认识的构成鳞片状超微结构的鳞片状方解石晶体,而且在特定部位还存在着一些较大的柱状晶体或呈放射状排列的束状亚晶。这些不同的方解石晶粒可以由它们的形态及晶界特征较好得到识别。研究人员首次在常氏黑山蛋(Heishanoolithus changii)的连续层近外表面识别出了外带(external zone),该结构在现代的鸟类蛋壳中较为普遍,而在确定为非鸟恐龙蛋壳的类型中则较为少见。结合该蛋种外表的分散瘤点状纹饰特征,研究人员认为现有证据不再支持其作为长形蛋科的成员,且应当进一步研究与其具有相似显微结构特征的蛋壳，如北美的连续蛋属(Continuoolithus)以确定它们之间的关系。↑ 图3 常氏黑山蛋(Heishanoolithus changii)IVPP V 11578扫描电子显微镜照片A,蛋壳全貌,示连续层(continuous layer)中鳞片状超微结构带(squamatic zone)与外带(external zone)的分布;B,鳞片状超微结构带;C,蛋壳近外表面,示过渡至外带;D,C视图经酸处理后,外带中起伏的生长纹更为显著。研究人员发现副长形蛋属(Paraelongatoolithus)的针状锥体、具柱状结构的连续层以及网纹状的纹饰与已知的驰龙类的蛋壳基本一致,这些特征与典型的长形蛋类成员，如长形蛋属和巨形蛋属差异较为明显,因此也不应继续将其作为长形蛋科的成员。与副长形蛋属类似,南雄蛋属(Nanhsiungoolithus)也具有接近针状的锥体和具柱状结构的连续层,但因缺少合适标本，尚无法对其纹饰形态进行确定,如未来确定其也具有网纹状的纹饰,则可与副长形蛋属做相同处理。该研究进一步讨论了鳞片状超微结构(该结构定义了连续层中的鳞片状超微结构带squamatic zone的纵向范围)在晶界图中的判定条件,并根据不同的晶界特征,提出了两种鳞片状超微结构的类型:Ⅰ型鳞片状超微结构由大角度崎岖晶界(大于20°)区域定义,该类型缺乏小角度晶界(5~10°);Ⅱ型鳞片状超微结构同时富集崎岖的大角度晶界和小角度晶界。在重新观察所有已发表蛋壳的EBSD数据后,可以发现，所有的今颚类(Neognathae)蛋壳均只具有Ⅰ型,个别的古颚类鸟类可在鳞片状超微结构带的较外侧发育Ⅱ型,已确定为窃蛋龙类所产的几个蛋属均十分发育Ⅱ型,而前述可能被排除在长形蛋类之外的蛋属以及可能归属驰龙类或伤齿龙类的蛋壳则仅发育Ⅰ型或仅在该带外侧发育Ⅱ型。↑ 图4 两型鳞片状超微结构示意图A,Ⅰ型鳞片状超微结构,以崎岖的大角度晶界(>20°)为特征;B,Ⅱ型鳞片状超微结构,以同时具有崎岖的大角度晶界(>20°)与小角度晶界(5~10°)为特征。此外,研究人员在彭氏波纹蛋(Undulatoolithus pengi)的样品中还发现长形蛋类中蛋体回退现象的首个组织学证据。该蛋壳的晶界图中可见显著的异常层出现在正常蛋壳的连续层之外,该结构一般被认为是因母体应激,蛋体在输卵管中发生回退产生蛋壳沉积间断的结果,这在巨龙类蛋壳中已有先例。↑ 图5 彭氏波纹蛋(Undulatoolithus pengi)PXM V 0016扫描电子显微镜照片A,蛋壳全貌;B,近外表面未经酸处理时不易识别异常层;C,经酸处理后可识别异常层与正常蛋壳的边界;D,白色箭头示酸处理后异常层中的方解石晶粒边界;E,异常层在远离纹饰处相对较薄;F,E图局部放大。↑ 图6 彭氏波纹蛋(Undulatoolithus pengi)PXM V 0016扫描电子显微镜照片(与图4来自同一蛋窝的不同蛋体)A,蛋壳全貌;B,近内表面,示较完整乳突层与连续层;C,近外表面,未经酸处理;D,近外表面,经酸处理后结构连续,无异常层。综上,该研究认为目前中国的长形蛋类包括长形蛋科的长形蛋属、巨形蛋属、波纹蛋属以及巨型长形蛋科的巨型长形蛋属和巨型纺锤蛋属,南雄蛋属仍暂归于长形蛋科。国家自然博物馆助理研究员朱旭峰(中国科学院古脊椎所博士毕业)为第一作者,其他作者还包括中国科学院古脊椎所王强副研究员(通讯作者)和汪筱林研究员。本研究得到了国家自然基金、中国科学院战略先导专项B类和北京市政府资助。原文链接:https://doi.org/10.1017/pab.2024.9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
2024-05-13
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恐龙如何获得“一口好牙”？地大研究揭秘
哺乳动物一生只能换一次牙齿，而在爬行动物身上，牙齿则会以一定的模式不停地进行替换，换牙是它们的常态。在亿万年前，恐龙是如何换牙的呢？近日，中国地质大学（武汉）研究团队发表相关研究成果。该校地球科学学院副教授韩凤禄介绍，在恐龙的演化当中，牙齿形态最特殊的当属鸭嘴龙类，它们的牙齿数量最多可达800多颗，单个牙槽中可达5颗牙齿，这种特殊的已经绝迹的牙齿构造被称为齿组。鸭嘴龙的“一口好牙”并不是天生的，通过对鸭嘴龙的祖先类群——上园热河龙的牙齿形态进行研究，研究人员发现，在生长过程中，上园热河龙的牙齿数量增加，替换齿数量也有一定增加，并且在亚成年个体中出现了第二代替换齿，单个齿槽中同时存在三颗牙齿，这是齿组形成的萌芽状态。韩凤禄介绍，研究团队花了3年时间，对7个上园热河龙标本进行资料采集，对其中6个进行了三维重建，并通过组织学切片来对其具体的牙齿替换时间进行了研究，发现热河龙幼年个体的牙齿替换速率约为25天，而亚成年个体则为33天（前颌齿）和46天（上颌齿），这一速率在植食性恐龙中属于比较快的。此外，该研究团队首次将牙齿替换模式与鸟臀类恐龙取食方式建立系统关联，研究发现，鸟臀类恐龙的不同分支中，牙齿替换模式也存在差异，并有着自己独特的进食植物方式。如甲龙、剑龙和异齿龙科的替换齿较少并且只有一代替换齿，推测甲龙和剑龙可能通过具有强大功能的胃或者胃石来适应高纤维化的饮食，异齿龙科则进化出更特殊的牙齿，比如它们的牙齿有更长的齿冠等；鸟脚类和角龙类则通过增加整体替换齿的数量以及每个齿槽中牙齿的数量来应对高纤维含量的饮食。研究论文的第一作者为中国地质大学（武汉）博士生胡金锋，通讯作者为中国地质大学（武汉）副教授韩凤禄。文章得到了国家自然科学基金以及国家岩矿化石标本资源共享平台的资助。相关研究成果在国际生物学期刊《BMC生态学与演化》上在线发表。来源：湖北日报作者：张歆、王俊芳编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-13
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内蒙古霍林河盆地发现最早的油杉属木化石新记录
油杉属起源于中侏罗世的欧洲地区，演化至北美和东亚；之后北美欧洲分支灭绝。现代油杉属（Keteleeria Carrière）隶属于松科，仅存3–5种，分布于中国秦岭以南山区及越南北部和老挝地区。现代油杉主要生长在海拔200–3000 m之间的暖温带至亚热带温暖湿润气候环境。和油杉相关的化石记录目前全球已有约45个，其中木化石29个，其余均为球果、针叶和种子等化石记录，且多分布于东亚、北美和西欧地区。中国科学院南京地质古生物研究所研究员王永栋的科研团队，通过对内蒙古霍林河早白垩世木化石开展解剖学研究，发现了距今约1.26亿年油杉属化石的一个新物种，并被命名为霍林河油杉（Keteleeria huolinhensis sp. nov.）。这一发现代表油杉属最早的木化石记录，丰富了地史时期油杉属化石的多样性，为探究油杉属的系统分类、演化历史和地理分布提供了新证据。相关成果近期发表在国际学术刊物《白垩纪研究》（Cretaceous Research）。↑ 霍林河油杉的宏观形态（A，C）和髓部的微观结构（B，D）比例尺：A,C = 2 cm,B = 10 mm;D = 1 mm.新发现的油杉化石产自内蒙古霍林河下白垩统霍林河组地层。化石保存完好，髓部、初生木质部和次生木质部均可见良好解剖构造。其主要解剖特征包括具有明显的生长轮、轴向树脂道，具冷杉型径壁纹孔、杉木型交叉场纹孔，具有节状加厚的射线薄壁组织水平壁和端壁以及较低的单列木射线；这些解剖构造与全球已报道的相关木化石和现代木材均不完全相同。↑ 霍林河油杉的解剖特征。A–D. 横切面,E–J. 径切面,K–L. 弦切面比例尺：A = 2000 μm, for B = 400 μm,for C,D = 200 μm,for K = 100 μm,for E–J,L = 50 μm.研究通过生长轮的定量化分析，结果显示该植物为常绿乔木，叶片生长持续时间可达1–3年。木化石的聚类分析表明，其径壁纹孔显现出由混合型到冷杉型的演化趋势，表现出该化石与其他化石之间的差异性。化石记录及古地理分布分析表明，油杉属起源于中侏罗世的欧洲地区，演化至北美和东亚；之后北美欧洲分支灭绝，到白垩纪东亚分支继续向东南亚分化迁徙，至今油杉属仅局限分布中国东南部、老挝和越南北部地区。↑ 霍林河油杉与现生油杉和灭绝的类油杉木化石的系统关系↑ 全球油杉化石的现代地理位置分布论文第一作者为南京古生物所博士研究生朱衍宾，王永栋和沈阳师范大学教授田宁为共同通讯作者，德国森肯伯格研究院、南京大学、成都理工大学等单位的科研人员参与研究。本研究得到了国家自然科学基金项目、中国科学院战略先导B类项目、现代古生物学和地层学国家重点实验室基础和自主项目和国家留学基金委联合资助。论文相关信息：Zhu Yanbin,Li Ya,Tian Ning*,Wang Yongdong*,Xie Aowei,Zhang Li,An Pengcheng,Wu Zhenyu,2024. A new species of Keteleeria (Pinaceae) from the Lower Cretaceous of Inner Mongolia,Northeast China,and its palaeogeographic and palaeoclimatic implications. Cretaceous Research,156, 105805. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2023.105805.来源：中国科学院南京地质古生物地质研究所官网作者：朱衍宾编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-11
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新疆塔城地区中—晚泥盆世植物群演化研究新进展
研究发现该植物群还兼具地方和世界性分子，指示了在晚泥盆世准噶尔地区的植物群与华南、冈瓦纳等地存在植物迁徙与交流过程。新疆塔城地区中—晚泥盆世地层广泛发育，保存有丰富的植物化石，对理解古植物地理，植物传播、植物群演化及多样性具有重要意义。近二十年来，呼吉尔斯特植物群和朱鲁木特植物群在植物群面貌、孢粉学和年代学等方面的研究均取得了重要进展。其中，呼吉尔斯特植物群迄今已报道属种近20种，以草本石松为代表性类群；朱鲁木特植物群发育有构成最早森林的硅化植物化石。在新疆晚泥盆世晚期地层最近的综合研究中，发现有丰富的植物大化石，其展现的植物群面貌与呼吉尔斯特和朱鲁木特植物群存在差异，为了解新疆北部泥盆纪植物群演变提供了契机。↑ 新疆晚泥盆世洪古勒楞组大植物化石及同层中微体化石近期，中国科学院南京地质古生物研究所早期陆生植物演化研究团队研究员徐洪河、王怿，博士研究生刘炳材、王凯、白姣，联合中国地质大学（武汉）、曲阜师范大学研究人员，对新疆准噶尔盆地西北缘晚泥盆世植物群展开了古植物学、孢粉学综合研究。研究成果发表在国际古植物学领域专业期刊《古植物学与孢粉学论评》（Review of Palaeobotany and Palynology）。此次研究的新疆西准噶尔盆地晚泥盆世植物群主要产自杨庄西和科克萨依剖面的洪古勒楞组地层中，其中大化石共计4种，以石松类为代表类群；微体化石共计31属、54种，以弓脊类三缝孢和光面类三缝孢占据优势。根据微体化石确定其时代为晚泥盆世法门期。研究发现该植物群还兼具地方和世界性分子，指示了在晚泥盆世准噶尔地区的植物群与华南、冈瓦纳等地存在植物迁徙与交流过程。↑ 西准噶尔盆地晚泥盆世大化石地质延限及植物群演变结合呼吉尔斯特和朱鲁木特植物群特征，指示了在新疆中晚泥盆世期间发生了两次植物群转换事件。首次发生于吉维特期晚期，由草本石松占主导的呼吉尔斯特植物群转变为木本植物占主导的朱鲁木特植物群；第二次发生于弗拉期-法门期界线之后，转变为洪古勒楞组植物群。同时，研究团队对收集的大化石进行了稀疏化分析。结果表明，呼吉尔斯特植物群的研究已经逐渐接近饱和，而朱鲁木特和洪古勒楞植物群还具有未被报道的潜在物种。↑ 西准噶尔盆地晚泥盆世大化石地质延限及植物群演变本研究得到了国家重点研发计划专项支持，也是深时数字地球（Deep-time Digital Earth, DDE）国际大科学计划的系列研究成果之一。论文相关信息：Liu B.C., Wang K., Zong R.W., Bai J., Wang Y., Yang N., Wang Y., Xu H.-H. 2024. A new Late Devonian plant assemblage in West Junggar, Xinjiang, China and its floral evolution during the Devonian. Review of Palaeobotany and Palynology. 325, 105112.https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2024.105112.来源：中国科学院南京地质古生物研究所官网编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-09
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科学家用蜗牛化石 重建冰消期以来水热格局
该研究聚焦的末次冰消期是距今最近的地质增温时期，将为探讨水热格局和生态环境未来发展方向提供重要参考。记者5月6日从中国科学院地球环境研究所获悉，该所的气候变化集成—模拟—同化—预测团队通过对蜗牛化石种属组合的系统研究，揭示了自然增暖背景下东亚季风区气候和生态环境的演变特征，为探索区域水热对全球气候变化的响应机制提供了关键性地质背景证据，相关成果近日在《第四纪科学评论》发表。团队负责人晏宏研究员介绍，蜗牛对环境的水热变化具有天然的敏感性。更重要的是，黄土高原的黄土—古土壤沉积中保存有丰富的蜗牛化石，这为研究亚洲季风区水热演化的特征和历史提供了难得的地质材料。为此，研究人员采集了黄土高原东南缘灵宝地区末次冰消期以来最近两万年的蜗牛化石，并建立了蜗牛种属组合的演化历史。研究发现，在气候温暖湿润时期，蜗牛群落组成稳定，物种丰富度和均匀度高。而且，喜暖湿的蜗牛数量与北半球夏季太阳辐射强度基本同步变化，但明显早于该剖面全新世古土壤的形成。这表明灵宝地区末次冰消期东亚夏季风降水的大幅增加显著滞后于冰消期的增温。这可能是由于冰消期大量冰川融水造成北大西洋径向翻转环流强度减弱，从而抑制了东亚夏季风降水的增加。据介绍，目前由于器测资料的时间跨度短和气候模式模拟的不确定性，全球变暖背景下未来东亚乃至全球的水热分布将如何变化，仍不清楚。该研究聚焦的末次冰消期是距今最近的地质增温时期，将为探讨水热格局和生态环境未来发展方向提供重要参考。来源：科技日报作者：史俊斌、孙军艳编辑：诸鹏飞审核：盛捷
2024-05-09
