科研速递----化石网

甘肃省张家川回族自治县川王乡石峡口村发现旧石器晚期遗址和用火遗迹

（化石网报道）据兰州日报：16日记者获悉，甘肃省张家川回族自治县川王乡石峡口村发现旧石器晚期遗址和用火遗迹，共出土文物标本5000余件。石峡口遗址位于甘肃省张家川回族自治县川王乡石峡口村，遗址共分为两个（化石网报道）据兰州日报：16日记者获悉，甘肃省张家川回族自治县川王乡石峡口村发现旧石器晚期遗址和用火遗迹，共出土文物标本5000余件。
石峡口遗址位于甘肃省张家川回族自治县川王乡石峡口村，遗址共分为两个地点，分别位于清水河右岸石峡口村进村道路的两侧。发掘地点为埋藏于清水河二级阶地上覆马兰黄土台地的前缘。共出土标本5000余件，其中石制品4500余件，动物化石500余件，以及较多的碎骨和石质碎屑等。发掘中还发现疑似用火迹象4处，较为连续的分布在发掘区的西南部，其周围分布有大量的烧骨及石制品。石制品类型主要有石锤、石核、石片、石器、断块、碎屑以及较多经人工搬运的砾石。类型以边刮器、端刮器为主。遗址动物种类主要以鹿科为主，还发现少量犀牛化石。
据介绍，该遗址是继庄浪县徐家城遗址，张家川县杨上遗址发掘以来我省陇西盆地清水河、水洛河流域又一处经过系统发掘的旧石器遗址。其年代距今3万年左右，结合已发掘的两处旧石器遗址，进一步的研究有望完善我省陇西盆地晚更新世旧石器考古序列，为探讨石器技术的演变、人类行为的发展历程提供基础材料。遗址用火迹象的发现及文化遗物的平面分布分析将有助于研究古代先民的空间组织形式，探讨远古时代人类的生活方式及与当地环境的互动关系。
该遗址2009年由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、甘肃省文物考古研究所、兰州大学等单位组成的旧石器考古调查队发现。遗址发现之初，自然剖面上可见密集分布的石制品、动物化石及零星的炭粒。2014年8至9月，经国家文物局批准，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与甘肃省文物考古研究所合作，在当地政府相关部门的配合下进行了正式考古发掘。

2014-10-18

沉积物物源变化指示中帕米尔在始新世发生初始隆升

帕米尔-西昆仑及其邻区地质图（化石网整理）据中国地质科学院地质研究所：帕米尔高原呈弧形展布于青藏高原西北缘，其与西南天山形成的碰撞对接体系分割了东、西两侧的塔里木盆地和塔吉克盆地。帕米尔和西南天山两

帕米尔-西昆仑及其邻区地质图

（化石网整理）据中国地质科学院地质研究所：帕米尔高原呈弧形展布于青藏高原西北缘，其与西南天山形成的碰撞对接体系分割了东、西两侧的塔里木盆地和塔吉克盆地。帕米尔和西南天山两大体系的碰撞对接是该地区重要的新生代构造事件，引起该地区新生代以来能源资源改造和现今地震频发，且高耸地貌阻挡了西风环流带来的水汽，使得中亚地区（包含塔里木盆地）新生代逐步干旱化，帕米尔高原的形成对该地区构造演化和气候变化等研究具有重要意义。前人研究表明帕米尔高原可能存在逐步隆升的过程：开始于晚古新世-渐新世，在晚渐新世加速隆升，在中中新世-晚中新世快速隆升并一直持续到现今。然而帕米尔高原每一次隆升的时间及其规模仍存在较大争议，这一争议阻碍了对高原形成历史及其形成与气候变化关系的透彻理解。
 
塔里木盆地西南部（塔西南盆地）沉积了巨厚的中新生代地层，记录了相邻的西昆仑-帕米尔等山脉剥蚀隆升信息，使得塔西南盆地成为解决上述重大问题的理想地区。中国地质科学院地质研究所李海兵研究员团队成员对塔西南的克里阳剖面开展碎屑裂变径迹、锆石U-Pb分析和锆石U-Pb年龄非矩阵多标度统计（MDS）分析，并结合前人研究得到以下研究成果：
 
（1）克里阳剖面晚白垩世样品碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在400–500 Ma，始新世后样品锆石U-Pb年龄主要集中在43–65 Ma(峰值~45 Ma)、200–300 Ma和400–500 Ma年龄。对比塔里木盆地周缘地体结果表明碎屑锆石U-Pb年龄谱中的400–500 Ma峰及200–300 Ma峰值与西昆仑地体具有亲缘性，碎屑锆石U-Pb年龄谱中的43–65 Ma峰与中帕米尔地体具有亲缘性。同时通过与潜在物源区非矩阵多标度(Non-metric multi-dimensional scaling, MDS)分析同样表明较年轻峰值（~45 Ma）碎屑锆石其物源区更接近于中帕米尔地体。
 
（2）结合本研究和前人已发表的该地区物源研究结果，发现塔西南和塔吉克盆地多个剖面均记录了始新世时出现峰值年龄为~45 Ma的碎屑锆石颗粒，这一显著的始新世物源变化基本是准同期的。塔里木盆地和塔吉克盆地始新世时大规模出现来自中帕米尔地体的物源，预示此时中帕米尔地体高地貌的形成且超过其北部的西昆仑和北帕米尔地体，这一结果要求中帕米尔在始新世时期快速隆升。
 
本研究澄清了塔西南及塔吉克盆地多个剖面突然出现的古近纪颗粒来源，并阐明了盆地内物源变化的原因，为中帕米尔初始隆升提供了关键制约。同时提出了帕米尔始新世起向北突刺及隆升，使得特提斯海退出中亚地区，导致中亚内陆逐步干旱化。
 
本文第一作者为我所2021届硕士毕业生王平，现就职于中国地震局地球物理勘探中心。我所刘栋梁研究员为该文的通讯作者。本研究受国家自然科学基金项目（41872212, 41941016）、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项（GML2019ZD0201）、第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0901）、中国地质调查局地质调查项目（DD20190057, DD20190059）和国家留学基金项目（201809110053）的共同资助，近日发表在国际SCI期刊Frontiers in Earth Science上。
 
文章出处：Ping Wang, Dongliang Liu*, Haibing Li, Marie-Luce Chevalier, Yadong Wang, Jiawei Pan, Yong Zheng, Chenglong Ge, Mingkun Bai, Shiguang Wang, 2021. Sedimentary provenance changes constrain the Eocene initial uplift of the Central Pamir, NW Tibetan Plateau. Frontiers in Earth Science, 9, 741194, doi: 10.3389/feart.2021.741194.
 
原文链接： https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2021.741194/full

2021-09-19

《自然》：研究发现兽脚亚目恐龙具有可用于水上运动的尾部

《自然》：研究发现兽脚亚目恐龙具有可用于水上运动的尾部（Credit: Jason Treat, NG Staff, and Mesa SchumacherArt: Davide Bonadonna Dr Nizar Ibrahim, University of Detroit Mercy G

《自然》：研究发现兽脚亚目恐龙具有可用于水上运动的尾部（Credit: Jason Treat, NG Staff, and Mesa SchumacherArt: Davide Bonadonna Dr. Nizar Ibrahim, University of Detroit Mercy / Gabriele Bindellini. / Davide Bonadonna.）

（化石网报道）据科学网（小柯机器人）：美国哈佛大学Stephanie E. Pierce、底特律大学Nizar Ibrahim等研究人员合作发现，兽脚亚目恐龙具有可用于水上运动的尾部。该研究于2020年4月29日在线发表于《自然》。

据研究人员介绍，近几十年来，对非禽类恐龙的深入研究强烈表明，这些动物仅限于陆地环境。一些类群（如蜥脚类动物和鸭嘴龙）生活在水生环境中的猜想在几十年前就被放弃了。但最近有人争论说，至少一些棘龙类（白垩纪时期的大型肢体兽脚类群）是半水生的，但是这个理论在解剖学、生物力学和埋藏学方面受到了挑战，并且仍然存在争议。

研究人员为恐龙中的水生推进结构提供了明确的证据，即巨型兽脚亚目棘龙（Spinosaurus aegyptiacus）。这种恐龙的尾巴具有出乎意料的独特形状，由极高的神经棘和细长的V形组成，从而形成了大型、灵活的鳍状器官，能够进行广泛的横向偏移。

使用机器人拍打设备测量不同尾巴形状物理模型的起伏力，研究人员发现，棘龙的尾形在水中比陆生恐龙的尾形产生更大的推力和效率，并且这些性能指标与现存的水生脊椎动物的可比性更强，后者使用垂直扩展的尾巴在游泳时产生正向推进力。

这些结果与以前针对棘龙所记录的适应水生生活方式和食鱼性饮食的一整套方法是一致的。尽管发育程度较低，但在棘龙类进化枝的其他成员中也发现了水生适应物，其出现了近全球分布，且地层范围超过5000万年，这表明恐龙大量进入了水生环境。

DOI: 10.1038/s41586-020-2190-3

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2190-3

2020-05-02

秘鲁海洋沉积物中的鱼化石研究表明：较小的鱼类将主宰地球变暖的海洋

秘鲁海洋沉积物中的鱼化石研究表明：较小的鱼类将主宰地球变暖的海洋（化石网整理）据EurekAlert!：秘鲁海洋沉积物中的鱼骨化石表明，较小的鱼类将主宰地球变暖的海洋。这些发现揭示了迅速变暖的气候对生态和经济

秘鲁海洋沉积物中的鱼化石研究表明：较小的鱼类将主宰地球变暖的海洋

（化石网整理）据EurekAlert!：秘鲁海洋沉积物中的鱼骨化石表明，较小的鱼类将主宰地球变暖的海洋。这些发现揭示了迅速变暖的气候对生态和经济影响的新见解。气候变化导致海洋变暖预计将造成以较小鱼类为主的生态系统，这主要是由于温度升高和氧气供应减少。然而，虽然已经表明较小鱼类在温暖、缺氧的水中保持活跃性，但未来气候变化对于鱼类数量的影响尚不清楚，也难以预测。
 
为了更好地了解这些潜在的变化，Renato Salvatteci和同事回顾了上一次全球变暖或间冰期的鱼类种群。Salvatteci等人评估了过去130,000年间记录了秘鲁海岸附近洪堡凉流系统的海洋沉积物中的化石鱼椎骨。根据研究结果，以前的温暖时期主要是小型的、类似虾虎鱼的鱼类，而不是较大的、类似鳀鱼的物种，这些较大物种主导着当前的生态系统并推动了该地区令人难以置信的现代渔业生产力。作者认为，这种转变很可能是由于较温暖的水中含氧量较低，而不是食物供应的变化。未来的类似转变不仅会对海洋生物多样性产生深远的影响，而且海洋变暖也会对全球渔业构成威胁。
 
MoriakiYasuhara和Curtis Deutsch在一篇相关的《视角》中写道：“Salvatteci等人的研究结果是对新出现的证据的最新补充，即变暖的未来将改变热带海洋的生态群落，这会对发展中国家造成严重的影响，这些国家对小规模渔业的依赖程度尤其高。”

2022-01-10

美国新墨西哥州3.7万年前长毛象曾遭受钝力骨折证人类定居北美的时间比已知的更早

美国新墨西哥州3 7万年前长毛象曾遭受钝力骨折证人类定居北美的时间比已知的更早（化石网整理）据东网：美国德萨斯州大学奥斯汀分校科学家领导的考古研究发现，新墨西哥州一处距今约3 7万年的长毛象遗址有遭受

美国新墨西哥州3.7万年前长毛象曾遭受钝力骨折证人类定居北美的时间比已知的更早

  （化石网整理）据东网：美国德萨斯州大学奥斯汀分校科学家领导的考古研究发现，新墨西哥州一处距今约3.7万年的长毛象遗址有遭受钝力骨折的化石、边缘磨损的骨刀和火力受控等人类活动痕迹，证人类定居北美的时间比已知的更早。

   

  研究团队在实验室分析遗址获取的样本，发现该处曾有人类活动的证据。从长毛象骨头中提取的胶原蛋白进行放射性碳定年法，确认遗址年龄约为36,250至38,900年。X光电脑断层扫描亦发现碎骨有用于排出骨上油脂的伤口。此外，分析骨头周围沉积物后发现颗粒包含粉碎骨头和小动物的烧焦残骸，火焰颗粒亦来自持续且可控的燃烧，而非雷击或野火。

   

  传统认为约1.6万年前的克洛维斯（Clovis）文化是北美洲第一批居民，能制造精致石制工具，较旧的遗址缺乏相关石器亦这一说受质疑。有科学家提出北美至少有两批先民，克洛维斯人与遗传谱系不同的前克洛维斯社群。研究人员认为，新墨西哥遗址的年份和骨制工具或能支持这一理论。

2022-08-10

广东三水化石爱好者赵灿辉在四会大沙发现疑似恐龙骨骼化石

广东三水化石爱好者赵灿辉在四会大沙发现疑似恐龙骨骼化石（化石网报道）据广州日报全媒体（记者黄健源）：继南海大沥发现恐龙蛋化石后，三水盆地近日又有新发现！最近，三水化石爱好者赵灿辉向广州日报报料称

广东三水化石爱好者赵灿辉在四会大沙发现疑似恐龙骨骼化石
 

（化石网报道）据广州日报全媒体（记者黄健源）：继南海大沥发现恐龙蛋化石后，三水盆地近日又有新发现！最近，三水化石爱好者赵灿辉向广州日报报料称，他在三水周边的四会大沙发现疑似恐龙骨骼化石，最大的“骨头”直径达20厘米左右，较大的有七八件，另外还有数十块化石碎片。此前，赵灿辉在该地点已发现过动物牙齿化石，被专家鉴定为霸王龙牙齿。他最新发现的这些“大骨头”是恐龙骨骼化石吗？

对此，地质与古生物专家张显球认为“是一次很重要的发现”。“三水盆地首次发现这么大的动物骨骼化石。”张显球表示，该化石发现地点属于大塱山组地层，距今已有7000多万年，当时是白垩纪晚期。他认为，该化石应属于食草类恐龙，“体型起码有大象那么大，重达数吨以上”。根据当地同时发现的螺化石、恐龙蛋化石等证据分析认为，四会大沙当时是三水盆地的湖泊边缘，草木茂盛，非常适合恐龙生活繁衍。

市民报料：

发现数十件“恐龙骨化石”？

赵灿辉向广州日报全媒体记者展示的“恐龙骨化石”大大小小多达数十件，用蓝色的塑料箱装起来，其中较大的化石有七八件，最大一件直径约有20厘米。

记者看到，这些化石除了形状像断成一段段的骨头之外，外表与石头无异。不过，从化石的断面可以看到，其内部呈紫色，像粗糙的砂岩，部分断面还带有黄褐色类似铁锈的物质。用手掂量这些骨头化石，可以发现这些“大骨头”都很沉重。赵灿辉还将几段直径约4厘米的化石用胶水粘接起来，成了一根扁长形的“骨头”。“可能是这头动物的肋骨。”赵灿辉说。

在小件的化石中，记者还留意到一颗鼓槌状的紫色化石，直径约3厘米，赵灿辉称其“可能是脚趾的关节部位”。

“牙齿是判断动物种类的重要依据，可惜没有发现牙齿化石。”赵灿辉说。

如何发现：

8年跟踪一处工地走访数十次

赵灿辉告诉记者，这些骨头化石是在距离三水西南不远的四会大沙一处工业园的工地上发现的。实际上，作为一名化石爱好者，赵灿辉在这一处工地上发现过不少古生物化石。

“这一处地层属于白垩纪，很可能有恐龙化石，2009年我在这个地方还发现过动物牙齿化石，被专家鉴定为霸王龙牙齿化石。”赵灿辉说，为了发现更多的古生物化石，他对这一处工地“跟踪”了8年，已经去过几十次。

“工地挖土时很难注意到这些化石，加上不是专业人员，在施工时很容易就把化石破坏，能捡到这些化石已经很幸运。”赵灿辉说，平时他有时间就到这个工地“寻宝”，特别是雨后冲走了泥土，化石露出地面，较容易被发现。他告诉记者，最新发现的这一批化石，就是在近日一次雨后偶然捡到的。

专家说法

或是来自白垩纪的食草类恐龙

对于赵灿辉最新发现的“大骨头化石”，地质与古生物专家张显球认为“是一次很重要的发现”。“三水盆地第一次发现这么大的动物骨骼化石。”张显球表示，这些大件的骨头化石应是动物的肩胛骨、肋骨等部位，从大小来推测，这头动物的体型起码有大象那么大，重达数吨以上。

张显球分析，四会大沙位于三水盆地西部边缘，发现这批化石的地点属于大塱山组地层，距今已有7000多万年，当时正是恐龙生活的白垩纪晚期。“在白垩纪晚期，个头这么大的动物除了恐龙，基本没有其他动物了，判断为恐龙化石应该是没有问题的。”张显球说。

赵灿辉说，此次在发现骨头化石的地点同时也发现了龟鳖类甲壳化石、螺化石，以及大量植物残碎化石。张显球根据这些证据分析认为，这些“大骨头”是生活在水边的食草类恐龙化石。

恐龙曾在三水盆地边缘生活繁衍

经张显球鉴定，伴随这批骨骼化石发现的螺化石属于“中屠螺”。“这是白垩纪的标志性化石。”张显球说，发现螺化石，说明该地点当时是位于湖盆边缘的浅水地带。对此，张显球分析，四会大沙当时是三水盆地的湖泊边缘，草木茂盛，非常适合恐龙生活繁衍。

张显球说，目前发现的恐龙化石主要集中在三水盆地的边缘地带，其中位于三水盆地西部边缘、位于肇庆市的鼎湖区永安镇、高要区白土镇、四会市大沙镇三个地方都发现不少恐龙蛋化石。“在此次发现恐龙骨头化石的四会大沙，目前经专家鉴定已发现五种恐龙蛋。”张显球说。

记者了解到，与恐龙蛋化石相比，恐龙骨骼化石更加罕见，目前珠三角地区仅在三水大塘和四会大沙发现过恐龙骨骼化石。赵灿辉表示，下一步准备将最新发现的这批骨头化石提供给中科院专家进行详细研究。

珠三角恐龙骨骼化石发现史

三水大塘

珠三角首批恐龙骨化石在此发现

2007年，张显球的儿子张晓军在三水大塘工业园区一个被移平的建筑工地的白垩纪红层中发现恐龙骨骼化石，与其一起保存的还有大量恐龙蛋皮碎片。

张显球介绍，当时发现的化石破碎成10多件，已不完整，但认定为恐龙骨骼没问题，这是珠三角地区首次发现的恐龙骨骼化石，有力地证明这里曾“居住”过恐龙。

四会大沙曾采获两枚霸王龙牙齿化石

2009年，赵灿辉在四会大沙一处刚推平的山包上发现许多恐龙蛋皮碎片，继续寻找后采获两枚恐龙牙齿化石，经专家初步鉴定为霸王龙牙齿，2010年赵灿辉在该地点发现了一堆保存较好的恐龙肢骨化石。

最近，赵灿辉又在该处发现一批大件恐龙骨骼化石，张显球称之为“目前三水盆地发现的最大动物骨骼化石”。

2017-07-07

用化石大数据揭秘3000万年前欧亚大陆气候

欧亚大陆渐新世植物化石和气候模拟温度重建对比图。第一行为早渐新世；第二行为晚渐新世。MAT、CMT和WMT分别为年均温、最冷月均温及最热月均温。灰色和黑色线分别为现在和渐新世海陆边界线。实心圆代表化石气候数

欧亚大陆渐新世植物化石和气候模拟温度重建对比图。第一行为早渐新世；第二行为晚渐新世。MAT、CMT和WMT分别为年均温、最冷月均温及最热月均温。灰色和黑色线分别为现在和渐新世海陆边界线。实心圆代表化石气候数据，底图为气候模拟数据。不同的颜色为温度(℃)。
 

（化石网报道）据中国科学院西双版纳热带植物园：渐新世（33.9–23.03 Ma）是新生代地球演化历史中非常独特的一个重要转折期，地球正经历从始新世的“温室”气候向“冰室”气候的快速转变，通过研究这一关键时期的气候变化可为预测未来全球气候变化提供重要参考信息。

西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室古生态组李树峰等人和生物地理与生态学研究组星耀武，以及英国布里斯托大学等研究人员结合植物大化石数据和气候模型进行了合作研究。该研究整合了渐新世欧亚大陆中高纬度地区149个植物大化石数据点，利用共存法重建了化石点的古气候数据。通过对不同时期和地区的古气候进行对比，分析了早、晚渐新世欧亚大陆不同地区的气候差异，以及和现代气候的对比分析。研究还对比了化石数据和英国布里斯托大学一系列HadCM3L模型模拟的渐新世气候结果，分析了化石数据和气候模型之间的差异。

研究结果表明：渐新世欧亚大陆中高纬度地区的年均温范围为5.4–25.5 °C，年降雨量范围是338–2453 mm，该时期大部分地区的气候类型和现代的亚热带季风性湿润气候相似。研究发现早渐新世和晚渐新世气候较为相似；渐新世欧洲的气候整体上比中亚和东亚更为温暖湿润，中亚是其中最为干冷的地区。通过对渐新世和现代气候的对比分析，结果表明地质构造运动（如副特提斯海退却），是影响欧亚大陆渐新世以来的气候演变的重要驱动因子。通过和不同边界条件（如CO2和古地理）的HadCM3L古气候模型对比，表明气候模型和大化石数据在大的空间尺度上大体一致，但是气候模型重建的温度季节性差异明显比化石数据要大（模拟的夏季温度比化石数据高，冬季温度低），尤其是在高纬度地区。结合其他相关研究结果，我们认为目前的气候模型预测的气候变化有很大的不确定性，如果全球气候变暖，那么未来北半球中高纬度地区的冬季温度可能会比目前的模型预测的更高。另外基于年均温的分析表明：CO2在560 ppmv以及1120 ppmv的模型和化石数据较为吻合，说明古气候模拟中CO2浓度是一个重要影响因子，但有很大误差，需要有更多研究进行校正。

该研究的一个重要创新之处是尝试将化石数据与气候模型结合，揭示了气候模型对中高纬度地区温度季节性差异预测的偏差以及古气候模拟诸多边界条件不确定性，可为预测未来气候变化研究提供重要参考价值。相关成果以Oligocene climate signals and forcings in Eurasia revealed by plant macrofossil and modelling results为题在国际地学期刊Gondwana Research在线发表。该研究得到了国家自然科学基金委中英合作项目(No. 41661134049)，国家自然科学基金(No. 41772026, 41372035, U1502231), 中国科学院“率先行动”百人计划C类（青年俊才）(No. 2016-062), 中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室开放基金(No. 153107),中国科学院西双版纳热带植物园135项目(XTBG-F01),以及英国自然环境研究理事会(NERC)基金项目(No. NE/P013805/1; No. NE/K014757/1; NE/L002434/1)支持。

相关报道：科学家用化石大数据揭秘3000万年前欧亚大陆气候

（化石网报道）据新华社昆明6月8日电（岳冉冉）：中英科学家通过研究全球149个植物化石点的大数据并结合古气候模型，揭开了3000万年前欧亚大陆地区气候的秘密。该成果近日发表在国际期刊《冈瓦纳研究》上。

论文通讯作者、中国科学院西双版纳热带植物园研究员星耀武介绍，距今3000万年的渐新世是地球从“温室”气候向“冰室”气候快速转变、南极冰盖开始形成的时期。科学家通过整合渐新世欧亚大陆中高纬度地区149个植物化石点的大数据及英国布里斯托大学的古气候模型，对比分析出了该地3000万年前的古气候。

研究结果表明：3000万年前的欧亚大陆年平均气温为5.4—25.5摄氏度；年降雨量为338—2453毫米；大部分地区气候类型和现代的亚热带季风性湿润气候相似，即：夏季高温多雨、冬季温和湿润；欧洲的气候比中亚和东亚更暖湿，中亚最为干冷，西伯利亚地区冬季温度在零摄氏度以上；当时的植被大部分是常绿阔叶林和落叶阔叶林。

此外，研究者还发现：地质构造运动是影响欧亚大陆渐新世以来气候演变的重要驱动因子。

“将化石数据与气候模型结合，可为预测和研究未来气候变化提供参考。”星耀武说，“如果全球气候持续变暖，未来北半球中高纬度地区的冬季温度可能会比目前的模型预测更高。”

2018-06-09

以色列北部加利利地区马诺特洞穴中发现6颗4万年前的人类牙齿化石

以色列北部加利利地区马诺特洞穴中发现6颗4万年前的人类牙齿化石（化石网报道）据新华社耶路撒冷电（尚昊陈文仙）：以色列特拉维夫大学5日宣布，由该校领导的研究团队在，有助增进对史前人类进化的理解。据介绍

以色列北部加利利地区马诺特洞穴中发现6颗4万年前的人类牙齿化石

（化石网报道）据新华社耶路撒冷电（尚昊陈文仙）：以色列特拉维夫大学5日宣布，由该校领导的研究团队在，有助增进对史前人类进化的理解。据介绍，这些牙齿发现于以色列北部加利利地区马诺特洞穴中。
 
研究人员通过微型CT扫描和3D分析发现，这6颗牙齿化石至少属于5个不同的人，其中4颗牙齿化石可以被检测。在这4颗牙齿中，1颗牙齿具有典型的现代人（智人）的特征，1颗牙齿虽然具有尼安德特人特征但特征模糊，另外两颗牙齿则明显结合了尼安德特人与现代人的特征。
 
研究人员表示，这一发现表明在约4万年前现代人与尼安德特人曾在该地区混居并融合，这为揭开尼安德特人消失及其与现代人融合之谜提供了新的线索。

2019-11-14

6.1亿年前的原始海绵动物化石——贵州始杯海绵

6 1亿年前的原始海绵动物化石mdashmdash贵州始杯海绵现代海绵的解剖复原图（化石网报道）据中国科学报（张文静）：这个被命名为贵州始杯海绵，直径只有约1毫米的微小化石，将海绵动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向

6.1亿年前的原始海绵动物化石——贵州始杯海绵

现代海绵的解剖复原图
 

（化石网报道）据中国科学报（张文静）：这个被命名为“贵州始杯海绵”，直径只有约1毫米的微小化石，将海绵动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向前推进了6000万年……

在贵州中部的黔南布依族苗族自治州，有个叫瓮安的小城，这里以丰富的磷矿资源著称，被誉为“亚洲磷仓”。从20世纪80年代起，越来越多的人来到这里开采磷矿。在开采过程中，不少稀奇古怪的化石被接连挖掘出来。这吸引了古生物学家的注意。1998年，古生物学家在瓮安的埃迪卡拉纪地层中陆续发现了一批独特的动物成体及胚胎化石，瓮安生物群开始扬名国际。

也正是在这里，中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称南古所）研究员朱茂炎的团队发现了一块6.1亿年前的原始海绵动物化石——贵州始杯海绵。这个直径只有约1毫米的微小化石，将海绵动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向前推进了6000万年。不仅如此，这块迄今为止全球发现最早且可信的原始动物实体化石，还意味着动物起源的时间可能远远早于古生物学家此前的预期。

石头里面淘化石

2006年暑假，为了写作本科毕业论文，还在读大三的殷宗军跟随导师朱茂炎第一次来到了瓮安生物群。此后，从到南古所攻读研究生，再到现在成为南古所的副研究员，殷宗军每年都要来到这里考察挖掘化石。

朱茂炎、殷宗军等人对这里充满浓厚的兴趣，是因为根据分子生物学的理论推测，早在约七八亿年前，最早的动物可能就已经出现了，但这个推测一直以来都缺乏确凿的实体化石标本予以验证，当时最早的动物化石都是来自距今约5.42亿年～4.88亿年前的寒武纪。而瓮安生物群的埃迪卡拉纪地层距今有6.1亿年的历史，由于磷酸盐化作用，这里的化石奇迹般的以三维立体形式保存至今，甚至可以保存有细胞结构，是寒武纪前动物化石挖掘和研究的绝佳之地。殷宗军等人相信，他们想要找寻的化石证据，很可能就隐藏在瓮安的地层里。

从2008年开始，殷宗军每年都要从瓮安背回一批石头。在野外用放大镜看，这些石头中都含有微粒一般的化石，但化石实在太小，肉眼无法分辨清楚，只能先背回实验室来观察。在实验室中，这些石头将经历“脱胎换骨”的过程。

“第一步是用醋酸把化石外面的石头——碳酸钙溶解掉，经过这一过程后，不溶于醋酸的磷酸盐化的化石就作为残渣被保留了下来。然后，我们将这些残渣放在显微镜下进行挑样，挑出保存完好的化石标本。然后，再用更先进的电子显微镜来进行观察，这时候，化石标本中微米、纳米尺寸的细节就能看得十分清楚了。”殷宗军介绍说。

为了对这些化石进行全方位观察，2010年，殷宗军将化石带到了欧洲同步辐射光源，给它们做了一次显微CT。“这种技术叫作三维无损成像技术，通过它看到的化石结构是三维立体的，外观和内部结构都能看得一清二楚。而且，这项技术是无损的，不需要破坏化石标本，这很重要，因为这些标本都太珍贵了，根本舍不得切开。”殷宗军说。

欧洲同步辐射光源是由十几个欧洲国家共建的大型科研装置，是免费对全世界的科研人员开放的，但需要使用者先提出申请，对方会评估这项工作的潜力和意义，然后再决定是否让其使用。

2010年10月，殷宗军恰好到欧洲同步辐射光源做为期一年的访问学者。这样好的机会，他当然不能错过。殷宗军带了一两百件标本过去，一年中，只要机器一闲下来，他就去做化石检测。

虽然化石观察的过程如此漫长，但功夫不负有心人，2011年的一天，一个类似海绵的模样终于展现在殷宗军眼前。

海绵祖先长啥样

这枚海绵化石保留着非常完好的细胞学结构，细胞已经有了分化，但没有任何其他的高等器官，也没有肌肉组织的记录。它呈一个中空的杯状结构，向上有个开口，能分清上下，但分不出前后、左右，这与现在的海绵动物一模一样。

海绵是结构最简单的多细胞动物。提到动物，人们往往想到的是有头有眼，能跑能动。但海绵这种动物的长相却很奇特，既没有头，也没有尾、躯干和四肢，以至于19世纪末博物学家发现现代海绵的时候，还曾误以为它们是植物。

“海绵没有器官和组织的分化，只有一些简单的细胞，它有一个中空的腔和不规则的外壁。”殷宗军说，“它没有消化系统，取食的方式是滤食，它有进水孔和出水孔，它的领细胞有一些纤毛，纤毛一起摆动时会形成水流，让海水从进水孔流入中央腔，然后从顶部的出水孔排出去。在这个流动的过程中，海水中的有机质颗粒会被海绵领细胞的纤毛捕捉到，然后通过包吞作用把它吃进去。这与高等动物的细胞外消化系统完全不一样，它是在细胞内消化的。”

殷宗军发现的这块化石恰恰也有进水孔和出水孔，还有一个由三个小腔组成的大的中央腔。“它只有一些简单的细胞，有一些细胞的分化，没有任何高等器官。无论从细胞学、解剖学还是从形态学等各方面来看，它跟海绵都是非常类似的。”

2015年3月，关于这块海绵化石的研究成果发表在《美国科学院院报》上。这块化石被命名为“贵州始杯海绵”——“贵州”是它的发现地，“始”是最古老的意思，“杯”就是因为它长得像杯子。

文章发表后，美国《科学》杂志纸质版立即刊发了一篇相关报告，在官网上刊发了一篇对此的报道。当年，贵州始杯海绵化石的图片入选了《科学》杂志2015年十大图片新闻。

个子小，“岁数”长

在贵州始杯海绵发现之前，所有关于确凿的海绵化石的记录都来自寒武纪，最早的是约5.3亿年前的伊朗海绵骨针。这块化石将海绵动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向前推进了6000万年，也验证了分子生物学关于动物出现时间的推测。

“分子生物学是根据分子钟方法来推测的。它就像天气预报一样，如果预报明天下雨，那就要等到明天看是否真的下雨了，才能证实。所以，只有等我们真的在那个年代的地层中找到了海绵化石标本，才能说当时海绵动物是真的出现了。”殷宗军说道。

此后，殷宗军等人又找到一些类似的海绵化石，样子跟此前的那一块差不多。

现在的海绵体型多种多样，小的不过几克，大的能有45公斤，最大的海绵跨度有4.2米长。海绵的颜色丰富多彩，形状也千姿百态，有片状、块状、圆球状、扇状、管状、瓶状、壶状、树枝状等。

为什么6.1亿年前的海绵如此微小呢？“那个时候的动物都是很小的。”殷宗军解释说，“那时，所有的动物都生存在海水中，最重要的环境制约因素就是海水的含氧量。根据主流的地球化学研究结果，那时候的海洋并没有像现在一样完全氧化，因为那时大气的含氧量也没有现在那么高，所以当时整个海洋是分层的，表层还可能是氧化的，但含氧量也远远低于现在。动物长得越大，对氧气的需求越多，所以受制于环境因素，动物没办法长得特别大。”

“根据进化论，动物的演化并不是一个线性的过程，不是从海绵变成另一种动物，然后再演化成其他动物，而是呈现树形的分支，我们叫它生命之树。所以，贵州始杯海绵化石的发现，说明在6.1亿年前可能已经出现了其他一些比海绵更为复杂的动物，也意味着或许动物出现的时间比这还要更早。”殷宗军说，“这也为我们下一步的工作提供了理论指导和启示。”

如今，对埃迪卡拉纪的瓮安生物群的研究仍然是殷宗军的重点研究方向。“接下来，我们在瓮安生物群最重要的任务就是，找到与贵州始杯海绵同一时代的更复杂的动物。最近我们已经有了一些进展，研究结果很快就会公布出来。”

相关报道：瓮安生物群动物胚胎化石中发现细胞核结构

（化石网报道）据中国科学院南京地质古生物研究所：殷宗军副研究员和朱茂炎研究员与来自英国、巴西和瑞典的合作者组成的国际合作团队，在贵州瓮安动物胚胎化石亚细胞结构研究方面取得了新进展。他们采用高分辨率同步辐射X射线断层扫描显微术等三维无损成像技术，以亚微米的精度重建了动物胚胎化石的三维结构，并且借助大型图形工作站和专业体数据处理软件，对搜集的显微CT数据进行了定量统计分析。显微结构学和统计学结果均表明，瓮安动物胚胎化石中较大尺寸的核状亚细胞结构是细胞核，而非其它细胞器或次生成岩作用导致的伪像。相关成果日前在线发表在地质学领域著名SCI期刊《前寒武纪研究》（Precambrian Research）上。

在细胞学层面研究化石的生物学结构，一直是古生物学家梦寐以求的工作。然而常规化石记录保存的只是骨骼等不易腐烂的硬体组织，即使是保存了大量生物软体组织的特异埋藏化石（比如澄江等布尔吉斯页岩型化石），也极少有观察到软体组织细胞结构的时候。正因为缺乏相关化石记录，古生物学家在探索真核细胞的起源和真核生命早期演化过程等领域一直在艰难中前进，很多科学问题亟待解决。其中一个最基本的科学问题，是如何有效发现并识别化石记录中的真核细胞及其亚细胞结构。这是重建地球真核生物早期演化历史的关键所在。

在动物崛起之前（埃迪卡拉纪6.35-5.41亿年之前），地球生态系统局限于浅海并且结构简单，主导生态系统的生命一度是真核微生物，包括单细胞原生生物的和多细胞的微体藻类。它们因为个体微小加之缺乏硬体骨骼结构极难保存为化石。因此前人发现的早期真核化石记录主要是呈有机质壁保存的单细胞浮游藻类。由于只保存了简单的细胞壁，它们能提供的生物学信息非常稀少。部分有机质璧内部保存了类似细胞核的结构，古生物学家对其成因一度充满争论，部分学者认为这些细胞内部的核状结构可能是细胞核，极有可能为追索早期真核生命记录提供了可能的线索而一度引起了广泛关注。但随后的研究工作证明这些核状结构并非细胞核，而可能是未完全降解的原生质。

在这一背景下，我国贵州埃迪卡拉纪瓮安生物群中大量亚细胞结构的发现弥补了化石记录的短板，为研究早期真核生物的辐射演化提供了堪称独一无二的材料。瓮安生物群是磷酸盐化特异埋藏的真核生物化石群，不仅以三维立体的形式保存了大量非生物矿化的软体组织，还以无与伦比的精美细节在细胞和亚细胞层级上重现了6.1亿年前后海洋真核生物的细胞学特征。其中动物胚胎化石作为迄今最古老的动物化石记录之一，其亚细胞结构受到了广泛关注。瓮安胚胎化石中一类尺寸较大的核状亚细胞结构的成因解释则一波三折充满争论。

最初有学者认为它们可能是细胞核（Hagadorn et al., 2006, Science），指示这些化石是典型的真核生物，但这一解释并未被广泛接受，以至嗣后有人提出新假说认为瓮安动物胚胎化石并非动物胚胎，而是没有细胞核的巨大氧化硫细菌及其集合体（Bailey et al., 2007, Nature）。2011年，又有学者将它们重新解释为细胞核，并声称发现了细胞核分裂的证据（Huldtgren et al., 2011, Science）。但这一解释同样遭到了埋藏学研究的反对（Schiffbauer et al., 2012, Geology）。反对的主要理由有：1.核状结构通常由次生的磷酸盐胶结组成，不代表化石的原始生物学结构；2.核状结构没有观察到膜状结构包被，而细胞核应具有核膜。相关争论不仅是关系到这些核状结构本身的起源，还关系到早期真核化石记录的有效识别和真核生命演化史重建。

为解决这一争论，殷宗军等人在欧洲同步辐射光源和瑞士光源采用亚微米分辨率的三维无损成像技术扫描了大量标本，发现许多呈均等同步分裂的瓮安动物胚胎化石，以及具有类似细胞分裂特征的旋胞类化石中保存了丰富的亚细胞结构。其中较大的核状结构并非都是由后期成岩磷灰石晶体形成的次生结构，在很多标本中（见下图）它们和保存的细胞质一样，是典型的纳米晶组成，代表了第一期次磷酸盐化交代的原生生物学结构。这些核状结构多成椭球形或球形，往往每个细胞中发育一个，位于细胞中间。偶尔也可以见到未分裂的母细胞中具有两个核状结构，而母细胞的体积是子代细胞的两倍，核状结构的体积则恰好和子代细胞中核状结构体积一致。高分辨三维重建发现了一些保存精美的标本中核状结构具有膜，其内部甚至还发育了更细微的生物学结构。

基于大量标本CT数据的定量分析发现，随着细胞分裂的进行，核状结构与其宿主细胞之间有稳定的比例关系，这一系列的特征表明核状结构是一种生物学结构而非成岩伪像。综合埋藏学、显微结构学以及定量统计分析等三方面的证据，可以证明瓮安动物化石细胞中的核状结构是生物学成因的细胞器。在真核生物众多细胞器中，符合化石特征的（位置、体积、数量、形态、具膜和内部细微结构、与细胞的体积比）只有细胞核，而观察到核状结构内部更微小的球状结构则可能是核仁。

该研究不仅证明瓮安生物群微体化石中的核状结构是细胞核，而且以全新的数据展示了细胞核保存的精美细节，表明细胞核作为真核细胞最重要的细胞器可以非常完好地保存在早期微体化石中。细胞核作为识别早期真核生物化石最重要的结构特征之一，为鉴定真核化石记录，追索真核生物的演化历史提供了重要线索。因此该研究也表明重新评估前人报到的含有核状结构的单细胞以及多细胞化石具有十分重要的意义。

备注：真核细胞主要由细胞膜和细胞质以及各种细胞器组成。与原核细胞最明显的区别是真核细胞具有细胞核等细胞器而原核细胞没有这些复杂的亚细胞结构。地球上所有复杂的高等生命包括我们人类在内都是由真核细胞组成。

论文相关信息：Zongjun Yin, John A. Cunningham, Kelly Vargas, Stefan Bengtson, Maoyan Zhu, Philip C. J. Donoghue, 2017, Nuclei and nucleoli in embryo-like fossils from the Ediacaran Weng’an Biota, Precambrian Research, In Press

2017-09-29

2.5亿年前二叠纪-三叠纪大灭绝事件后为何数百万年内无法恢复？或因海洋温度过高

距今大约2 5亿年前的二叠纪-三叠纪灭绝事件，该事件发生之后长达数百万年时间内生命都未能恢复元气，远远超出了其他灭绝事件，因而被称作大死亡。其成因或与西伯利亚的火山大规模喷发有关在二叠纪-三叠纪灭绝事件

距今大约2.5亿年前的“二叠纪-三叠纪灭绝事件”，该事件发生之后长达数百万年时间内生命都未能恢复元气，远远超出了其他灭绝事件，因而被称作“大死亡”。其成因或与西伯利亚的火山大规模喷发有关

在“二叠纪-三叠纪灭绝事件”之后，生命的复苏过程大约花费了500~900万年之久。在此次严重的灭绝事件中，地球上海洋生命的96%以及陆地生命的大约70%都消失了

（化石网报道）据新浪科技（晨风）：我们每天过着平静的生活，似乎生活一直都是如此安稳的。地球是生命的家园，但地球对于生命而言并非一直如此。在漫长的地质历史时期曾经发生过多次严重的生物大灭绝事件，这是地球历史上最具灾难性的时刻，它们几乎将陆地和海洋中的生命彻底抹去。而其中最严重的一次大灭绝事件便是发生在古生代二叠纪末期，距今大约2.5亿年前的“二叠纪-三叠纪灭绝事件”，该事件发生之后长达数百万年时间内生命都未能恢复元气，远远超出了其他灭绝事件，因而被称作大死亡(The Great Dying)，或是“大灭绝之母”(Mother of all mass extinctions)。
对于为何在此次大灭绝事件之后在如此漫长的时间内生命都无法恢复这一问题上，科学家们最近取得了一些新的认识。
研究人员对加拿大北部高纬度地区进行了考察，该地区当初曾经是超级大陆“泛大陆”(Pangaea)的边缘地带。科学家们发现在“二叠纪-三叠纪灭绝事件”发生之后，环境中出现了一段显著的营养物质空白时期。
这样的情况可能是由于当时海洋温度的急剧上升导致的结果，这种情况可能会阻碍环境食物链底部生物的生产能力并延缓海洋生命的复苏进程。
在“二叠纪-三叠纪灭绝事件”之后，生命的复苏过程大约花费了500~900万年之久。在此次严重的灭绝事件中，地球上海洋生命的96%以及陆地生命的大约70%都消失了。
约瑟·柯尼斯(Jochen Knies)是北极天然气水合物、气候与环境中心(CAGE)的研究人员，他表示：“这场严重的大灭绝事件起因可能是位于今天西伯利亚地区的大规模火山喷发。”他说：“当时的这场火山喷发持续了数百万年时间并释放出巨量的挥发物成分，如二氧化碳和甲烷，这些都是温室气体，从而造成地球严重升温。”
在这项已经发表在《地质学》杂志上的论文中，研究人员对北极地区的地质学记录进行了考察和分析并从中找出了为何当时海洋生物的恢复需要花费如此漫长时间的原因。分析显示，由于当时持续的高温环境，海洋中营养物质严重缺乏，这阻止了藻类繁衍。由于藻类等属于海洋生态中食物链的底层供应者，整个海洋生态系统便迟迟无法重建。
柯尼斯表示：“当时属于泛大陆最西北边缘地带的区域如今是加拿大北极高纬度地区。正是在该区域，我们在地质记录中发现了当时存在的明显的营养物质断层。这就意味着当时的海洋中严重匮乏营养物质成分，比如氮。高温环境导致海洋中温跃层和营养跃层的深度变深，于是来自海洋底部的营养物质上涌通道终止了。在这样的环境下，海洋藻类的生长便受到了极大的抑制。”
根据研究人员的说法，海洋温度在该次大灭绝事件之后又经过了漫长的600~700万年时间时间才逐渐恢复冷却，在那之后海洋中的营养物质成分水平也随之逐渐恢复正常。
柯尼斯表示：“阻碍海底营养物质上涌的界限开始逐渐式微，海水再次恢复上涌。这一过程带来了营养物质，海洋开始复苏，最终带来的新一轮的生命大爆发。”
他说：“由于这场史无前例的超级大灭绝事件所留下的生态空白最终被填补上了。”
当然，这项研究所针对的还不仅仅是这一发生在远古时期的大灭绝事件，研究人员还希望借此为如今全球变暖大背景下海洋环境将会如何发生变化提供思考的线索。

2016-09-03