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项目组成员还获得国际地层委员会个人金奖（ICS Medal），欧洲地球化学协会豪特曼斯奖、何梁何利奖、全国创新争先奖等荣誉。6月24日，2023年度国家科学技术奖公布，由中国科学院院士、南京大学教授沈树忠领衔，南京大学教授樊隽轩、张飞飞，中国科学院南京地质古生物研究所研究员张华、张以春等联合完成的“泛大陆关键转折期生物与环境演化”项目，获2023年度国家自然科学奖二等奖。大约2.6亿年前地球各陆块汇聚形成了贯通南北的联合古陆，称为泛大陆。伴随泛大陆的形成和随后的裂解，地球内、外圈层发生剧烈的物质能量交换，岩浆活动和火山喷发空前激烈，极端气候事件频发，导致地球生命与环境演化发生多次重大事件。精确研究该关键转折期生物和环境重大灾变事件发生的过程及其原因，对深入理解地球系统演变和科学评估与应对当今全球变化造成的影响具有重要的参考价值。项目组依托特提斯区域丰富的地层和化石材料，通过地层学、古生物学、地球化学、地质年代学、大数据等多学科的交叉研究，取得三方面突出进展：一是建立了晚古生代高分辨率地层框架，为卡定泛大陆关键转折期生物和环境演变和重大事件发生的过程提供了高精度的时间标尺，其中二叠纪时间框架被纳入《国际年代地层表》；二是通过大数据、自主开发人工智能算法等，重建了全球第一条高分辨率的3亿多年海洋生物多样性演化曲线，精细刻画了晚古生代生物多样性的演变过程；三是发现重大事件发生期间有明显的碳循环波动、快速升温、海洋缺氧、酸化等一系列地球化学指标的异常，从而揭示与泛大陆聚合和裂解相关的大规模岩浆和火山活动是造成当时全球气候剧变、海陆环境恶化和生物剧变的原因。项目成果分别发表在《科学》（Science）、《美国科学院院报》（PNAS）、《地质学》（Geology）、《中国科学.地球科学》等国际国内知名刊物上。其中两项成果入选“中国科学十大进展”“中国科技进展新闻”等，部分成果被国家自然科学基金委员会遴选为“中国科学家具有影响力的部分工作”，相关内容被编入美国大学生物学教材。项目组成员还获得国际地层委员会个人金奖（ICS Medal），欧洲地球化学协会豪特曼斯奖、何梁何利奖、全国创新争先奖、李四光地质科技奖、国家基金委杰出青年、优秀青年以及青藏高原青年科技奖等荣誉。↑ 通过大数据和人工智能算法重建的海洋生物多样性演化曲线原标题：《南大与南京古生物所联合团队获国家自然科学奖二等奖》来源：中国科学院南京地质古生物研究所公众号编辑：诸鹏飞审核：盛捷

2024-06-27

新化石发现揭开4 亿多年前“曲靖东方鱼”身份之谜

2024-06-27

新发现！燕辽生物群新时限：一段跨越千万年的生命传奇

这项关于燕辽生物群的研究不仅重新建立了清晰的地层顺序，也重新定义了该古生物群的时间跨度。在地球的生命长河里，人类世只是短暂的一瞬，早在人类出现以前，就存在过许许多多灿烂辉煌而又逐渐衰落的生命史诗，其中恐龙就是最为人所熟知的一种。得益于保存完好的化石材料，科学家们能够从中还原出历史的部分面貌。自从20世纪90年代以来，《侏罗纪公园》以及《侏罗纪世界》等一系列电影的上映，更是将侏罗纪和恐龙牢牢联系到了一起。↑ （图片来源：veer图库）我国是恐龙大国，以内蒙古自治区东南部、河北省北部和辽宁省西部为核心分布区的“燕辽生物群”正是被发现于侏罗纪时期的地层。其产出了数量众多、保存精美的多门类化石，是我们了解中生代陆地生态系统的一个重要窗口，对认识哺乳动物的早期演化、最早的带羽毛恐龙、早期昆虫和被子植物起源等科学问题有着重大的意义。燕辽生物群分布在多个火山沉积盆地的湖相地层之中，以砂砾岩及页岩为主的湖相地层里夹杂了多层火山灰（凝灰岩）。火山灰是地质历史理想的定年对象，它是火山爆炸性喷发形成的碎屑，从火山口喷发到大气中，经过大气搬运再沉降到各类环境中保存下来，固结成岩。整个过程时间非常短，可以看作是地球历史中的一瞬，其年龄可以看作是绝对时间来限定地质事件。燕辽生物群所在的代表性盆地我是中国科学院广州地球化学研究所徐义刚院士团队的博士研究生，主要研究对象为华北克拉通北缘侏罗纪的火山活动。考虑到该地区侏罗纪火山活动与生物群演化的在时空上的密切联系，我们将目光聚焦到了与燕辽生物群相关的火山岩样品上，期望建立起区域上可对比的精确年代标尺。笔者通过调研前人对于燕辽生物群的研究，发现他们对其时代的讨论集中在两个最具代表性的盆地，即内蒙古宁城盆地和辽宁建昌盆地。不同于有确切地层学及年代学认识的建昌盆地，宁城盆地中赋存生物群的火山-沉积地层的时代和地层归属问题一直悬而未决，存在归入中侏罗统九龙山组或海房沟组、中上侏罗统髫髻山组和下白垩统义县组等多种意见。我们认为造成上述意见分歧的主要原因是宁城盆地的化石层与其上覆火山熔岩叠覆关系不明确，以及化石层缺乏直接的年龄数据约束。而近些年来，宁城当地为建立中国最大膨润土猫砂生产基地，开发了多个膨润土矿坑，剥露出许多新鲜的地质剖面，这恰好为我们正确地认识地层接触关系提供了良好的参考对象。↑ 宁城盆地西侧三省界碑剖面图片来源：马强燕辽生物群重建地层顺序针对该科学问题，我们与中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和中国科学院南京地质古生物研究所的专家们一起在内蒙古宁城盆地开展了详细的野外调查工作，考察了众多接触关系清晰的剖面。在徐义刚研究员和地大武汉马强教授的指导下，对该地区重新进行填图，我们发现宁城盆地的侏罗纪地层从底到顶可分为四个岩系单元，识别出来早、晚两层赋存化石的沉积单元，即早期化石层为火山岩之下的湖相凝灰质沉积层，晚期化石层为火山岩中的沉积夹层。↑ 宁城盆地东侧棺材山剖面图片来源：马强另外我们认识到盆地里侏罗纪地层整体不整合于前寒武系的古老基底之上，地层在空间上分布不均，东侧地层保留较为完整，而西侧只保留了早期化石层，这可能意味着历史上沉积中心逐渐向东北方向迁移。而这些地质变动正是造成现今地层对比困难的罪魁祸首。↑ 野外孟庆任老师手绘的不整合接触示意图图源：作者拍摄燕辽生物群确定地质年代在此基础上，我们进一步获得了宁城盆地化石层层内凝灰岩以及相邻的火山熔岩样品。凝灰岩以及火山熔岩中含有的副矿物锆石（Zircon），因其物理化学性质稳定，封闭温度高，可以成功地保存封闭的U-Pb衰变体系，是同位素地质年代学中最重要、应用最广泛的矿物之一。↑ 定年样品的部分锆石图片（椭圆代表离子探针打点）图源：作者拍摄U-Pb衰变体系指的是铀元素这种放射性同位素性质不稳定，经过一系列衰变最终会变成稳定的铅元素。虽然微观上衰变的发生是随机的，但是宏观上放射性母体衰变至原来数量的一半所需的时间是固定的（半衰期），不随环境条件所影响，只取决于元素本身。掌握了放射性同位素的这一习性，我们可以通过矿物现今的同位素比值来反推其衰变至今所经过的时间（需是封闭体系）。铀元素的半衰期很长，适用于古老样品的定年工作，我们借助高精度二次离子质谱（SIMS）的手段，最终获得了地质样品的年龄。结果显示宁城盆地的四个岩系单元由下至上是逐渐变年轻的，符合地层观察。通过与附近的建昌以及滦平、北票盆地对比，我们发现中国北部燕辽生物群的时间跨度大于1100万年，其发展阶段可以分为两个时期，第一期早于167-163Ma（百万年），第二期为161-156Ma。前者以宁城盆地的早期化石层为代表，后者以宁城盆地的晚期化石层和建昌盆地化石层为代表。这项关于燕辽生物群的研究不仅重新建立了清晰的地层顺序，也重新定义了该古生物群的时间跨度，为深入理解侏罗纪生物的演化奠定了坚实的基础。也许在不久的将来，在古生物学、古环境学和地球化学的交叉研究领域，我们将看到燕辽生物群是如何进一步帮助科学家们揭示地球生命的演变历程和发展规律，以及深部地质过程是如何影响浅部生态环境的响应，从而为当前做好环境和生态的保护提供启示。来源：中国科普博览作者：邹祖阳（中国科学院广州地球化学研究所）编辑：诸鹏飞审核：盛捷

2024-06-24

巴西发现三叠纪中晚期类鳄鱼爬行动物化石

股薄鳄科动物的化石先前只在阿根廷和中国境内有所发现，此次发现的化石则表明这类动物曾在现今的巴西生活过。巴西科研人员20日在英国《自然·科学报告》杂志发表研究报告说，在巴西首次发现一种类似鳄鱼的小型远古爬行动物化石。这种爬行动物生活在三叠纪中晚期，比现今已知第一批恐龙还要早数百万年。↑ 这是2021年9月25日在巴西潘塔纳尔湿地的库亚巴河拍摄的鳄鱼。新华社发（卢西奥·塔沃拉摄）报告作者、巴西圣玛丽亚联邦大学古生物学家罗德里戈·米勒说，此次发现的化石包括一个完整的头骨、11块脊椎骨、骨盆和一些肢骨，属名为“Parvosuchus aurelioi”的远古爬行动物，是伪鳄类的一种。Parvosuchus意为“小鳄鱼”，属已灭绝的股薄鳄科，生活在距今大约2.37亿年前，靠四条腿行走，身长不足一米，体型轻巧，捕食体型相对较小的爬行动物。Parvosuchus为陆生掠食者。股薄鳄科是伪鳄类最早分支之一。米勒告诉路透社记者：“在化石世界，股薄鳄科是非常罕见的生物。这个类群特别有趣，因为它们生活在恐龙诞生之前。第一批恐龙生活在距今2.3亿年前。”米勒在研究报告中说，股薄鳄科动物的化石先前只在阿根廷和中国境内有所发现，此次发现的化石则表明这类动物曾在现今的巴西生活过，填补了巴西伪鳄类动物分类学上的空白，显示了恐龙出现前伪鳄类动物的多样性。Parvosuchus生活在2.52亿年前地球上最严重的一次物种大灭绝发生后的进化革新时期，在恐龙最终成为地球霸主之前，有多个爬行动物类群在竞争。股薄鳄科最后一批动物在第一批恐龙出现前约700万年灭绝。来源：新华社作者：乔颖编辑：诸鹏飞审核：盛捷

2024-06-24

苏皖发现新裂齿鱼类，距今2.49亿年

研究结果摒弃了疣齿鱼科是裂齿鱼目成员的观点，将它归入新建立的疣齿鱼目。裂齿鱼科是基干新鳍鱼类的一支，主要生活于三叠纪的古特提斯洋。近年来，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐光辉研究员主导的研究团队在江苏和安徽交界的晚史密斯期灰岩结核中发现了一种新的裂齿鱼类，命名为吴氏三叠鱼。它标准体长约11厘米，是一种较小型的海洋肉食性鱼类。该发现为研究裂齿鱼类的早期演化和分类提供了新的信息。研究成果近日在《古脊椎动物学报》上在线发表。在早三叠世时期，裂齿鱼科以三叠鱼属为典型代表，该属包括两个已知物种:贵州晚第纳尔期的优雅三叠鱼和非洲早史密斯期的马达加斯三叠鱼，它们生活的时代距今约2.5亿年。此次发现的吴氏三叠鱼共有6块标本，其中4块产自于江苏句容青山，2块产自于安徽巢湖马家山，它们都结核的形式保存。在中生代海洋中，灰岩结核包裹着鱼化石是一个有趣而又常见的自然现象。在生物地层上，这些含鱼化石的结核位于史密斯期与斯帕斯界线略下(距今约2.49亿年)，代表了三叠鱼属出现的最高层位。↑ 吴氏三叠鱼化石点↑ 吴氏三叠鱼正型标本吴氏三叠鱼具有三叠鱼属的共近裔特征，如一块喷水骨，38–41列侧线鳞，尾鳍轴上鳍条不超过3条，但同时它以一些自近裔特征与马达加斯加三叠鱼和优雅三叠鱼相区别，如主鳃盖骨和下鳃盖骨水平接触，鳞片光滑并且后缘无锯齿。吴氏三叠鱼与扬子似裂齿鱼最大的区别在于后者的顶骨与膜质翼耳骨愈合，侧线鳞多达50列。根据新种与其他裂齿鱼科鱼类的详细比较，徐光辉等修订了三叠鱼属及裂齿鱼科的鉴定特征，认为江苏裂齿鱼实际是扬子似裂齿鱼的晚出异名。根据分支系统学的研究，重新厘定了裂齿鱼科与其他新鳍鱼类干群的系统发育关系，研究结果摒弃了疣齿鱼科是裂齿鱼目成员的观点，将它归入新建立的疣齿鱼目。↑ 吴氏三叠鱼头骨和素描图↑ 吴氏三叠鱼头骨和鳞片↑ 吴氏三叠鱼头骨和肩带复原图中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐光辉研究员为论文的第一作者和通讯作者，主要参加者包括中国地质大学(武汉)袁志伟博士研究生和宋海军教授、兴义民族师范学院廖浚伶博士和浙江自然博物院赵丽君研究馆员。该项研究获得了国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项的资助。论文链接:https://www.vertpala.ac.cn/CN/10.19615/j.cnki.2096-9899.240528原标题：《古脊椎所在苏皖发现新的裂齿鱼类，距今2.49亿年》来源：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所官网编辑：诸鹏飞审核：盛捷

2024-06-20

早白垩世花蕾研究取得新进展

义县组众多被子植物化石的发现意味着，被子植物的历史不应当局限于早白垩世，而是有着尚未为人所知的、更加遥远和神秘的历史。被子植物对人类的生存来说具有无法替代的重要意义，它们美丽的花朵也为我们的世界增添了很多令人愉悦光彩夺目的绚丽色彩。尽管人们已经发现过不少的早期被子植物（包括花朵）化石，但是人类对于地质历史时期的花蕾了解甚少。此前有过早白垩世花蕾的报道，但是人们对该化石的了解仅限于花蕾的表面形态，对其内部的结构却是一无所知，因此很有必要通过新的化石证据来检验或确认早白垩世花蕾存在的真实性。近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫和广州蔚蓝奇迹博物馆的黄蔚佳共同研究了早白垩世第二枚花蕾化石，并在国际学术期刊《生物学》上发表题为《确认中国早白垩世花蕾》的论文，为探讨上述问题提供了新的证据。论文中报道了在我国辽西凌源大王杖子发现的1.25亿年前的一枚花蕾化石。这一化石展示了以前化石中没有看见过的内部细节，确认了义县组中花蕾的真实存在。↑ 白垩纪古蕾，其中白色三角形所指为雌蕊，黑色三角形所指为可能的雄蕊。比例尺长度5mm。新发现的化石被命名为白垩纪古蕾。古蕾属是以此前为发现于同一地点的另外一块花蕾化石（凌源古蕾）为基础新命名的化石属。该化石当时只保存了花蕾的表面形态，其内部的细节并未报道。此次发现的化石是在此前研究的基础上，新增加了包括雌蕊和可能的雄蕊等花蕾内部的信息。这个新发现虽是第二次在早白垩世的义县组地层中发现花蕾化石，但却是首先确认了花蕾在早白垩世的真实存在；也为花朵演化提供了重要的第一手资料。该古蕾化石的长度可达2厘米，因此这朵花在绽放的时候会更大。此前植物学界认为，早期被子植物的花朵是小于1厘米的，推测“我们常见的鲜艳、美丽的大花朵和没有花冠的花（例如古果）都是从这些小的花朵演化而来的”。但义县组众多被子植物化石的发现意味着，被子植物的历史不应当局限于早白垩世，而是有着尚未为人所知的、更加遥远和神秘的历史。论文相关信息：Huang W., Wang X. 2024. Flower buds confirmed in the Early Cretaceous of China. Biology, https://doi.org/10.3390/biology13060413.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

2024-06-14

一路向北，“尾尾”道来——北美豪猪化石揭示的南美型尾椎揭示生态分化历史

美洲豪猪(Erethizon)在早更新世通过巴拿马地峡时，其生态特征类似于一个体型更大的卷尾豪猪。作为世界领先的全科学领域学术出版社，细胞出版社特与“中国科学院青年创新促进会”合作开设“青促会述评”专栏，以期增进学术互动，促进国际交流。2024年第十期（总第168期）专栏文章，由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所杨钟健青年研究员、中国科学院青年创新促进会会员王海冰，就 Current Biology中的论文发表述评。美洲豪猪亚科（Erethizontinae）起源于南美洲，在300-400万年前的美洲生物大交换事件（GABI）中扩散到北美洲。该类群的现生代表卷尾豪猪属（Coendou）分布于中美洲和南美洲的热带森林中，它们具有卷尾、善于抓握攀爬的四肢；而另一现生代表北美豪猪（Erethizon dorsatum）则完全适应了北美中、高纬度的温带森林环境，它们的体型更大，短尾，喜欢啃食树皮。长期以来这一类群的起源、迁徙及其生态分化历史备受关注，但仍存在诸多未解之谜。▲图1 Erethizon poyeri (UF VP 223810)、卷尾豪猪(Coendou prehensilis)和北美豪猪(Erethizon dorsatum)尾椎比较。新发现的Erethizon poyeri化石（A、C）和卷尾豪猪（B）在尾椎的数量和形态上均十分相似。根据远端尾椎椎体长度变化及保存的最小一节尾椎的形态推测Erethizon poyeri的尾椎数量可能超过23节，比北美豪猪（D）的最大尾椎数超出约35%。针对上述问题，美国佛罗里达自然博物馆、纽约石溪大学等科研人员组成的研究团队报道了一件产自佛罗里达州更新世早期的Erethizon poyeri骨架，代表了北美已知最早的、保存近乎完整的豪猪类化石记录（图1）。尽管目前还没有正式发表详细的形态学研究工作，团队对新标本功能形态的研究表明Erethizon poyeri缺少北美豪猪相对特化的下颌、牙齿特征，而与卷尾豪猪相似，具有一系列适应于抓握、攀爬的足部特征。Erethizon poyeri在尾椎数量和形态上与卷尾豪猪及其他尾部具有抓握能力的哺乳动物十分相似，而与北美豪猪差别显著。结合功能形态特征研究和系统发育分析结果，团队对美洲豪猪的起源和生态分化提出了一种新的解释，认为美洲豪猪属(Erethizon)起源于南美洲，并且早期相当长时间的演化均未离开南美洲，但这一时期该类群在形态和生态上都与其现生的近亲卷尾豪猪相似，而不具有现代北美豪猪适应于温带生境的一系列特征。美洲豪猪在向北迁徙过程中其形态特征可能长时间未发生显著变化，直到迁移到北美位处温带的栖息地后才衍生出一系列适应性特征，逐渐具有北美豪猪的典型特征。▲图2 基于贝叶斯支端定年分析方法的美洲豪猪类系统演化树. 节点E：美洲豪猪属(Erethizon)；节点C：卷尾豪猪属(Coendou)。有研究认为美洲生物大交换事件期间，动物群经由墨西哥湾沿岸的开放草原或稀疏草原，从南美洲到达佛罗里达地区。然而Erethizon poyeri所显示出的典型树栖习性表明其迁徙路径上很可能存在森林栖息地。研究结果为大交换事件中生物迁徙路径的古环境重建提供了重要的化石证据，表明墨西哥湾沿岸地区包括草原、灌木和森林等多种生态类型，可能正是生境的多样性才造就了这一迁徙走廊。Vitek等(2024)的研究工作结合古生物学、功能形态学和生物地理学分析，填补了美洲豪猪在美洲大交换事件中物种及生态演化的研究空白，对探讨物种在迁徙过程中的演化机制具有重要意义，同时也为美洲生物大交换的研究提供了新的视角和证据。上述工作于5月27日发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊Current Biology上。论文摘要美洲豪猪亚科（Erethizontinae）起源于南美洲，在300-400万年前的美洲生物大交换（GABI）中扩散到北美洲。该类群中的卷尾豪猪(Coendou)今天生活在中美洲和南美洲的热带森林中，而另一个生活在北美的物种北美豪猪(Erethizon dorsatum)则在生态上适应了高纬度的温带森林环境，它们的体型更大，尾巴较短，以树皮为食。化石记录的缺失限制我们对该类群生态分化时间与其在GABI期间向温带栖息地迁徙扩张的认识。本文描述了发现于佛罗里达州早更新世地层中已灭绝的Erethizon poyeri新标本，代表了北美地区目前已知的最早、近乎完整保存的豪猪化石。功能形态研究表明Erethizon poyeri具有善于抓握的长尾和足部，牙齿没有特化，这些特征类与北美豪猪(Erethizon dorsatum)差别明显，而与生活在热带的卷尾豪猪相似。系统发育分析结果表明，E. poyeri的树栖特征代表了美洲豪猪亚科的祖先状态。美洲豪猪(Erethizon)直到迁徙、扩散到温带的新北区栖息地后才演化出现生北美豪猪的一系列特征。结合分子数据估算的物种分异时间表明，美洲豪猪(Erethizon)在早更新世通过巴拿马地峡时，其生态特征类似于一个体型更大的卷尾豪猪。而美洲豪猪这种适应热带地区的生态类型的分布范围可能仅限于南美洲到墨西哥湾沿岸的连续的森林群系中。述评人简介王海冰中国科学院古脊椎动物与古人类研究所杨钟健青年研究员中国科学院青年创新促进会会员wanghaibing@ivpp.ac.cn王海冰，博士，中国科学院动物研究所古哺乳动物研究室杨钟健青年研究员，中国科学院青年创新促进会2021届会员。主要从事早期哺乳动物演化研究，重点关注早期哺乳动物系统发育，哺乳动物重要器官、结构起源和早期演化，哺乳动物演化与气候环境变化的响应与机制。目前在Nature、Nature Communications、Earth and Planetary Science Letters等期刊上发表论文。现担任Mesozoic杂志编委。来源： CellPress细胞科学编辑：诸鹏飞审核：盛捷

2024-06-12

云南鹤庆蝙蝠洞遗址小哺乳动物揭示的古环境信息

本次研究为重绘云南地区古人类中更新世晚期的生存环境面貌提供可靠信息。近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所倪喜军、李强研究团队联合云南省文物考古研究所阮齐军、刘建辉团队和南京师范大学邵庆丰团队在《国际第四纪》(Quaternary International)发表了有关云南鹤庆蝙蝠洞遗址小哺乳动物群研究的文章“Late Middle Pleistocene micromammals of the Bianfudong paleolithic site，Heqing，western Yunnan”。这项研究为重建该地区古人类中更新世晚期的古生态环境提供了重要信息。云南凭借其得天独厚的地理和气候条件，成为古猿及古人类演化的一个核心区域。云南新生代哺乳动物化石研究是了解早期灵长类动物、类人猿和古人类生存时期古环境的重要证据之一。迄今为止，云南众多的遗址中有34处产出较丰富的哺乳动物化石，其中小哺乳动物化石是重要组成部分。小哺乳动物具有演化速度快、活动范围小、对环境和气温的变化十分敏感等特点，是指示区域环境的重要物种。蝙蝠洞遗址位于大理白族自治州鹤庆县，是大理州境内经过正式发掘的第一处旧石器时代遗址，也是滇西地区目前发现时代最早的旧石器遗址。该遗址产出丰富的小哺乳动物化石，对小哺乳动物化石的研究有助于了解中更新世晚期鹤庆地区的古环境信息。蝙蝠洞遗址的地层分为31层，其中古人类化石和旧石器产自第3–12层，铀系测年法测得的年龄范围为7–18万年前;第25–30层产出小哺乳动物化石，其年龄应早于18万年前。出土的小哺乳动物化石共638件，为零散的牙齿、下颌和少量破损的上颌标本。研究者对其进行了详细的形态特征观察和测量，并与已发表的中国南方第四纪小哺乳动物化石及现生种类进一步对比，共鉴定出4科8属12种，包括11个现生种和1个绝灭种。这11个现生种以横断山区的特有属–绒鼠属(Eothenomys)为主(439件/638件)(图1)，姬鼠属(Apodemus)次之(172件/638件)。绒鼠属中以玉龙绒鼠(Eothenomys proditor)(294件/439件)占绝对优势。对该遗址中的11个现生种的生存环境分析表明，这些物种普遍生活于海拔1500m以上的森林与草甸环境中，而其中的玉龙绒鼠是生活于较高海拔岩石草甸地区的一类生物，推断当时蝙蝠洞遗址的海拔范围为2081–3681m，呈现出植被垂直分带的特点，环境上以针叶林和毗邻的草甸为主。研究人员在环境分析的基础上进一步统计了这11个现生种的代表性现代栖息地点的年均温和年均降水量，推算出蝙蝠洞遗址在中更新世晚期的古年均降水量和古年均温分别为1008.04mm和12.84℃，根据优势种计算的古年均降水量和古年均温则分别为949.49mm和10.97℃(图2)，古降水量与现代(997.3mm)大致相当，但古年均温较现代(13.8℃)稍低，这与适应凉爽气候的绒鼠占据优势是一致的。↑ 图1.鹤庆蝙蝠洞遗址的绒鼠臼齿化石↑ 图2. 基于现生种栖息地点的现代气象数据推断的蝙蝠洞遗址小哺乳动物共存MAT、MAP和海拔范围同时，该研究也将蝙蝠洞遗址的小哺乳动物动物群和中国南方中更新世晚期的8个小哺乳动物群进行了对比。蝙蝠洞遗址小哺乳动物群和这些小哺乳动物群共享有部分相同种或相似种，尤其和贵州毕节麻窝口洞小哺乳动物群在组成上最相似。但在灭绝率上，蝙蝠洞遗址小哺乳动物群稍大于后者，因此推断蝙蝠洞遗址的时代应略早于麻窝口洞(麻窝口洞含人类牙齿和动物化石层的光释光测年结果为11.2–17.8万年)。云南蝙蝠洞遗址小哺乳动物群的研究不仅有助于我们了解中国南方第四纪小哺乳动物群的演变，同时也能为重绘云南地区古人类中更新世晚期的生存环境面貌提供可靠信息。本研究得到第二次青藏高原科学考察(2019QZKK0705)、国家重点研发计划(2023YFF0804500)、国家自然科学基金(41988101)以及中国科学院开放研究基金(TPESER202210)的资助。论文第一作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士生常美静，通讯作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李强研究员。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.quaint.2024.05.010来源：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所官网编辑：诸鹏飞审核：盛捷

2024-06-07

高原腹地最早的细石叶技术遗存揭示青藏高原人群扩散历史

2024-06-07

海绵动物早期演化研究取得重要进展

螺旋网格海绵可能是理解动物演化的“罗塞塔石碑”。海绵动物通常被认为是动物界中最原始的类群，分子钟研究推测其起源时间在距今约7亿年前，然而寒武纪之前的海绵化石极为稀少并具有争议。近期，中国科学院南京地质古生物研究所袁训来研究员领导的早期生命研究国际合作团队，在湖北宜昌距今约5.5亿年前的石板滩生物群中发现了一种埃迪卡拉纪晚期的冠群海绵动物，填补了海绵动物早期演化的重要环节。该成果于2024年6月5日在线发表于英国《自然》（Nature）杂志。海绵动物常被认为是最基础和最原始的后生动物，对地球早期海绵化石的寻找和研究能为我们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。现代分子生物学研究和综合分子钟推测表明，海绵起源和分异时间应该在距今约7亿年前。然而确切的海绵化石记录直到距今约5.39亿年开始的寒武纪才大量出现，寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。海绵化石记录存在长达1.6亿年的空缺，这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。对于前寒武纪海绵化石记录缺失的解释，主要有两种假说：第一，由于大多数现生海绵具有硅质或钙质骨针，因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针，而寒武纪之前的埃迪卡拉纪（距今约6.35-5.39亿年）海绵化石的缺失可能是由于当时的环境不利于骨针的保存；第二，海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针，在分化出主要类群后，各类群才独立演化出矿化骨针，因此前寒武纪的早期海绵动物没有骨针，保存潜力相对较小，也难以从化石记录中识别出来。近年来，袁训来团队对石板滩生物群进行了大规模的化石挖掘，新发现了一类大型的海绵动物化石，命名为“螺旋网格海绵（Helicolocellus）”。螺旋网格海绵的发现弥补了海绵动物早期演化的空缺，提供了早期海绵动物的关键化石证据。该成果由中国科学院南京地质古生物研究所、英国剑桥大学、美国弗吉尼亚理工大学的科学家组成的国际合作团队共同完成。↑ 图1，螺旋网格海绵的正模标本（NIGP-176531）。（a）反射光照片；（b）激光扫描显微镜下的高程图。螺旋网格海绵化石的发现，是研究团队对石板滩生物群进行长期的艰苦挖掘和系统研究的又一重要成果。石板滩生物群产出层段的薄层灰岩中不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石，也保存了大量的动物遗迹化石和其他动物的实体化石。如，最早的动物足迹化石，发表在2018年的《科学进展》（Science Advances）杂志上；最早的具有运动能力的两侧对称动物—夷陵虫，发表在2019年的《自然》（Nature）杂志上。本次新发现的螺旋网格海绵，具有与六放海绵类似的形态特征：如辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。此外，螺旋网格海绵的表面由规则的方格组成，这些方格可以被细分为四个形态相同的次级方格，次级方格又可以进一步被细分。这种特殊的方格结构在一些典型的古生代六放海绵上也存在。它们形态和结构非常类似，不同之处在于螺旋网格海绵的网格是有机质组成，而在古生代海绵化石上则是由矿化骨针组成。本研究认为，螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。为了进一步检验这一解释，研究团队构建了一个包含各种现生动物和化石动物的形态数据矩阵，并进行了严格的系统发育分析。结果显示，螺旋网格海绵化石属于冠群海绵，并且与六放海绵亲缘关系接近。↑ 图2，螺旋网格海绵生态复原图。螺旋网格海绵具有辐射对称的锥形身体，表面具有多次分级的网格结构，由下部的“茎”状结构连接到底部的盘状固着结构，直立底栖在沉积物表面。螺旋网格海绵化石的发现，表明前寒武纪确实存在非生物矿化的海绵动物。这一发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石，因为早期海绵可能没有生物矿化骨针，并且可能不具备现生海绵的所有特征。该发现也表明，在六放海绵早期演化历程中，可能存在一个以有机物构建网状骨架的阶段，直到进入寒武纪以后才获得生物矿化能力，把矿物添加到已有的有机质骨架之上，形成复合的矿化骨针组成的骨架。前寒武纪-寒武纪界线前后的生物群落面貌曾被认为是天差地别。埃迪卡拉纪是形态奇异且亲缘关系未知的埃迪卡拉生物群主宰的时代；而到了寒武纪，各个现生动物门类接踵而出，人们熟悉的现代海洋生态系统才得以建立。螺旋网格海绵的发现，连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。正如本论文在审稿过程中的一位专家评论道：螺旋网格海绵可能是理解动物演化的“罗塞塔石碑”（古埃及托勒密王朝著名石碑，解读出已经失传千余年的埃及象形文之意义与结构，而成为研究古埃及历史的重要里程碑）。图3，螺旋网格海绵和其他动物之间的演化关系。螺旋网格海绵显示出与六放海绵相近的亲缘关系，属于冠群海绵动物。本研究由国家自然科学基金委员会、国家重点研发计划和美国国家科学基金会联合资助。湖北省自然资源厅在项目执行过程中给予了大力协助。论文相关信息：Xiaopeng Wang, Alexander G. Liu, Zhe Chen, Chengxi Wu, Yarong Liu, Bin Wan*, Ke Pang, Chuanming Zhou, Xunlai Yuan*, Shuhai Xiao*. 2024. A late Ediacaran crown-group sponge animal. Nature.https://doi.org/10.1038/s41586-024-07520-y..论文第一作者为中国科学院南京地质古生物研究所特别研究助理、英国剑桥大学博士后王霄鹏博士；通讯作者为中国科学院南京地质古生物研究所万斌副研究员和袁训来研究员，以及美国弗吉尼亚理工大学肖书海教授。来源：化石网编辑：诸鹏飞审核：盛捷

2024-06-05