蛇頸龍可能是卵胎生

大型爬行動(dòng)物蛇頸龍是統(tǒng)治侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)海洋世界的霸主， 以細(xì)長(zhǎng)的脖子聞名世界。與其他大多數(shù)已經(jīng)滅絕的動(dòng)物一樣，我們對(duì)它們的行為和繁育方式一直知之甚少。最近，美國(guó)馬歇爾大學(xué)的羅賓·奧基夫等人對(duì)發(fā)現(xiàn)于1987年、保存在洛杉磯縣自然歷史博物館的一具蛇頸龍化石進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該化石是一個(gè)腹中帶著幼仔的雌性蛇頸龍，體長(zhǎng)超過(guò)4.6米，生活在距今7200萬(wàn)至7800萬(wàn)年前的白堊紀(jì)。腹中幼仔體型較大，有近1.5米長(zhǎng)，骨骼相對(duì)完整。這表明蛇頸龍不像多數(shù)爬行動(dòng)物那樣產(chǎn)卵然后孵育后代，而是直接生出幼仔，這種生育方式被稱(chēng)為卵胎生。卵胎生與哺乳動(dòng)物的胎生表面相似但實(shí)際不同，哺乳動(dòng)物的胚胎通過(guò)臍帶從母體獲得營(yíng)養(yǎng)發(fā)育，而卵胎生動(dòng)物的胚胎仍依靠卵內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)，母體只是提供一個(gè)安全的孵化環(huán)境。此外，蛇頸龍不像其他爬行動(dòng)物那樣一次產(chǎn)下多個(gè)后代，而是生育單個(gè)的大體型后裔。

奧陶紀(jì)的巨型奇蝦化石

摩洛哥最近成了全世界古生物學(xué)者的眼光聚焦地，因?yàn)樵谶@里發(fā)現(xiàn)了比預(yù)想中要長(zhǎng)得多、大得多的古老海洋生命體。奇蝦是寒武紀(jì)體型最大的動(dòng)物，是寒武紀(jì)標(biāo)志性的動(dòng)物，以肉食和腐食為生，古生物學(xué)家一直認(rèn)為，這些擁有長(zhǎng)長(zhǎng)的用以捕捉蠕蟲(chóng)等獵物的螺旋形頭肢和嘴附近的圈形盤(pán)狀物的奇怪無(wú)脊椎生物，在寒武紀(jì)末期就已經(jīng)滅絕了。然而，比利時(shí)根特大學(xué)的研究者最近在摩洛哥奧陶紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)一米的巨型奇蝦，其背部每個(gè)肢節(jié)上都長(zhǎng)有一系列的刀刃狀細(xì)絲，可能起著鰓的作用。這一發(fā)現(xiàn)是如此的驚人，它不僅是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的奇蝦，同時(shí)還將奇蝦的生存時(shí)代延后了3000萬(wàn)年。這一發(fā)現(xiàn)表明，寒武紀(jì)的那些標(biāo)志性生物，對(duì)奧陶紀(jì)的生物分異度和生態(tài)環(huán)境都有一定程度的影響。這一奇蝦僅是在摩洛哥發(fā)現(xiàn)的4.88億-4.72億年前早奧陶世海洋軟體動(dòng)物化石群中的一部分。這些奇蝦生活于奧陶紀(jì)深海的泥質(zhì)洋底，被沉積物瞬時(shí)掩埋后其軟體才得以保存為化石。（Nature 2011，473：510-513）

最古老的桉樹(shù)化石

桉樹(shù)是一類(lèi)主要生長(zhǎng)在大洋洲的常綠植物，多為高大喬木，其中桉樹(shù)葉是澳大利亞特有物種樹(shù)袋熊唯一的食物來(lái)源。然而，我們對(duì)這一重要植物的進(jìn)化歷史認(rèn)識(shí)的并不充分。最近，來(lái)自阿根廷和美國(guó)的研究人員在南美洲發(fā)現(xiàn)了迄今最古老的宏體桉樹(shù)（Eucalyptus）化石，這是第一次在大洋洲以外的地方發(fā)現(xiàn)可靠的桉樹(shù)化石證據(jù)。根據(jù)化學(xué)同位素地層學(xué)定年分析，該桉樹(shù)化石標(biāo)本年齡大約為距今5100萬(wàn)年左右， 時(shí)代為早始新世。該桉樹(shù)化石發(fā)現(xiàn)于阿根廷丘布特?。–hubut），保存了桉樹(shù)的多個(gè)葉片、果序和分散的蒴果，幾個(gè)花苞和一個(gè)獨(dú)立的花，這些形態(tài)學(xué)特征與現(xiàn)生的桉樹(shù)十分相似。據(jù)此，科學(xué)家還認(rèn)為桉樹(shù)的進(jìn)化并不僅僅局限在一個(gè)地區(qū)，桉樹(shù)有可能從澳大利亞遷徙到南極大陸，當(dāng)時(shí)的澳大利亞和南美洲仍然與南極大陸相連，而且南極大陸當(dāng)時(shí)屬于亞熱帶的氣候類(lèi)型。（PLoS ONE 6(6):e21084.doi:10.1371/journal.pone.0021084）

巨須隱翅亞科最古老物種

首都師范大學(xué)的研究者，最近在遼西白堊紀(jì)義縣組的地層中，發(fā)現(xiàn)了巨須隱翅亞科最古老的物種。隱翅甲科是昆蟲(chóng)綱一個(gè)古老的科，該科現(xiàn)生物種種類(lèi)極其豐富，但是化石種類(lèi)不及現(xiàn)生豐富。研究隱翅甲科昆蟲(chóng)，對(duì)于研究昆蟲(chóng)綱的起源及演化具有十分重要的意義。新發(fā)現(xiàn)的物種被命名為義縣巨須隱翅甲（Oxyporus yixianus），是巨須隱翅甲亞科在中國(guó)的首次發(fā)現(xiàn)。而且義縣巨須隱翅甲也是目前保存最好，描述記錄最完整的巨須隱翅甲。義縣巨須隱翅甲的發(fā)現(xiàn)，與之前推測(cè)的隱翅甲科系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系中巨須隱翅甲科的形成年代較古老是一致的。因此，研究者推斷巨須隱翅甲亞科從隱翅甲組中開(kāi)始分化的時(shí)間應(yīng)該早于早白堊世?，F(xiàn)生巨須隱翅甲以高等的菌類(lèi)為食，而在早白堊世時(shí)期高等的菌類(lèi)已經(jīng)分化，因此可以推測(cè)義縣巨須隱翅甲也以高等菌類(lèi)為食，這是最古老的巨須隱翅甲與菌類(lèi)的關(guān)系。（Journalof Systematic Palaeontology,iFirst 2011,1-5）

多細(xì)胞生物起源于21億年前？

地球上最早的生命跡象出現(xiàn)于35億年前，主要以原核生物形式存在。在距今約5.4億年前的寒武紀(jì)初期，各種生物以爆炸性的速度涌現(xiàn)。不過(guò)生命的多樣化過(guò)程實(shí)際上發(fā)生于距今35億年到6億年前的元古代，在此期間誕生了真核生物，它們與原核生物的最大不同就是擁有了細(xì)胞核。然而，此前科學(xué)界在中元古代（距今16億年至10億年前)之前發(fā)現(xiàn)的多細(xì)胞生物證據(jù)很少。最近，來(lái)自法國(guó)等國(guó)的科學(xué)家于2008年在加蓬的弗朗斯維爾意外發(fā)現(xiàn)了大批保存完好的生物化石。根據(jù)對(duì)其周?chē)练e物的測(cè)算，這些化石已有21億年的歷史。這些罕見(jiàn)的古老生物化石長(zhǎng)度在10厘米到12厘米之間，堪稱(chēng)"大化石"?？茖W(xué)家分析認(rèn)為，它們既不可能是原核生物，也不可能是單細(xì)胞真核生物。在進(jìn)一步的分析中，研究人員利用離子探測(cè)器對(duì)化石中硫同位素的成分進(jìn)行了測(cè)定，并借助特殊設(shè)備繪制了標(biāo)本的3D圖像。結(jié)果顯示，該生物化石可能是多種組織的結(jié)合體，也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的多細(xì)胞真核生物。（Nature 2010，466：100-104）

化石證據(jù)顯示視覺(jué)進(jìn)化異常迅速

不僅對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，眼睛是心靈的窗戶，對(duì)于所有動(dòng)物來(lái)說(shuō)，眼睛都是最重要的器官之一，是生存和繁衍的保障。眼睛的進(jìn)化也是進(jìn)化生物學(xué)家津津樂(lè)道的話題，它們最早出現(xiàn)于何時(shí)，獨(dú)立進(jìn)化了多少次,一直都爭(zhēng)論不休。與人類(lèi)的眼睛不同，節(jié)肢動(dòng)物的眼睛大都為復(fù)眼，由成百上千個(gè)獨(dú)立的透鏡體組成。復(fù)眼以像素的形式形成視覺(jué)，每個(gè)透鏡體就是一個(gè)像素，透鏡體數(shù)量越多，則代表視覺(jué)越好。這種眼睛起源的時(shí)間可以追溯到5億多年前。最近，研究者在南澳大利亞州的袋鼠島（K angaroo Island），時(shí)代為5.15億年前的地層中，發(fā)現(xiàn)了一塊保存精美的復(fù)眼化石，但它外形已與現(xiàn)代蒼蠅眼睛相近，擁有超過(guò)3000個(gè)透鏡體，表明當(dāng)時(shí)的動(dòng)物已經(jīng)擁有良好的視覺(jué)。復(fù)眼化石是單獨(dú)產(chǎn)出的，因此無(wú)法確定它的主人是何種生物。研究者推測(cè)它很可能屬于某種大型蝦類(lèi)。產(chǎn)出復(fù)眼化石的巖層中還保存有眾多令人眼花繚亂的海洋生物化石，包括原始三葉蟲(chóng)狀生物、具殼蠕蟲(chóng)、具聯(lián)合捕食附肢的游泳捕食者等，它們中絕大多數(shù)都是新發(fā)現(xiàn)。這一化石的時(shí)代距離5.4億年前寒武紀(jì)大爆發(fā)出現(xiàn)第一批捕食者非常接近，可見(jiàn)視力的進(jìn)化一定非常迅速，這可能是由于良好的視覺(jué)可以幫助定位食物、躲避捕食者以及尋找避難所，強(qiáng)大的進(jìn)化壓力促使視覺(jué)的發(fā)展異常迅速。（Nature 2011，474：631-634）

還原化石鳥(niǎo)類(lèi)羽毛的顏色

真黑素（eumelanin）是生物體內(nèi)一種非常重要的色素，在包括人類(lèi)在內(nèi)的許多現(xiàn)代生物中，真黑素能夠引起褐眼黑發(fā)。真黑素還可能與鳥(niǎo)類(lèi)羽毛結(jié)構(gòu)、其他色素一起，是影響早期鳥(niǎo)類(lèi)羽毛圖案的重要因素。最近，研究者利用同步輻射光源對(duì)圣賢孔子鳥(niǎo)（Confuciusornis sanctus）和玉門(mén)甘肅鳥(niǎo)（Gansus yumenensis）兩塊化石進(jìn)行了研究，前者生活于1.2億年前，是恐龍與鳥(niǎo)類(lèi)之間的重要環(huán)節(jié)進(jìn)化，它擁有最早的似鳥(niǎo)嘴結(jié)構(gòu)；而后者則是已知最早的現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)，生活于1億年前，與現(xiàn)代鸊鷉有些相似。早先的研究方法是通過(guò)黑色素結(jié)構(gòu)信息來(lái)推測(cè)化石內(nèi)部色素的分布及顏色，這種方法有其局限性，因此，研究者打算利用兩種復(fù)雜X射線儀器直接追蹤色素的化學(xué)痕跡。第一種儀器可以整體辨別化石中的特征化學(xué)元素，從而復(fù)原化石的色素圖案。對(duì)圣賢孔子鳥(niǎo)的組織、骨骼和圍巖的特征化學(xué)元素的檢測(cè)，能夠提供分辨率極高的色素圖案。利用第二種儀器檢測(cè)了玉門(mén)甘肅鳥(niǎo)，發(fā)現(xiàn)銅在化石中的賦存形式與在真黑素中相同。這樣將特征化學(xué)元素與銅元素分布結(jié)合起來(lái)，就能得到化石鳥(niǎo)類(lèi)羽毛的真實(shí)顏色圖案。同時(shí)研究者在現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)及烏賊標(biāo)本內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相似的關(guān)系，驗(yàn)證了研究結(jié)論。這項(xiàng)新技術(shù)將為古代生命的生物化學(xué)研究打開(kāi)了一扇窗，如果能夠還原滅絕生物的真實(shí)色彩，那將會(huì)非常吸引人。（Science 2011，DOI:10.1126/science.1205748）

最早的樹(shù)木化石

樹(shù)木的出現(xiàn)是植物進(jìn)化歷史，乃至生命進(jìn)化歷史中的一件大事，深刻地影響了全球生態(tài)系統(tǒng)和地球化學(xué)循環(huán)。由次生木質(zhì)部組成的木材的出現(xiàn)，加速了大型多年生植物的進(jìn)化。但木材是如何起源并不是一個(gè)易于回答的問(wèn)題。最近，古植物學(xué)家在法國(guó)發(fā)現(xiàn)了距今約為4.07億年前的約12公分長(zhǎng)的樹(shù)干化石。這兩種早泥盆世的植物，其次生木質(zhì)部具有簡(jiǎn)單的射線。這些化石是迄今發(fā)現(xiàn)最早的植物具有次生生長(zhǎng)的證據(jù)。這些植物的個(gè)體很小，具有厚壁的皮層細(xì)胞，充分說(shuō)明木材的早期進(jìn)化受水分限制的驅(qū)動(dòng)，而非為了支撐更高的個(gè)體。這些植物很可能是木本植物的先驅(qū)。而這些植物較小的體積，以及樹(shù)干中存在的厚壁細(xì)胞，都顯示了樹(shù)木已經(jīng)進(jìn)化到能夠從土壤向植物有效輸送水分。 在這些植物活著的時(shí)候，大氣中的二氧化碳?xì)怏w濃度正在減少，而這又反過(guò)來(lái)降低了植物使用水分的效率，并促進(jìn)了它們對(duì)水分的需求。 盡管第一批突變?yōu)闃?shù)木的植物很小，但后來(lái)的物種迅速利用了樹(shù)木的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度--僅僅過(guò)了幾百萬(wàn)年的時(shí)間，便有一些獲得了像樹(shù)一樣的身材。（Science 2011，6044：837）

億年前的蜉蝣倩影

古詩(shī)有云：”湯家公子喜夸詡，好似蜉蝣撼大樹(shù)。”蜉蝣這種溪流生態(tài)系統(tǒng)中的重要昆蟲(chóng)，為生活在溪中的很多捕食者提供了食物。由于其個(gè)體很小，而成蟲(chóng)生存期極短，交尾產(chǎn)卵后即死，因此常成為多愁善感詩(shī)人筆下詠嘆的對(duì)象。蜉蝣是魚(yú)類(lèi)重要的食物來(lái)源之一，盡管它們十分脆弱，但卻具有非常重要的生態(tài)和演化史意義。最近， 研究者在一枚來(lái)自緬甸距今9700萬(wàn)-1.1億年歷史的琥珀中，發(fā)現(xiàn)了一只非常年輕的雌性蜉蝣，并將它的屬命名為古麗蜉蝣屬（Vetuformosa），拉丁文的意思是“美麗的古董”。 神奇的琥珀將一億年前的短暫生命栩栩如生地保存了下來(lái)，為科學(xué)家提供了不可多得的材料。經(jīng)研究，這只小小的蜉蝣屬于一個(gè)新屬種，且是一個(gè)新亞科的代表，它身上承載著關(guān)于過(guò)去環(huán)境的寶貴資料。（Historical Biology,DOI:10.1080/08912963.2011.559084）