蛇頸龍可能是卵胎生

大型爬行動物蛇頸龍是統(tǒng)治侏羅紀和白堊紀海洋世界的霸主， 以細長的脖子聞名世界。與其他大多數已經滅絕的動物一樣，我們對它們的行為和繁育方式一直知之甚少。最近，美國馬歇爾大學的羅賓·奧基夫等人對發(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行了詳細研究。結果發(fā)現(xiàn)，該化石是一個腹中帶著幼仔的雌性蛇頸龍，體長超過4.6米，生活在距今7200萬至7800萬年前的白堊紀。腹中幼仔體型較大，有近1.5米長，骨骼相對完整。這表明蛇頸龍不像多數爬行動物那樣產卵然后孵育后代，而是直接生出幼仔，這種生育方式被稱為卵胎生。卵胎生與哺乳動物的胎生表面相似但實際不同，哺乳動物的胚胎通過臍帶從母體獲得營養(yǎng)發(fā)育，而卵胎生動物的胚胎仍依靠卵內的營養(yǎng)，母體只是提供一個安全的孵化環(huán)境。此外，蛇頸龍不像其他爬行動物那樣一次產下多個后代，而是生育單個的大體型后裔。

奧陶紀的巨型奇蝦化石

摩洛哥最近成了全世界古生物學者的眼光聚焦地，因為在這里發(fā)現(xiàn)了比預想中要長得多、大得多的古老海洋生命體。奇蝦是寒武紀體型最大的動物，是寒武紀標志性的動物，以肉食和腐食為生，古生物學家一直認為，這些擁有長長的用以捕捉蠕蟲等獵物的螺旋形頭肢和嘴附近的圈形盤狀物的奇怪無脊椎生物，在寒武紀末期就已經滅絕了。然而，比利時根特大學的研究者最近在摩洛哥奧陶紀地層中發(fā)現(xiàn)了長達一米的巨型奇蝦，其背部每個肢節(jié)上都長有一系列的刀刃狀細絲，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，同時還將奇蝦的生存時代延后了3000萬年。這一發(fā)現(xiàn)表明，寒武紀的那些標志性生物，對奧陶紀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物化石群中的一部分。這些奇蝦生活于奧陶紀深海的泥質洋底，被沉積物瞬時掩埋后其軟體才得以保存為化石。（Nature 2011，473：510-513）

最古老的桉樹化石

桉樹是一類主要生長在大洋洲的常綠植物，多為高大喬木，其中桉樹葉是澳大利亞特有物種樹袋熊唯一的食物來源。然而，我們對這一重要植物的進化歷史認識的并不充分。最近，來自阿根廷和美國的研究人員在南美洲發(fā)現(xiàn)了迄今最古老的宏體桉樹（Eucalyptus）化石，這是第一次在大洋洲以外的地方發(fā)現(xiàn)可靠的桉樹化石證據。根據化學同位素地層學定年分析，該桉樹化石標本年齡大約為距今5100萬年左右， 時代為早始新世。該桉樹化石發(fā)現(xiàn)于阿根廷丘布特?。–hubut），保存了桉樹的多個葉片、果序和分散的蒴果，幾個花苞和一個獨立的花，這些形態(tài)學特征與現(xiàn)生的桉樹十分相似。據此，科學家還認為桉樹的進化并不僅僅局限在一個地區(qū)，桉樹有可能從澳大利亞遷徙到南極大陸，當時的澳大利亞和南美洲仍然與南極大陸相連，而且南極大陸當時屬于亞熱帶的氣候類型。（PLoS ONE 6(6):e21084.doi:10.1371/journal.pone.0021084）

巨須隱翅亞科最古老物種

首都師范大學的研究者，最近在遼西白堊紀義縣組的地層中，發(fā)現(xiàn)了巨須隱翅亞科最古老的物種。隱翅甲科是昆蟲綱一個古老的科，該科現(xiàn)生物種種類極其豐富，但是化石種類不及現(xiàn)生豐富。研究隱翅甲科昆蟲，對于研究昆蟲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)，與之前推測的隱翅甲科系統(tǒng)發(fā)育關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始分化的時間應該早于早白堊世?，F(xiàn)生巨須隱翅甲以高等的菌類為食，而在早白堊世時期高等的菌類已經分化，因此可以推測義縣巨須隱翅甲也以高等菌類為食，這是最古老的巨須隱翅甲與菌類的關系。（Journalof Systematic Palaeontology,iFirst 2011,1-5）

多細胞生物起源于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初期，各種生物以爆炸性的速度涌現(xiàn)。不過生命的多樣化過程實際上發(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胞核。然而，此前科學界在中元古代（距今16億年至10億年前)之前發(fā)現(xiàn)的多細胞生物證據很少。最近，來自法國等國的科學家于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。根據對其周圍沉積物的測算，這些化石已有21億年的歷史。這些罕見的古老生物化石長度在10厘米到12厘米之間，堪稱"大化石"。科學家分析認為，它們既不可能是原核生物，也不可能是單細胞真核生物。在進一步的分析中，研究人員利用離子探測器對化石中硫同位素的成分進行了測定，并借助特殊設備繪制了標本的3D圖像。結果顯示，該生物化石可能是多種組織的結合體，也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的多細胞真核生物。（Nature 2010，466：100-104）

化石證據顯示視覺進化異常迅速

不僅對于人類來說，眼睛是心靈的窗戶，對于所有動物來說，眼睛都是最重要的器官之一，是生存和繁衍的保障。眼睛的進化也是進化生物學家津津樂道的話題，它們最早出現(xiàn)于何時，獨立進化了多少次,一直都爭論不休。與人類的眼睛不同，節(jié)肢動物的眼睛大都為復眼，由成百上千個獨立的透鏡體組成。復眼以像素的形式形成視覺，每個透鏡體就是一個像素，透鏡體數量越多，則代表視覺越好。這種眼睛起源的時間可以追溯到5億多年前。最近，研究者在南澳大利亞州的袋鼠島（K angaroo Island），時代為5.15億年前的地層中，發(fā)現(xiàn)了一塊保存精美的復眼化石，但它外形已與現(xiàn)代蒼蠅眼睛相近，擁有超過3000個透鏡體，表明當時的動物已經擁有良好的視覺。復眼化石是單獨產出的，因此無法確定它的主人是何種生物。研究者推測它很可能屬于某種大型蝦類。產出復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，包括原始三葉蟲狀生物、具殼蠕蟲、具聯(lián)合捕食附肢的游泳捕食者等，它們中絕大多數都是新發(fā)現(xiàn)。這一化石的時代距離5.4億年前寒武紀大爆發(fā)出現(xiàn)第一批捕食者非常接近，可見視力的進化一定非常迅速，這可能是由于良好的視覺可以幫助定位食物、躲避捕食者以及尋找避難所，強大的進化壓力促使視覺的發(fā)展異常迅速。（Nature 2011，474：631-634）

還原化石鳥類羽毛的顏色

真黑素（eumelanin）是生物體內一種非常重要的色素，在包括人類在內的許多現(xiàn)代生物中，真黑素能夠引起褐眼黑發(fā)。真黑素還可能與鳥類羽毛結構、其他色素一起，是影響早期鳥類羽毛圖案的重要因素。最近，研究者利用同步輻射光源對圣賢孔子鳥（Confuciusornis sanctus）和玉門甘肅鳥（Gansus yumenensis）兩塊化石進行了研究，前者生活于1.2億年前，是恐龍與鳥類之間的重要環(huán)節(jié)進化，它擁有最早的似鳥嘴結構；而后者則是已知最早的現(xiàn)代鳥類，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黑色素結構信息來推測化石內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雜X射線儀器直接追蹤色素的化學痕跡。第一種儀器可以整體辨別化石中的特征化學元素，從而復原化石的色素圖案。對圣賢孔子鳥的組織、骨骼和圍巖的特征化學元素的檢測，能夠提供分辨率極高的色素圖案。利用第二種儀器檢測了玉門甘肅鳥，發(fā)現(xiàn)銅在化石中的賦存形式與在真黑素中相同。這樣將特征化學元素與銅元素分布結合起來，就能得到化石鳥類羽毛的真實顏色圖案。同時研究者在現(xiàn)代鳥類及烏賊標本內發(fā)現(xiàn)了相似的關系，驗證了研究結論。這項新技術將為古代生命的生物化學研究打開了一扇窗，如果能夠還原滅絕生物的真實色彩，那將會非常吸引人。（Science 2011，DOI:10.1126/science.1205748）

最早的樹木化石

樹木的出現(xiàn)是植物進化歷史，乃至生命進化歷史中的一件大事，深刻地影響了全球生態(tài)系統(tǒng)和地球化學循環(huán)。由次生木質部組成的木材的出現(xiàn)，加速了大型多年生植物的進化。但木材是如何起源并不是一個易于回答的問題。最近，古植物學家在法國發(fā)現(xiàn)了距今約為4.07億年前的約12公分長的樹干化石。這兩種早泥盆世的植物，其次生木質部具有簡單的射線。這些化石是迄今發(fā)現(xiàn)最早的植物具有次生生長的證據。這些植物的個體很小，具有厚壁的皮層細胞，充分說明木材的早期進化受水分限制的驅動，而非為了支撐更高的個體。這些植物很可能是木本植物的先驅。而這些植物較小的體積，以及樹干中存在的厚壁細胞，都顯示了樹木已經進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候，大氣中的二氧化碳氣體濃度正在減少，而這又反過來降低了植物使用水分的效率，并促進了它們對水分的需求。 盡管第一批突變?yōu)闃淠镜闹参锖苄?，但后來的物種迅速利用了樹木的結構強度--僅僅過了幾百萬年的時間，便有一些獲得了像樹一樣的身材。（Science 2011，6044：837）

億年前的蜉蝣倩影

古詩有云：”湯家公子喜夸詡，好似蜉蝣撼大樹。”蜉蝣這種溪流生態(tài)系統(tǒng)中的重要昆蟲，為生活在溪中的很多捕食者提供了食物。由于其個體很小，而成蟲生存期極短，交尾產卵后即死，因此常成為多愁善感詩人筆下詠嘆的對象。蜉蝣是魚類重要的食物來源之一，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， 研究者在一枚來自緬甸距今9700萬-1.1億年歷史的琥珀中，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，為科學家提供了不可多得的材料。經研究，這只小小的蜉蝣屬于一個新屬種，且是一個新亞科的代表，它身上承載著關于過去環(huán)境的寶貴資料。（Historical Biology,DOI:10.1080/08912963.2011.559084）