化石

早期多細(xì)胞生物演化新進(jìn)展

多細(xì)胞宏體生物的出現(xiàn)是地球生命進(jìn)化史上極為重要的革新事件。生物多細(xì)胞化以后，才有細(xì)胞的分化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)器官的分化以及各種功能和形態(tài)的出現(xiàn)。在現(xiàn)今生物圈中，包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的所有肉眼可見的生命，幾乎都是多細(xì)胞宏體生物，它們?cè)谏镒V系樹上屬于真核生物一枝，也是我們常說的“高等生命”。在地質(zhì)歷史中，自寒武紀(jì)至今，這些高等生命是地球生物圈的主體，但它們是何時(shí)，在何種環(huán)境背景下以何種形態(tài)由單細(xì)胞生物演化而來？要回答這些問題，只有保存在古老巖層中的生物化石才能提供最直接的證據(jù)。

海藻化石

在地球生命歷史中，已知最古老的宏體真核生物組合是“埃迪卡拉生物群”，其中，產(chǎn)自加拿大北部距今5.79-5.65億年的“阿瓦隆生物群”（Avalon biota）出現(xiàn)的年代最早。而在此之前，可靠的宏體真核生物化石極為稀少，大家也普遍認(rèn)為那個(gè)時(shí)期的真核生物主要是微體的，地球大氣圈中的氧氣含量也不足以支持宏體真核生物的大量發(fā)展。

最近，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的袁訓(xùn)來研究員等，通過對(duì)安徽省休寧縣藍(lán)田鎮(zhèn)附近的“藍(lán)田生物群”進(jìn)行了大量的挖掘和深入研究，對(duì)早期宏體真核生物的演化和環(huán)境背景帶來了新的認(rèn)識(shí)。

（1）產(chǎn)自埃迪卡拉紀(jì)早期藍(lán)田組黑色頁(yè)巖中的“藍(lán)田生物群”是迄今最古老的宏體真核生物群，時(shí)代限定在距今6.35—5.8億年之間，早于以往報(bào)道的所有埃迪卡拉生物群。

（2）該生物群不但包含了扇狀、叢狀生長(zhǎng)的海藻，也有具觸手和類似腸道特征、形態(tài)可與現(xiàn)代腔腸動(dòng)物或蠕蟲類相比較的后生動(dòng)物。根據(jù)已有的發(fā)現(xiàn)，至少能識(shí)別出15個(gè)不同形態(tài)類型的宏體生物。它們形態(tài)保存完整，絕大部分類型具有固著裝置，表明它是一個(gè)底棲固著生長(zhǎng)的宏體生物群。

（3）保存化石的頁(yè)巖微細(xì)層理發(fā)育，沒有發(fā)現(xiàn)任何水動(dòng)力沉積和搬運(yùn)的跡象，表明“藍(lán)田生物群”為原地埋藏保存，它們的生活環(huán)境應(yīng)該在最大浪基面之下、透光帶之中。根據(jù)當(dāng)時(shí)的古地理位置，以及參考現(xiàn)代海洋環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，“藍(lán)田生物群”應(yīng)該生活在靜水環(huán)境，水深在50米至200米之間。

該研究顯示了在新元古代“雪球地球”事件剛剛結(jié)束后不久，形態(tài)多樣化的的宏體真核生物，包括海藻和后生動(dòng)物就發(fā)生了快速的輻射。同時(shí)也意味著，這個(gè)時(shí)期大氣圈中的氧氣含量有了明顯的升高，較深部海水已經(jīng)由“雪球地球”之前的還原狀態(tài)轉(zhuǎn)變成了間歇性的氧化狀態(tài)，為宏體真核生物的生存提供了條件。藍(lán)田生物群為早期復(fù)雜宏體生命的研究打開了一個(gè)新窗口。（Nature.2011,470:390-393）

可能的動(dòng)物化石

單指恐龍

奔龍類是獸腳亞目與鳥類親緣關(guān)系最近的一類恐龍，對(duì)于認(rèn)識(shí)鳥類的起源至關(guān)重要，因此倍受研究者的關(guān)注。蒙古和中國(guó)晚白堊世的牙道黑達(dá)組、烏梁素海組和同期地層是重要的奔龍產(chǎn)地，先前報(bào)道過蒙古迅猛龍（Velociraptor mongoliensis）、奧氏伶盜龍（Velociraptor osmolskae）、白魔龍（Tsaagan mangas）、大黑天神龍（Mahakala omnogovae）和精美臨河盜龍（Linheraptor exquisitus）。其中“精美臨河盜龍”體長(zhǎng)大約2.5米，體重約25公斤，是一個(gè)奔跑能力很強(qiáng)，非常敏捷的獵食性恐龍。從演化角度看，它代表后肢細(xì)長(zhǎng)的原始馳龍類和相對(duì)粗壯的進(jìn)步馳龍類當(dāng)中的過渡環(huán)節(jié)?！熬琅R河盜龍”生活在大約8000萬(wàn)年前的巴音滿都乎地區(qū)，這里已成為我國(guó)白堊紀(jì)晚期最重要的恐龍化石點(diǎn)之一。然而就在精美臨河盜龍發(fā)表后不久，研究者又報(bào)道了一種產(chǎn)自烏梁素海組的新恐龍——單指臨河爪龍（Linhenykus monodactylus）。單指臨河爪龍化石產(chǎn)自內(nèi)蒙古臨河市附近化石豐富的地層，可以追溯到7500萬(wàn)到8400萬(wàn)年前。單指臨河爪龍屬于阿爾瓦茲龍超科，是獸腳類恐龍的一個(gè)分支。其體型只有鸚鵡大小，長(zhǎng)幾十厘米，體重不足500克。最奇特的是，單指臨河爪龍的前肢上只有一個(gè)手指，世界上首次發(fā)現(xiàn)的只發(fā)育一個(gè)手指的恐龍。研究者推測(cè)其功能可能是用于掘開蟻穴獲取食物。手指退化是動(dòng)物進(jìn)化中常見的現(xiàn)象，例如一些獸腳類恐龍逐漸退化了其中兩個(gè)手指，變成了三指動(dòng)物，并最終演化成鳥類。但臨河爪龍代表一種更加極端的情況，只剩下一個(gè)手指，它的發(fā)現(xiàn)揭示了獸腳類恐龍手部形態(tài)的多樣性和復(fù)雜性。（www.pnas.org/cgi/doi/10. 1073/pnas.1011052108）

翼龍的性別

翼龍是中生代空中的霸主，大約生活于2.2億年前到6500萬(wàn)年前。盡管也被稱為龍，但翼龍并不屬于恐龍。隨著我國(guó)熱河生物群大量保存精美的化石的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家對(duì)于這類滅絕動(dòng)物的認(rèn)識(shí)取得了巨大的進(jìn)步。最近，我國(guó)翼龍類研究專家呂君昌同合作者在遼寧西部發(fā)現(xiàn)了一保存完好的成年翼龍化石以及一枚與其在一起的蛋。這一成年恐龍屬于達(dá)爾文翼龍（Darwinopterus），與先前發(fā)現(xiàn)的其他個(gè)體相比，新標(biāo)本一個(gè)最重要特征就是它擁有較大的骨盆。因?yàn)榇菩砸a(chǎn)卵，因此需要稍微大一點(diǎn)的骨盆。此外，它的頭部沒有羽冠，而其他達(dá)爾文翼龍的頭部都有一個(gè)巨大的羽冠。據(jù)此，研究者能夠確切地判別它們的性別，即雄性臀部較小，但長(zhǎng)有巨大的羽冠，雌性沒有羽冠，但臀部較大。此次發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本可以追溯到1.6億年前，研究者還將其命名為“T夫人”(“翼龍夫人”的縮寫)。蛋殼的狀態(tài)表明，它發(fā)育得相當(dāng)完好，這也意味著“T夫人”肯定是臨死前才產(chǎn)下了這枚蛋。此外，“T夫人”的左前肢受過傷，它很明顯遭遇了某種意外事故。這可能是風(fēng)暴或火山爆發(fā)，導(dǎo)致“T夫人”從空中跌落下來并沉入了湖底，遂和蛋一起形成化石。（Science 2011，331：321-324）

翼龍雌雄對(duì)比：雄性頭部長(zhǎng)有巨大的羽冠，而雌性則沒有羽冠。

侏羅紀(jì)虛骨龍新屬種

最近，研究者報(bào)道了產(chǎn)自新疆五彩灣石樹溝組上部的一種基干虛骨龍類新恐龍，其生活年代為晚侏羅世早期。為了紀(jì)念清朝的軍事家左宗棠將軍，新恐龍被命名為薩利氏左龍（Zuolong salleei）。左龍是最古老的保存有頭骨和頭后骨骼的虛骨龍類之一，比其他侏羅紀(jì)原始虛骨龍類更完整。左龍的發(fā)現(xiàn)不僅增加了古生物學(xué)家對(duì)早期虛骨龍類形態(tài)的了解，還增加了五彩灣地區(qū)獸腳類恐龍的多樣性。左龍的分類也顯示了，在中國(guó)晚侏羅世早期的獸腳類恐龍群比其他同期化石層物種更加豐富。（Journal of Vertebrate Paleontology. 2010, 30: 1773-1796）

埃迪卡拉紀(jì)古海洋溫度

埃迪卡拉紀(jì)是多細(xì)胞動(dòng)物出現(xiàn)的關(guān)鍵時(shí)期，主流觀點(diǎn)認(rèn)為多細(xì)胞動(dòng)物出現(xiàn)與氧氣濃度的升高相關(guān)。而氧氣在海水中的溶解會(huì)受到海水溫度和鹽度的控制，過高的溫度和鹽度會(huì)抑制氧氣在海水中的溶解，因此海水溫度就成了多細(xì)胞動(dòng)物演化的一個(gè)關(guān)鍵因素并成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)。最近研究者通過對(duì)保存在四川地區(qū)埃迪卡拉系燈影組中原始沉積石鹽中的原生包裹體進(jìn)行研究，準(zhǔn)確地測(cè)定了該時(shí)期的海水溫度。結(jié)果顯示，埃迪卡拉紀(jì)海水溫度已與現(xiàn)今同緯度海水溫度范圍相似，該時(shí)期同時(shí)也是全球鹽沉積的一個(gè)高峰，大量的鹽沉積降低了海水的鹽度。在合適的鹽度和溫度下，埃迪卡拉紀(jì)晚期的海洋環(huán)境為多細(xì)胞動(dòng)物的演化鋪平了道路。（Precambrian Research, 2011,184：63-69）■

前寒武紀(jì)石鹽中的包裹體