劉永卓

探知遠(yuǎn)古世界揭秘生命演化
——2016年度中國古生物學(xué)十大進(jìn)展發(fā)布

劉永卓

中國古生物學(xué)會(huì)3月22日在北京發(fā)布2016年度中國古生物學(xué)十大進(jìn)展。“志留紀(jì)古魚揭秘脊椎動(dòng)物頜演化之路”和“繪制冰河時(shí)代歐亞人群的遺傳譜圖”等11項(xiàng)科研成果入選（含并列），內(nèi)容涉及早期生命、古生代魚類、早期陸生植物等研究領(lǐng)域，反映了我國科技工作者在古生物學(xué)各個(gè)分支領(lǐng)域所取得的具有國際影響力的高水平創(chuàng)新研究成果，推動(dòng)了對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期生命演化歷程的認(rèn)識(shí)。這是中國古生物學(xué)會(huì)成立88年來，首次組織全國性的科技創(chuàng)新成果評(píng)選，旨在推動(dòng)學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展，展示我國古生物學(xué)領(lǐng)域取得的重大發(fā)現(xiàn)和科研成果，推動(dòng)科學(xué)研究、科學(xué)傳播等工作。

進(jìn)展一：志留紀(jì)古魚揭秘脊椎動(dòng)物頜演化之路

中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所朱敏研究員率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上報(bào)道了在云南曲靖志留紀(jì)（約4.44～4.19億年前）地層中發(fā)現(xiàn)的盾皮魚類長吻麒麟魚，其頜骨形態(tài)介于盾皮魚類和硬骨魚類之間，為繪制頜骨的演化全景補(bǔ)上了重要的一塊拼圖。

長吻麒麟魚的發(fā)現(xiàn)和研究不僅填充了硬骨魚式的全頜與盾皮魚式的原頜兩種狀態(tài)之間的形態(tài)學(xué)鴻溝，而且在國際上首次提出全頜盾皮魚類與硬骨魚類的上頜骨、前上頜骨及齒骨與原頜盾皮魚類的頜部骨板是同源的理論，將人類的頜骨向前一直追溯到最原始的有頜脊椎動(dòng)物——原頜盾皮魚類中。

這一關(guān)鍵突破“掃除了我們?cè)诩棺祫?dòng)物頜演化認(rèn)識(shí)上一個(gè)大的盲區(qū)”，《科學(xué)》雜志在同期的觀點(diǎn)欄目（Perspective）中專門配發(fā)了古脊椎動(dòng)物學(xué)會(huì)主席、澳大利亞弗林德斯大學(xué)約翰?朗教授題為“頜之初”（First jaws）的評(píng)論文章。評(píng)述稱，來自中國的系列發(fā)現(xiàn)“正改變盾皮魚類已經(jīng)滅絕的認(rèn)識(shí)，盾皮魚類成為理解脊椎動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)如何在久遠(yuǎn)的過去一步步演化而來的關(guān)鍵”。

進(jìn)展二：繪制冰河時(shí)代歐亞人群的遺傳譜圖

中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所付巧妹研究員率領(lǐng)的國際團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志報(bào)道了利用史前人類的古基因組追溯冰河時(shí)代歐亞人群的遺傳譜圖，首次揭示了該時(shí)段歐亞地區(qū)完整的人口動(dòng)態(tài)變化情況，更翔實(shí)地繪制出冰河時(shí)代歐亞人群的遺傳譜圖呈現(xiàn)出的史前人類演化的復(fù)雜性細(xì)節(jié)。

冰河時(shí)代歐洲人印象圖（Stefano Ricci供圖）

研究指出，末次冰期結(jié)束后(距今1.4萬年)的第一個(gè)強(qiáng)烈變暖事件對(duì)歐洲人群結(jié)構(gòu)影響間接反映了歐洲內(nèi)部與外界人群在冰期末期的遷移和融合，比如：在很長時(shí)間里，冰河時(shí)期的歐洲人是暗色的皮膚和棕色的眼睛，直到1.4萬年前后藍(lán)色眼睛開始大量出現(xiàn)，白色的皮膚則是在7千年前后大量出現(xiàn)。

研究還表明，早期現(xiàn)代人中尼安德特人的基因含量在很短的時(shí)間里下降了1.5～3倍。在距今37000年～14000年間，歐洲人群具有很大的連續(xù)性，因此尼安德特人的基因含量在很短的時(shí)期內(nèi)下降不能用不同人群混合稀釋來解釋，很可能是自然選擇去除其中不利于適應(yīng)環(huán)境的組分造成的結(jié)果。

進(jìn)展三：1.3億年前羽毛β角蛋白的發(fā)現(xiàn)使古生物色彩復(fù)原更加可信

中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所泮燕紅副研究員所屬研究團(tuán)隊(duì)在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）首次報(bào)道了距今1.3億年古鳥類化石中的β角蛋白的保存，并驗(yàn)證了羽毛化石中以往頗具爭(zhēng)議的納米級(jí)微體結(jié)構(gòu)被β角蛋白包裹，確實(shí)為羽毛的色素體，排除了其為細(xì)菌的可能性。這項(xiàng)研究首次無爭(zhēng)議地確定了化石中色素體的存在，為古生物色彩復(fù)原提供了依據(jù)。

泮燕紅等對(duì)收藏于山東天宇自然博物館的一件始孔子鳥類化石標(biāo)本的羽毛，進(jìn)行了詳細(xì)的超微結(jié)構(gòu)分析和生化分析，同時(shí)與現(xiàn)生雞的羽毛在超微結(jié)構(gòu)、生化反應(yīng)、色素體元素能譜分析的結(jié)果等方面進(jìn)行了逐一對(duì)比，證實(shí)了在化石羽毛中確實(shí)含有殘留的β角蛋白。由于以往報(bào)道過β角蛋白的化石標(biāo)本的時(shí)代都來自晚白堊世（不早于7500萬年），因此此項(xiàng)工作把β角蛋白能夠保存的時(shí)代往前推進(jìn)了至少5000萬年。

由于色素體本身無論在大小和形態(tài)學(xué)方面與細(xì)菌都十分相似，因此如何用化學(xué)方法準(zhǔn)確區(qū)分色素體與微生物就變得十分必要。該項(xiàng)研究采用了多種化學(xué)和分子技術(shù)分析方法，其中免疫電鏡和超高分辨率的元素能譜分析，都是第一次應(yīng)用到化石分析中，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)信號(hào)在納米級(jí)別的原位標(biāo)定。此項(xiàng)研究對(duì)今后更好地認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)古化石中的軟組織結(jié)構(gòu)、化石分子的保存以及羽毛超微結(jié)構(gòu)的演化都具有重要的意義。

進(jìn)展四：華北發(fā)現(xiàn)距今15.6億年前地球上最早的大型多細(xì)胞生物化石群

始孔子鳥類化石標(biāo)本的羽毛與現(xiàn)生雞的羽毛超微結(jié)構(gòu)對(duì)比

中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心朱士興研究員和中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所朱茂炎研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在《自然通訊》雜志上報(bào)道了發(fā)現(xiàn)于燕山地區(qū)中元古代高于莊組（距今15.6億年前）的大型多細(xì)胞生物化石群，將地球上大型多細(xì)胞生物的出現(xiàn)時(shí)間提前了將近10億年。

地球生命演化是國際上重點(diǎn)研究課題之一。此大型多細(xì)胞化石群發(fā)現(xiàn)于河北遷西縣和寬城縣境內(nèi)，地處燕山山脈南麓。該地區(qū)大面積出露距今15億年前后的“中元古代”沉積巖石地層，是國內(nèi)外研究該時(shí)期地球演化奧秘的經(jīng)典地區(qū)之一。

據(jù)悉，發(fā)現(xiàn)的化石包括帶狀、舌狀、楔形和長卵形等多種形態(tài)類型，化石以灰褐色的有機(jī)碳質(zhì)膜的形式保存在巖石中。其中一種最大的舌形化石長達(dá)28.6厘米，寬度近8厘米；另一種帶狀化石長度可達(dá)30厘米以上，寬度可達(dá)4.5厘米；部分標(biāo)本可見明顯的底部固著器官。同時(shí)，在含大化石群的巖石中，還發(fā)現(xiàn)了保存精美的生物多細(xì)胞組織碎片。綜合分析化石形態(tài)、多細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)等生物學(xué)特征，并與現(xiàn)代海洋帶狀藻類生物進(jìn)行比較，研究者認(rèn)為這些化石是一類具有形態(tài)分異的多細(xì)胞藻類生物，它們可能通過光合作用固著生活在距今15.6億年前的淺海中。

此前發(fā)現(xiàn)的最古老的、大小可與高于莊組化石群相對(duì)比的大型多細(xì)胞生物化石產(chǎn)自距今6億年前后的埃迪卡拉紀(jì)地層中，而距今15億年前后的“中元古代”地層中發(fā)現(xiàn)的真核生物，尤其是多細(xì)胞真核生物的化石甚少，因此許多人認(rèn)為“中元古代”是以低氧或還原環(huán)境、原核微生物為主，進(jìn)化停滯或極緩慢的“無聊的10億年”，并認(rèn)為這與穩(wěn)定的構(gòu)造和海洋條件，尤其是低的氧含量有關(guān)。

這項(xiàng)研究表明，元古宙（25億年前到5.7億年前）中期地球“枯燥的10億年”可能并不枯燥，從而改變了人們關(guān)于地球生命早期演化的既有認(rèn)識(shí)，為探索8～18億年前的地球系統(tǒng)演化提供了新思路。

進(jìn)展五：早泥盆世植物根系促進(jìn)土壤形成及河流地貌轉(zhuǎn)型

北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院薛進(jìn)莊副教授率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表封面和亮點(diǎn)論文，報(bào)道了目前所知最古老的具根系古土壤（早泥盆世，距今4～3.6億年前），提供了早期植物根系與土壤相互作用的直接證據(jù)，提出克隆生長是登陸初期的、原始的維管植物作用于地球系統(tǒng)的一種重要機(jī)制。

薛進(jìn)莊團(tuán)隊(duì)基于我國云南的一套形成于大約4.1億年前（泥盆紀(jì)早期）、地質(zhì)學(xué)上稱為“徐家沖組”的地層，通過細(xì)致的沉積學(xué)研究，揭示出徐家沖組代表河流沉積物記錄了頻繁的洪泛事件，洪泛平原上發(fā)育最古老的是具根系紅層古土壤。徐家沖組體現(xiàn)出河道趨于穩(wěn)定、洪泛平原厚度大、古土壤發(fā)育（累積厚度350余米）等沉積特征，這些特征在泥盆紀(jì)之前的時(shí)代（即維管植物主導(dǎo)陸地植被之前）是非常少見的。形態(tài)學(xué)觀察和地球化學(xué)分析表明，徐家沖組紅層古土壤形成于干濕交替的氣候背景下，可歸入初成土或鈣化土，其中普遍含鈣結(jié)核以及一類原始石松植物——鐮蕨（Drepanophycus）的根狀莖。

徐家沖組地層剖面和原始土壤及植物根狀莖化石（薛進(jìn)莊供圖）

鐮蕨為數(shù)十厘米高的草本植物，可通過地下的根狀莖克隆生長，形成龐大的長壽克隆體，在每立方米古土壤中，根狀莖的總長度可達(dá)800至1300米，它們重復(fù)多次K-型或H-型分枝，形成復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。徐家沖組的單個(gè)紅層古土壤厚度可達(dá)20米，根狀莖貫穿其中，反映出長期穩(wěn)定的洪泛平原堆積和植被發(fā)育，以及植物克隆體對(duì)沉積物頻繁埋藏的適應(yīng)能力和頑強(qiáng)的擴(kuò)展能力。

據(jù)薛進(jìn)莊介紹，龐大的根狀莖網(wǎng)狀系統(tǒng)可增進(jìn)河流沉積物的抗侵蝕能力，促進(jìn)成土作用，從而增強(qiáng)河流地貌的穩(wěn)定性、提高早期土壤的固碳能力，因此在植物登陸初期，克隆生長是原始的維管植物作用于地球系統(tǒng)的一種重要機(jī)制。這項(xiàng)成果對(duì)于揭示早期植物對(duì)地球系統(tǒng)演化的影響具有重要意義。

進(jìn)展六：白堊紀(jì)琥珀中發(fā)現(xiàn)系列昆蟲偽裝行為及最原始螞蟻社會(huì)化起源

中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所王博研究員等在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advance）和《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）上報(bào)道了白堊紀(jì)（約1.45億年至6550萬年前）琥珀中發(fā)現(xiàn)了最古老的昆蟲覆物偽裝行為和極其特化的獨(dú)角蟻。該研究為重建白堊紀(jì)古環(huán)境以及昆蟲與植物之間的生態(tài)關(guān)系提供了新線索，還填補(bǔ)了螞蟻早期演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，表明螞蟻演化早期就出現(xiàn)了明顯的形態(tài)和生態(tài)特化。

在漫長的地質(zhì)歷史中，昆蟲演化出不同的偽裝術(shù)，例如擬態(tài)、保護(hù)色。其中，極少數(shù)昆蟲可以主動(dòng)利用環(huán)境中的各種材料遮蓋體軀，達(dá)到偽裝效果（覆物行為）。覆物行為是昆蟲偽裝術(shù)中最奇特、最復(fù)雜的一類，需要昆蟲同時(shí)具有辨別、采集、攜帶材料的能力以及相關(guān)的形態(tài)學(xué)適應(yīng)。王博等在1億年前的緬甸、法國和黎巴嫩琥珀中發(fā)現(xiàn)了大量證據(jù)，表明在有花植物大輻射之前已有至少3大類昆蟲獨(dú)立演化出覆物行為。

這些昆蟲分別是已知最古老的草蛉幼蟲、蟻蛉總科幼蟲（包括細(xì)蛉幼蟲、蝶角蛉幼蟲）和獵蝽。它們用砂粒、土壤塵粒、各類植物碎屑、碳化的植物莖稈碎片等遮蓋體軀達(dá)到偽裝效果，這些偽裝物不僅減弱了蟲體與背景差異（視覺偽裝），可能也掩蓋了蟲體的氣味，提供了化學(xué)偽裝。盡管這三大類昆蟲都具有相似的偽裝行為，但它們采取了不同的演化路線，各自獨(dú)立演化出一套特化的采集行為和形態(tài)結(jié)構(gòu)，代表了一個(gè)典型的行為趨同演化的范例，也表明該偽裝行為具有高度的演化可塑性。

螞蟻出現(xiàn)于白堊紀(jì)時(shí)期，是現(xiàn)今地球上數(shù)量最多的昆蟲，也是最成功的社會(huì)性昆蟲。然而，由于化石證據(jù)匱乏，人類對(duì)螞蟻早期形態(tài)和生態(tài)演化仍不甚了解。通過與國際科研人員合作對(duì)2000余枚琥珀中的螞蟻標(biāo)本進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，王博團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種奇特的“獨(dú)角蟻”。該螞蟻屬于最原始的黑帝斯蟻中的一類特化種，具有一對(duì)巨型鐮刀狀大顎，長度近乎是頭長的兩倍；其唇基中部向上延長，在頭頂形成一個(gè)獨(dú)特的“角”，由此得名。

功能形態(tài)學(xué)分析表明獨(dú)角蟻演化出了一種獨(dú)特的捕捉機(jī)制用于捕食相對(duì)大型的獵物：其“角”尖長有球狀的毛囊，同時(shí)“角”的外側(cè)帶有感覺毛，一旦碰觸到獵物，下部一對(duì)大牙迅速抬起，與上面的“角”配合，共同夾住獵物。如此特化的頭部結(jié)構(gòu)是首次在螞蟻中發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)生螞蟻三個(gè)亞科中部分類群也演化出了類似的捕捉機(jī)制，但它們的大顎都是橫向運(yùn)動(dòng)，而獨(dú)角蟻的大顎卻是垂直運(yùn)動(dòng)。該研究不僅修訂了法國和緬甸琥珀中的其他幾類具大顎的黑帝斯蟻，而且重新解釋了其大顎和唇基結(jié)構(gòu)的演化。王博介紹說，“研究表明螞蟻演化早期就出現(xiàn)了明顯的形態(tài)和生態(tài)特化。小小螞蟻的早期演化過程比先前的設(shè)想要復(fù)雜得多”。

進(jìn)展七：撫仙湖蟲腹神經(jīng)節(jié)與泛節(jié)肢動(dòng)物早期神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化

云南大學(xué)楊杰副研究員與張喜光教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在《美國國家科學(xué)院院刊》上報(bào)道了寒武紀(jì)（約5.42～4.88億年前）節(jié)肢動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)成果。以實(shí)體化石形式首次展現(xiàn)寒武系真節(jié)肢動(dòng)物撫仙湖蟲類群中的昆明澄江蝦（Chengjiangocaris kunmingensis）具有縱貫軀體的腹神經(jīng)節(jié)及其微米級(jí)的外緣神經(jīng)。

研究團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了腦后縱貫撫仙湖蟲軀體的腹神經(jīng)索，其每一神經(jīng)節(jié)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)一對(duì)腿肢，并發(fā)育有大量類似于現(xiàn)生鰓曳類和有爪類的外緣神經(jīng)。據(jù)介紹，如此顯現(xiàn)超微結(jié)構(gòu)的神經(jīng)索起初并非完全暴露于隨機(jī)破裂的泥巖表面，經(jīng)實(shí)體顯微鏡下細(xì)心用鋼針剝?nèi)埓婕讱ぁ鷰r，方才得見。

蝶角蛉幼蟲覆物行為（王博供圖）

草蛉幼蟲覆物行為（王博供圖）

獨(dú)角蟻個(gè)體化石（上）和復(fù)原圖（下）（王博供圖）

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)闡明了泛節(jié)肢動(dòng)物腹神經(jīng)索的原始特征，為探討泛節(jié)肢動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)早期本質(zhì)特征以及隨后分異的進(jìn)化歷程提供了可靠證據(jù)。

進(jìn)展八：甕安生物群中發(fā)現(xiàn)盤狀卵裂動(dòng)物胚胎化石

中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所殷宗軍副研究員率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在《地質(zhì)學(xué)》（Geology）上報(bào)道了最早的具盤狀卵裂形式的動(dòng)物胚胎化石，為了解早期動(dòng)物發(fā)育模式以及動(dòng)物直接發(fā)育模式的起源帶來新的啟示。該成果利用同步輻射斷層成像技術(shù)在甕安生物群中發(fā)現(xiàn)一類具有典型盤狀卵裂特征的標(biāo)本。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物特有的某些發(fā)育機(jī)制在6億年前就已經(jīng)起源。

據(jù)悉，我國貴州甕安生物群是寒武紀(jì)大爆發(fā)前夕一個(gè)特異埋藏化石庫，它以磷酸鹽化的方式在細(xì)胞甚至是亞細(xì)胞的層級(jí)上三維立體保存了大量的生物學(xué)結(jié)構(gòu)，為人們了解寒武紀(jì)大爆發(fā)之前的地球生命提供了一個(gè)重要的埋藏窗口，使得尋找更古老的動(dòng)物化石記錄成為可能。

寒武紀(jì)小石壩化石寶庫的昆明澄江蝦（Chengjiangocaris kunmingensis），示腹神經(jīng)索（深淺色相間鏈條狀結(jié)構(gòu)）和纖細(xì)的外緣神經(jīng)（白色箭頭所示）（楊杰供圖）

盤狀卵裂胚胎化石的細(xì)胞化胚盤（殷宗軍供圖）

甕安生物群中盤狀卵裂的動(dòng)物胚胎化石（殷宗軍供圖）

殷宗軍及其國際合作團(tuán)隊(duì)在甕安生物群中發(fā)現(xiàn)了一類具有不完全細(xì)胞分裂的標(biāo)本，并利用高分辨率同步輻射斷層成像技術(shù)，重構(gòu)了代表性標(biāo)本的三維結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分裂局限在標(biāo)本的一極，另一極為不分裂的半球形大細(xì)胞。相位恢復(fù)的數(shù)據(jù)表明大細(xì)胞內(nèi)部充填了大量疑似卵黃物質(zhì)的板狀結(jié)構(gòu)。綜合形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的證據(jù)，殷宗軍等人認(rèn)為這些標(biāo)本是一類具有盤狀分裂方式的動(dòng)物胚胎化石。

盤狀分裂在一些現(xiàn)代兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物胚胎中十分常見，比如鸚鵡螺（軟體動(dòng)物頭足類）、蝎子（節(jié)肢動(dòng)物蛛形綱蝎目）、斑馬魚（脊椎動(dòng)物硬骨魚類），等等。這些動(dòng)物的受精卵均有一個(gè)共同特點(diǎn)，即植物極含有大量的卵黃物質(zhì)。由于受卵黃的抑制，卵裂期細(xì)胞分裂只發(fā)生在動(dòng)物極，形成一個(gè)細(xì)胞分裂的盤狀結(jié)構(gòu)覆蓋在不分裂的植物極大細(xì)胞之上。

縱觀生命之樹，具有胚胎發(fā)生過程的類群有后生動(dòng)物、被子植物、紅藻和褐藻。在這四大類群的胚胎發(fā)育過程中只有后生動(dòng)物具有盤狀分裂模式。此外，無論是細(xì)菌還是單細(xì)胞的原生生物，均不具備類似胚胎發(fā)育的過程，而且它們無性繁殖時(shí)細(xì)胞的增殖也不具備類似動(dòng)物胚胎卵裂模式這種穩(wěn)定的分裂方式。因此該發(fā)現(xiàn)表明，甕安生物群中至少部分標(biāo)本代表了后生動(dòng)物的胚胎。這不僅為回答甕安生物群中是否存在動(dòng)物胚胎提供了新的化石證據(jù)，并且還為了解早期動(dòng)物發(fā)育模式以及動(dòng)物直接發(fā)育模式的起源帶來了新的啟示。

進(jìn)展九：白堊紀(jì)中期琥珀中保存的一段具有原始羽毛的恐龍尾部

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）的邢立達(dá)副教授為首的研究團(tuán)隊(duì)在《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）上報(bào)道了白堊紀(jì)中期琥珀化石中保存的帶羽毛恐龍尾部。標(biāo)本為一只恐龍的尾部，包含了至少八枚尾椎，尾椎被三維的、具有微觀細(xì)節(jié)的羽毛包圍。這個(gè)標(biāo)本標(biāo)志著人類首次發(fā)現(xiàn)保存在琥珀中的非鳥恐龍。

據(jù)悉，琥珀來自緬甸北部克欽邦（Kachin）胡康河谷（Hukawng Valley）的一座礦場(chǎng)，這一帶的琥珀可能保存了世界上最多的白堊紀(jì)動(dòng)植物，距今約9900萬年。研究人員使用斷層掃描機(jī)和顯微鏡分析后，發(fā)現(xiàn)里面有一條細(xì)尾巴中段或末端的八節(jié)尾椎，整條尾巴原本可能有超過25節(jié)尾椎。從尾巴的結(jié)構(gòu)來看，研究人員認(rèn)為它與虛骨龍類恐龍（Coelurosauria）類似，區(qū)別于典型的古鳥類；從羽毛來看，標(biāo)本可歸屬于基干手盜龍類。

進(jìn)展十（并列之一）：澄江生物群三維保存的大附肢類節(jié)肢動(dòng)物幼蟲

云南大學(xué)劉煜研究員、侯先光教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在《美國國家科學(xué)院院刊》上首次報(bào)道了迄今為止所知最早的無節(jié)幼蟲類節(jié)肢動(dòng)物幼蟲。這項(xiàng)研究給保存方式為布爾吉斯型化石節(jié)肢動(dòng)物的進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也為此類研究設(shè)定了更高的技術(shù)手段標(biāo)準(zhǔn)，使研究者可從化石表面和內(nèi)部最大程度地提取信息。

該幼蟲體長僅為2毫米，經(jīng)熒光顯微鏡和掃描電鏡分析，它被鑒定為澄江化石群中的大附肢節(jié)肢動(dòng)物林喬利蟲（Leanchoiliaillecebrosa）的早期幼蟲。

節(jié)肢動(dòng)物是物種數(shù)量最為豐富的一類無脊椎動(dòng)物，有很多不同種類的幼蟲。無節(jié)幼蟲是其中最有名的一類，指的是幼蟲剛孵化時(shí)身體分節(jié)不明顯，僅具有少數(shù)幾對(duì)附肢。

研究人員發(fā)現(xiàn)，該幼蟲身體前部除大附肢外還保存有4對(duì)發(fā)育完好、功能完善的雙肢型附肢，用以實(shí)現(xiàn)游泳等運(yùn)動(dòng)功能。同時(shí)，幼蟲身體后部保存有一系列尚未發(fā)育完好的附肢突起，這些突起從前往后逐漸變小，說明該幼蟲跟龍蝦、螃蟹、蝦等甲殼動(dòng)物的無節(jié)幼蟲類似，在孵化時(shí)僅具有少數(shù)幾對(duì)發(fā)育完全且功能完善的附肢，在隨后的幼蟲期，身體后部的體節(jié)及各自對(duì)應(yīng)的附肢逐一出現(xiàn)。此幼蟲的發(fā)育模式為早期節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)化提供了直接的化石證據(jù)，證明無節(jié)幼蟲類的發(fā)育模式并不是僅存在于甲殼動(dòng)物當(dāng)中。

白堊紀(jì)中期琥珀化石中保存的帶羽毛恐龍尾部標(biāo)本（邢立達(dá)供圖）

帶羽毛恐龍尾部標(biāo)本顯微鏡放大和斷層掃描圖，示羽毛微觀細(xì)節(jié)和排列方式及尾巴結(jié)構(gòu)（邢立達(dá)供圖）

在澄江化石群長達(dá)30多年的研究歷史中，如此精美保存的三維立體節(jié)肢動(dòng)物幼蟲標(biāo)本的發(fā)現(xiàn)尚屬首次。絕大多數(shù)情況下，澄江化石中節(jié)肢動(dòng)物標(biāo)本的大小是在厘米級(jí)別，并且在5億多年的化石保存過程中被壓縮，呈三維立體保存的化石很稀少。

進(jìn)展十（并列之二）：遼西發(fā)現(xiàn)最早的銀杏植物

澄江化石群中節(jié)肢動(dòng)物林喬利蟲成蟲（A）和新發(fā)現(xiàn)的體長2毫米的幼蟲（嵌入圖）（劉煜供圖）

體長2毫米的林喬利蟲幼蟲標(biāo)本微型CT成像，比例尺為0.5毫米（劉煜供圖）

木材化石

中國地質(zhì)科學(xué)院蔣子堃高級(jí)工程師、中科院南京地質(zhì)古生物所王永棟研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上發(fā)表論文，報(bào)道了最早的銀杏植物木材化石——發(fā)現(xiàn)自遼西距今約1.6億年的銀杏木材化石“遼寧銀杏木”（新種）（Ginkgoxylon liaoningensesp. nov.），具有銀杏屬的典型木材解剖構(gòu)造，是古植物學(xué)者首次在侏羅紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的具有確鑿解剖構(gòu)造的銀杏木屬木材化石。

遼西北票侏羅紀(jì)的銀杏木材化石——遼寧銀杏木的解剖構(gòu)造（蔣子堃供圖）

現(xiàn)生銀杏是廣為人知的活化石，目前只有一屬一種（Ginkgo biloba），該屬確鑿的營養(yǎng)葉和繁殖器官化石記錄可追溯到侏羅紀(jì)早中期（距今1.7億年）。但現(xiàn)生銀杏屬的木材化石在白堊紀(jì)之前報(bào)道很少。據(jù)蔣子堃介紹，本次發(fā)現(xiàn)自遼西北票地區(qū)的遼寧銀杏木產(chǎn)自中、晚侏羅世之交的髫髻山組地層，距今有約1.6億年歷史，化石解剖構(gòu)造保存完好，具有銀杏屬的典型木材解剖特征。

這項(xiàng)新的發(fā)現(xiàn)代表了銀杏木屬出現(xiàn)時(shí)代最早的類型，也是現(xiàn)生銀杏木材演化最原始的基部類型，為揭示銀杏木材的演化譜系提供了重要證據(jù)。研究人員據(jù)此完整地勾勒出銀杏屬木材的演化序列，即從侏羅紀(jì)原始的遼寧銀杏木，演化到早白堊世的中國銀杏木，再繼續(xù)演化為晚白堊世的葛如特銀杏木，最后演化到中新世的貝克銀杏木的過程，代表著徑壁紋孔南洋杉型占40%～50%到逐漸減少，而冷杉型紋孔逐漸增多，最后到冷杉型占主導(dǎo)地位的解剖特征演化序列。該成果為進(jìn)一步揭示燕遼生物群植物多樣性特征、演化和環(huán)境背景提供了古植物解剖學(xué)證據(jù)。