化石

湖南張家界陡山沱組發(fā)現(xiàn)大型帶刺疑源類

距今約6.35億年前，地球從全球冰封的"雪球地球"事件中解凍，開啟了一個(gè)新的地質(zhì)時(shí)代——埃迪卡拉紀(jì)。在埃迪卡拉紀(jì)，由于"雪球"事件而演化停滯的真核生物迅速復(fù)蘇并輻射。最早出現(xiàn)的主要生物類型是具有機(jī)質(zhì)壁、表面發(fā)育復(fù)雜裝飾的大型帶刺疑源類。了解大型帶刺疑源類的空間和時(shí)間分布及其與埃迪卡拉紀(jì)其他生物類型和地質(zhì)事件的關(guān)系，對(duì)探討埃迪卡拉紀(jì)生物與環(huán)境的協(xié)同演化有著重要意義。華南的埃迪卡拉系陡山沱組保存了連續(xù)完整的埃迪卡拉紀(jì)早-中期地質(zhì)記錄，產(chǎn)出大量的大型帶刺疑源類化石，是全球埃迪卡拉紀(jì)古生物與地層學(xué)研究的熱點(diǎn)。過去對(duì)陡山沱組大型帶刺疑源類的研究主要集中于臺(tái)內(nèi)盆地環(huán)境下的宜昌三峽地區(qū)和臺(tái)地邊緣的貴州甕安地區(qū)，已經(jīng)發(fā)表的資料顯示這些大型帶刺疑源類在一次全球性碳同位素負(fù)漂移事件（EN3）之前消失，這一特征與世界其他地區(qū)一致，因而EN3所代表的古環(huán)境變化長期被認(rèn)為是大型帶刺疑源類滅絕的可能原因之一。然而，來自世界其他地區(qū)的一些最新研究暗示了不同的可能性。近期，研究者報(bào)道了在湖南張家界地區(qū)一條連續(xù)的斜坡相陡山沱組剖面中發(fā)現(xiàn)的大型帶刺疑源類。這些化石保存在燧石結(jié)核中，包括5屬8種大型帶刺疑源類在內(nèi)的多種微體化石。這些化石的發(fā)現(xiàn)表明，大型帶刺疑源類的生存空間可以延伸到局限盆地以外的廣海海域。（Precambrian Research 2017,298:512-529.）

新研究揭曉嵌齒象類謎團(tuán)

嵌齒象類長期被認(rèn)為是長鼻類演化的中心環(huán)節(jié)，是生存至今的真象的祖先類型，而劍齒象類、喙嘴象類、居維葉象類的起源都或多或少與嵌齒象有關(guān)。然而，嵌齒象同時(shí)也被認(rèn)為是長鼻類演化中的問題屬種及垃圾箱類群，歷史上至少有六十個(gè)以上的種被置于嵌齒象屬或其同物異名屬之中，目前得到較為廣泛承認(rèn)的種也有十多個(gè)。由于嵌齒象屬的自近裔特征非常少，頰齒的特征不特化，種內(nèi)變異較大，從而導(dǎo)致該屬各種是否存在同物異名或異物同名的現(xiàn)象尚未達(dá)成共識(shí)，而種與種之間的系統(tǒng)演化關(guān)系學(xué)術(shù)界更是莫衷一是。近期，研究者通過選取歐亞大陸、非洲和美洲的16個(gè)嵌齒象屬的代表種進(jìn)行研究，詳細(xì)對(duì)比了這些嵌齒象的頭骨、下頜、門齒及頰齒全面的形態(tài)特征；在此基礎(chǔ)上，用支序分析的方法，從嵌齒象屬中辨認(rèn)出了三個(gè)單系群和一個(gè)并系群，使嵌齒象屬種間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系得以良好解決。此外，研究還描述了發(fā)現(xiàn)于臨夏盆地中中新世晚期的塔氏嵌齒象新種（Gomphotherium tassyi）。綜合研究表明，塔氏嵌齒象和亞似貘嵌齒象構(gòu)成了嵌齒象類中頰齒向切割方向發(fā)展的一支，從而與瑪姆象類出現(xiàn)了一定的形態(tài)上的相似性。這種相似性的存在是在嵌齒象類和瑪姆象類的分類和鑒定中出現(xiàn)很多混亂的重要原因，也在一定程度上動(dòng)搖了對(duì)長鼻類分類的基本認(rèn)識(shí)。（Journal of Vertebrate Paleontology 2017,DOI:10.1080/02724634.2017.1318284）

真馬化石研究新進(jìn)展

古馬型真馬是歐亞大陸最早的真馬，其出現(xiàn)、演化和擴(kuò)散伴隨著很多重大的地質(zhì)和環(huán)境事件，因此它們?cè)跉W亞大陸的首次出現(xiàn)被視為第四紀(jì)底界的標(biāo)志，并且是研究第四紀(jì)氣候和環(huán)境變化的重要材料，吸引著世界各地的古生物學(xué)者和第四紀(jì)研究者。中國是出產(chǎn)真馬化石的大國。1935年，奧地利古生物學(xué)家?guī)煹に够霭媪说谝槐娟P(guān)于中國真馬化石的專著。他記述了產(chǎn)自河北、河南、山西、山東的真馬化石，并且把其中所有的古馬型真馬標(biāo)本都鑒定為三門馬相似種。這些材料由瑞典地質(zhì)學(xué)家，當(dāng)時(shí)擔(dān)任民國政府農(nóng)商部礦務(wù)顧問的安特生采集，后來被運(yùn)到瑞典的烏普薩拉，構(gòu)成了留在海外的規(guī)模最大的中國化石收藏--拉氏藏品。師丹斯基對(duì)于這一經(jīng)典藏品的研究專著無疑有著巨大的學(xué)術(shù)價(jià)值，然而，把數(shù)量如此眾多，各具不同體型和特征的材料歸為一個(gè)種并不太妥當(dāng)。近期，研究者對(duì)拉氏藏品中的真馬化石進(jìn)行了重新的整理研究，他們從產(chǎn)自山西省祁縣（安特生32地點(diǎn)）的材料里識(shí)別出兩個(gè)不同于三門馬的類型，即德氏馬（Equus teilhardi）和慶陽馬（Equus qingyangensis）。德氏馬由于材料稀少，人們對(duì)它認(rèn)識(shí)很少。它的正型標(biāo)本只有一段殘破的下頜。產(chǎn)自祁縣的這具頭骨是德氏馬首個(gè)完整頭骨的記錄，不僅提供了重要的顱面部特征信息，還提供了頭基長和顱部比例。這些信息表明德氏馬是一類體型中等、肢骨短的古馬型真馬，其顱部比例和三門馬一致。因?yàn)橄麻T齒缺失齒坎，德氏馬一直被認(rèn)為是高度特化且分類地位不明的類群。此次，研究者結(jié)合新材料，并對(duì)比了最原始真馬簡齒馬的一部分標(biāo)本，最終得出結(jié)論：門齒齒坎缺失或不全是一個(gè)不穩(wěn)定的特征，可能是從某些原始的類群繼承下來的。慶陽馬的材料是一件殘破的下頜骨，和之前在甘肅慶陽地區(qū)發(fā)現(xiàn)的材料特征一致。因此，祁縣地點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)慶陽馬和德氏馬共生的第二個(gè)地點(diǎn)。德氏馬的頭骨反映出了和慶陽馬差別明顯的特征，很好地解釋了這兩個(gè)種能和平共處的原因是由于占據(jù)著不同的生態(tài)位。慶陽馬是歐亞大陸上最原始的古馬型真馬，它與簡齒馬在形態(tài)上有一些相似的特征，而簡齒馬是所有真馬的祖先類型。然而，慶陽馬較為進(jìn)步的肢骨和與德氏馬的共生表明二者并沒有祖裔關(guān)系。一些歐亞大陸的古馬型真馬有著小到中等的體型、不完整的門齒齒坎和短的肢骨，如中國的云南馬和歐洲的斯氏馬，它們可能與德氏馬存在著親緣關(guān)系。真馬的演化過程錯(cuò)綜復(fù)雜，留下許多問題有待研究者解答，然而這也正是真馬研究的魅力所在。（Historical Biology 2017,DOI:10.1080/0891 2963.2017.1357718）

貘犀的骨骼形態(tài)

現(xiàn)生的犀牛和貘雖然從外形上看差異明顯，但無論是分子生物學(xué)還是古生物學(xué)的證據(jù)都支持了兩者具有最近的親緣關(guān)系，兩者最近的共同祖先及其所有后裔構(gòu)成了角形類。最早的貘在早始新世最早期就開始出現(xiàn)，而最早的犀通常認(rèn)為在中始新世早期從貘的一支演化而來，之后又迅速分化出蹄齒犀、兩棲犀、巨犀和真犀等類群。在從貘到犀的演化過程中，貘犀（Hyrachyus）扮演了一個(gè)重要的過渡類型角色。貘犀的化石豐富，主要分布在北美、亞洲，在歐洲也有少量的發(fā)現(xiàn)。尤其在北美發(fā)現(xiàn)的貘犀化石，包括有較完整的頭骨和頭后骨骼材料。但對(duì)貘犀不同屬種的分類一直存有爭議，而且自1884年對(duì)貘犀骨骼較簡略的形態(tài)描述之后，一直缺乏對(duì)這一類群更為細(xì)致的骨骼形態(tài)學(xué)研究，這無疑阻礙了研究者對(duì)早期犀類甚至奇蹄類更深入的研究。近期，研究者對(duì)收藏于美國自然歷史博物館，采自北美中始新世地層靜貘犀幾乎完整的骨骼化石進(jìn)行了詳細(xì)的形態(tài)描述和測量，并分別和相關(guān)類群進(jìn)行了比較，對(duì)貘犀的起源及和犀超科成員的關(guān)系進(jìn)行了討論?；谛螒B(tài)學(xué)的比較，貘犀顯示出一些比早期角形類犀貘更原始的特征，這表明貘犀可能起源于比后者更為原始的角形類。另一方面，不同于傳統(tǒng)的觀點(diǎn)，研究者認(rèn)為貘犀并非是所有犀超科的祖先類群，蹄齒犀類早期代表三脊犀和貘犀相比，具有許多在犀超科中獨(dú)有的特征，這表明蹄齒犀和貘犀之間的親緣關(guān)系可能較遠(yuǎn)；但貘犀是兩棲犀、巨犀和真犀等的祖先類群。同時(shí)，研究者通過對(duì)貘犀頭后骨骼的功能形態(tài)分析，表明貘犀和其他早期奇蹄類一樣，已經(jīng)具備了快速奔跑的能力。（Bulletin of the American Museum of Natural History Number 2017，413:1-70.）

揭秘"最奇怪的動(dòng)物"

長頸駝（Macrauchenia patachonica）是已滅絕的南美原生有蹄動(dòng)物，它們擁有著不同尋常的性狀組合--體型似駱駝，鼻部似貘。自達(dá)爾文首次發(fā)現(xiàn)南美原生有蹄動(dòng)物化石以來，它們的演化關(guān)系就一直困擾著生物學(xué)家。之前，古膠原蛋白中的蛋白質(zhì)序列為認(rèn)識(shí)這種令人困惑的物種與現(xiàn)存哺乳動(dòng)物的關(guān)系提供了最好的解釋。人們一直嘗試?yán)霉臘NA進(jìn)一步了解這些與眾不同的動(dòng)物的演化歷史，但是卻因?yàn)镈NA降解和缺乏來自近親的參照基因組而受阻。近期，德國學(xué)者使用新型測序和映射技術(shù)來組裝從長頸駝化石樣本中收集到的古DNA的線粒體基因組。之后，研究者對(duì)DNA序列進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，評(píng)估這些動(dòng)物的演化關(guān)系，結(jié)果強(qiáng)化了之前的蛋白質(zhì)組學(xué)分析，即滑距骨目（包括長頸駝）是奇蹄目（馬、貘和犀牛）的姐妹群，并且表明這些動(dòng)物類群在6600萬年前左右出現(xiàn) 分 化 。（Nature Communications 2017，8:15951，doi:10.1038/ncomms15951）

安徽巢湖早三疊世發(fā)現(xiàn)奇特的安琪蝦

袋頭類是一類底棲型的海生節(jié)肢動(dòng)物，它們具有左右對(duì)稱的非鈣質(zhì)雙瓣殼，一對(duì)大的復(fù)眼，三對(duì)大的捕食足，8-16對(duì)游泳足，8對(duì)鰓以及分節(jié)的體節(jié)。此前發(fā)現(xiàn)的化石材料多數(shù)僅保存殼體，因而目前其分類主要依據(jù)其殼體形態(tài)和表面的殼飾。其化石記錄自志留紀(jì)至白堊紀(jì)，然而多樣性一直較低，關(guān)于其分類位置和生態(tài)特性也一直存在爭議。近期，研究者在安徽巢湖下三疊統(tǒng)海相地層中發(fā)現(xiàn)了袋頭類的材料，這也是這一類動(dòng)物在我國下三疊統(tǒng)的首次發(fā)現(xiàn)。系統(tǒng)學(xué)研究表明這是袋頭類安琪蝦屬（Ankitokazocaris）的一個(gè)新種——巢湖安琪蝦（A.chaohuensis）。在產(chǎn)巢湖安琪蝦的層位還發(fā)現(xiàn)了幾枚內(nèi)含牙形石的糞化石，其大小和表面形態(tài)初步排除了其來自于海生爬行動(dòng)物和魚類的可能性。通過對(duì)比現(xiàn)生節(jié)肢動(dòng)物身體與糞便大小以及志留紀(jì)袋頭類的殼與腸道的大小比例關(guān)系，推斷巢湖的這些糞化石很有可能來自于同層位的巢湖安琪蝦。另一方面，巢湖安琪蝦具有發(fā)達(dá)的復(fù)眼和三對(duì)大的捕食足，此前研究認(rèn)為這一類動(dòng)物應(yīng)具有主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并捕食一些小型動(dòng)物（如小蝦）的能力，進(jìn)而它們也很可能捕食牙形動(dòng)物。此外，在幾枚破損的巢湖安琪蝦殼體中還發(fā)現(xiàn)了牙形石的保存，暫時(shí)無法確認(rèn)其來自胃容物，但很可能與其取食行為有關(guān)。這也是袋頭類節(jié)肢動(dòng)物與牙形動(dòng)物之間捕食關(guān)系證據(jù)的首次發(fā)現(xiàn)。（Pal覿ontologische Zeitschrift 2017,DOI:10.1007/s12542-017-0347-7）

侏羅紀(jì)新型滑翔類哺乳動(dòng)物

中生代的哺乳動(dòng)物祖先和恐龍約生活在同一時(shí)期，為哺乳動(dòng)物早期的身體結(jié)構(gòu)演化和生態(tài)多樣化提供了關(guān)鍵證據(jù)。不過，這些早期哺乳動(dòng)物已經(jīng)形成了許多在當(dāng)今哺乳動(dòng)物中常見的特征?；栊袨榈难葸M(jìn)是陸地棲息地與空中飛行分化的一個(gè)重要演化過渡。近期，研究者描述了來自中國侏羅紀(jì)髫髻山組的兩種新型滑翔哺乳動(dòng)物——似叉骨祖翼獸（Maiopatagium furculiferum）和雙缽翔齒獸（Vilevolodon diplomylos）的石化骨骼和皮膚膜。祖翼獸和翔齒獸屬于已知最早的食草性哺乳動(dòng)物和哺乳動(dòng)物演化過程中最原始的滑翔類哺乳動(dòng)物。但兩者都在已知最早的滑翔類哺乳動(dòng)物之前約1億年演化形成。祖翼獸的體重大約120克-170克，翼膜和融合在一起的叉骨讓人聯(lián)想到鳥的同類結(jié)構(gòu)，而它的肩胛帶更像現(xiàn)代產(chǎn)卵鴨嘴獸，而非胎盤動(dòng)物或有袋類動(dòng)物。祖翼獸在外形上與現(xiàn)代飛鼠最相似，它表現(xiàn)出與某些樹棲有袋類動(dòng)物和胎生哺乳動(dòng)物類似的演化適應(yīng)。翔齒獸的體重大約35克-55克，牙齒替換模式和大多數(shù)其他早期哺乳動(dòng)物不同，其臼齒形狀令人聯(lián)想到研缽與研杵，可能用來干磨植物軟組織和種子。因此，這些化石代表了已知最早的與非被子植物（不開花）相關(guān)的滑翔類食草干群哺乳動(dòng)物形動(dòng)物。（Nature 2017，548：291-296；326-329）