中國古生物學(xué)會(huì)
2021年3月12日,中國古生物學(xué)會(huì)在南京發(fā)布“中國古生物學(xué)2020年度十大進(jìn)展”評(píng)選結(jié)果。本次入選成果由中國科學(xué)院、西北大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、中山大學(xué)等科研院所和高校領(lǐng)銜完成,集中反映了我國科技工作者在古生物學(xué)各個(gè)分支方向上所取得的具有國際影響力的高水平創(chuàng)新研究成果。
2017年至今,“中國古生物學(xué)年度十大進(jìn)展”的評(píng)選和發(fā)布工作已舉辦五屆,每次評(píng)選均受到學(xué)界、社會(huì)廣泛關(guān)注,也極大促進(jìn)了我國古生物學(xué)的發(fā)展。 2020年度“十大進(jìn)展”的發(fā)布,對(duì)于進(jìn)一步促進(jìn)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)傳播和化石保護(hù)工作具有重要意義。
中國古生物學(xué)會(huì)成立于1929年,至今已有90余年的歷史,是國內(nèi)成立最早的自然科學(xué)學(xué)術(shù)團(tuán)體之一。中國古生物學(xué)會(huì)在團(tuán)結(jié)和服務(wù)廣大古生物學(xué)科技工作者、開展學(xué)術(shù)活動(dòng)、國際交流合作、科普教育和人才培養(yǎng)等領(lǐng)域成果豐碩,有力地推進(jìn)了古生物學(xué)的發(fā)展,成為凝聚力不斷增強(qiáng)的、富有活力的學(xué)術(shù)團(tuán)體。
聽骨和齒骨分離并高度分化,是哺乳動(dòng)物與爬行類的重要差別。中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所毛方園副研究員、王元青研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì),基于熱河生物群基干獸類李氏源掠獸的多件標(biāo)本,首次建立了中生代哺乳動(dòng)物中完整聽骨的三維形態(tài),確立了哺乳動(dòng)物演化中聽覺與咀嚼器官分離節(jié)點(diǎn)的表型特征,彌合了中耳演化過程中一個(gè)關(guān)鍵空缺。該研究成果發(fā)表在《科學(xué)》(Science)上。
李氏源掠獸生態(tài)復(fù)原圖(趙闖 繪)
李氏源掠獸正型標(biāo)本及聽覺和咀嚼器官模塊式分離演化示意圖(毛方園 供圖)
在國際古遺傳學(xué)領(lǐng)域,有關(guān)東亞,尤其是中國早期人群的遺傳演化研究非常匱乏。中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所付巧妹課題組首次對(duì)中國南北方古人群展開時(shí)間跨度最大、規(guī)模性、系統(tǒng)性的古基因組研究,揭示中國人群自9500年以來的南北分化格局、主體連續(xù)性與遷徙融合歷史,其首獲的中國南方大陸人群核基因組填補(bǔ)了相關(guān)區(qū)域空白,且明確現(xiàn)在廣泛分布在臺(tái)灣島和太平洋島嶼的南島語系人群起源于中國南方大陸。
中國南方重要人類樣本——約8400年前福建奇和洞2號(hào)個(gè)體的出土圖
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“寒武紀(jì)大爆發(fā)”研究團(tuán)隊(duì)在云南約5.18億前的寒武紀(jì)澄江動(dòng)物群中,發(fā)現(xiàn)了解答“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵過渡型化石——章氏麒麟蝦,其嵌合了真節(jié)肢動(dòng)物和奇蝦類等多種節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)特征,填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過程中的核心缺失環(huán)節(jié),為節(jié)肢動(dòng)物主要演化創(chuàng)新的起源提供了重要參考點(diǎn)。
章氏麒麟蝦Kylinxia zhangi正模標(biāo)本(曾晗 供圖)
?章氏麒麟蝦復(fù)原圖(孫捷 繪)
中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園蘇濤研究員、周浙昆研究員,中國科學(xué)院古人類與古脊椎動(dòng)物研究所吳飛翔副研究員聯(lián)合國、內(nèi)外專家,報(bào)道了青藏高原迄今物種最為豐富的新生代化石植物群,揭示高原中部4700萬年前存在亞熱帶森林,證明青藏高原在當(dāng)時(shí)和北半球其他地區(qū)有著密切的植物區(qū)系交流,并且對(duì)北半球現(xiàn)代植物多樣性分布格局有著重要貢獻(xiàn)。此外,古植物證據(jù)結(jié)合模型模擬表明,中始新世青藏高原中部存在溫暖濕潤的季風(fēng)氣候,具有一個(gè)海拔不超過1500米的東西向中央谷地,直到中新世才逐漸形成現(xiàn)在的高原。
?青藏高原中部班戈縣中始新世部分化石植物
晚二疊世到中三疊世生物多樣性緯度梯度的變化(宋海軍 供圖)
中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)宋海軍、代旭等人針對(duì)關(guān)于生物古地理對(duì)大滅絕等深時(shí)重大地質(zhì)事件的響應(yīng)開展了深入探索。該研究發(fā)現(xiàn),二疊紀(jì)-三疊紀(jì)大滅絕導(dǎo)致熱帶地區(qū)生物多樣性的顯著高峰消失,出現(xiàn)了一種扁平化的多樣性緯度梯度。大滅絕后的菊石出現(xiàn)全球化現(xiàn)象,世界不同地區(qū)的菊石變得極為相似。這些發(fā)現(xiàn)表明氣候變暖及相關(guān)的環(huán)境事件對(duì)熱帶地區(qū)物種和地方性物種的影響更大。
由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所王永棟研究員和中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)謝樹成教授領(lǐng)銜的國際合作團(tuán)隊(duì),在陸相三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)之交氣候變化與森林火災(zāi)事件研究方面取得創(chuàng)新成果。根據(jù)孢粉化石、分子化石和銀杏植物氣孔參數(shù)等多種方法,首次獲取了川東鄂西地區(qū)晚三疊世到早侏羅世的古植被更替與氣候變化、裂解多環(huán)芳烴(PAHs)與古火災(zāi)事件以及古大氣CO2變化與溫室氣候等重要證據(jù)。這不僅是迄今為止東特提斯地區(qū)三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)之交植被、古氣候、古火災(zāi)事件和古大氣CO2濃度最為翔實(shí)的高分辨率記錄,而且首次在東亞地區(qū)揭示了該時(shí)期陸地植被、氣候變化與火災(zāi)事件之間的聯(lián)系。該系列成果標(biāo)志著我國在三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)之交重大地質(zhì)事件方面躋身于國際學(xué)術(shù)前沿領(lǐng)域。
中國華南三疊系-侏羅系之交氣候變化與森林火災(zāi)事件(1,分子化石記錄;2,古植被與古氣候變化;3,晚三疊世孢粉化石;4,古大氣CO2重建;5,銀杏植物化石與表皮氣孔分布)
克欽琥珀中的具長喙的阿鈕蝎蛉
克欽琥珀中的介形蟲復(fù)原圖
由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所王博研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)基于緬甸克欽琥珀中的標(biāo)本,分析了阿紐蝎蛉科昆蟲長口器的三維解剖學(xué)形態(tài)特征,并發(fā)現(xiàn)在白堊紀(jì)中期已出現(xiàn)至少5個(gè)科的長口器傳粉昆蟲,表明了白堊紀(jì)傳粉昆蟲的多樣性和復(fù)雜性;確認(rèn)了黑帝斯蟻特化的捕食機(jī)制,并厘定了早期螞蟻的演化歷史;重建了克欽琥珀中介形蟲的軟軀體結(jié)構(gòu)(包括巨型精子),將動(dòng)物精子化石記錄提前了至少5000萬年。上述成果為解釋跳蚤起源、傳粉和社會(huì)性昆蟲以及介形蟲的早期演化提供了新見解。
中山大學(xué)鄭卓教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)探索南中國海地區(qū)海岸帶沉積環(huán)境演變與史前水稻農(nóng)業(yè)發(fā)展之間的關(guān)系,利用孢粉記錄集成的水稻農(nóng)業(yè)歷史發(fā)展,結(jié)合鉆孔古環(huán)境數(shù)據(jù)重建的華南和東南亞地區(qū)沿海平原擴(kuò)張過程,揭示出距今3-2千年是沿海平原快速堆積和擴(kuò)張的關(guān)鍵階段,并顯示與花粉記錄指示的水稻農(nóng)業(yè)快速擴(kuò)張同步變化。距今2.5千年開始是華南地區(qū)水稻農(nóng)業(yè)快速發(fā)展和向東南亞擴(kuò)散的主要過渡階段。本研究證實(shí)了環(huán)南中國海周邊地區(qū)海岸帶平原沉積演化的關(guān)鍵過程與亞洲東南部水稻農(nóng)業(yè)的爆發(fā)式擴(kuò)張存在密切關(guān)系。
主要三角洲和海岸平原的演變。(A) 研究區(qū)域主要三角洲平原。A1,珠江三角洲;A2,紅河三角洲;A3,湄公河三角洲;A4,湄南河三角洲?;疑摼€顯示為距今6-5 ka海岸線的位置。(B)該區(qū)域大型三角洲在5 ka以后出陸的平原面積估算。(C)沉積記錄揭示的3-2 ka沉積環(huán)境的變化。(D)沉積物年齡-深度曲線顯示三角洲沉積速率的變化。(馬婷供圖)
達(dá)爾文留下重大世紀(jì)謎題:地球三分動(dòng)物樹何時(shí)成型?如何成型?成型時(shí)期哪些動(dòng)物最接近人類的直系始祖?綜合早期生命發(fā)現(xiàn)的“大數(shù)據(jù)”,西北大學(xué)舒德干院士、韓健教授對(duì)上述科學(xué)問題開展深入的研究,初步破解了上述難題:1) 澄江動(dòng)物群不僅延續(xù)并擴(kuò)展了之前的基礎(chǔ)動(dòng)物和原口動(dòng)物亞界眾多門類的繁榮,更誕生了后口動(dòng)物亞界的全部類群,標(biāo)志三分動(dòng)物樹成型;2)三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)與動(dòng)物三個(gè)亞界的誕生依次同步耦合;3)第一魚昆明魚目首創(chuàng)人類遠(yuǎn)祖的頭腦和脊椎,古蟲動(dòng)物門則十分接近始祖?zhèn)兊摹暗谝祸w裂”。
基于分子信息和古生物學(xué)證據(jù)的三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)假說(舒德干、韓健 供圖)
地球生物界中,寄生蟲無處不在,但追溯地球最早的寄生現(xiàn)象卻并不容易。由西北大學(xué)張志飛教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期海洋生物寄生現(xiàn)象起源進(jìn)行了深入研究,首次以大量化石統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ),從宿主個(gè)體病理學(xué)的角度論證了地球上最早的專性寄生關(guān)系,提出了竊食寄生是地球上最早出現(xiàn)的寄生現(xiàn)象;發(fā)現(xiàn)成群礦化蟲管附著在成層原位生活的腕足動(dòng)物殼體上,代表地球最早的包殼(encrustation)介殼記錄,將包殼生態(tài)追溯到寒武紀(jì)早期,把這一時(shí)間點(diǎn)向前推進(jìn)至少3000萬年。
關(guān)山動(dòng)物群烏龍?bào)湫聢A貨貝化石(左)和復(fù)原圖(右,示貝殼體形態(tài)和竊食寄生蟲寄宿關(guān)系)