云南澄江發(fā)現(xiàn)奇蝦類演化樹(shù)根部成員

奇蝦類動(dòng)物（anomalocarids）是最早稱霸海洋的大型掠食動(dòng)物和頂級(jí)捕食者。它們?cè)诤浼o(jì)早期的出現(xiàn)，標(biāo)志著寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期金字塔式食物鏈的存在以及復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的建立。奇蝦類由最早發(fā)現(xiàn)的奇蝦屬（Anomalocaris）而得名，在分類學(xué)上歸屬于射齒目（Radiodonta）。到目前為止，奇蝦類最早的化石記錄可追溯至約5.2 億年前的寒武紀(jì)早期，最晚延續(xù)至約4.0 億年前的早泥盆世。它們的演化歷史至少有1.2 億年之久，足跡遍布全球。奇蝦類所在的射齒目已發(fā)現(xiàn)20 多個(gè)屬，其中包括30 多個(gè)種。這些已發(fā)現(xiàn)的屬種分屬于四個(gè)科一級(jí)分類單元，即：奇蝦科（Anomalocarididae）、抱 怪 蟲(chóng) 科（Amplectobeluidae）、 篩 蝦 科（Tamisiocarididae）和赫德蝦科（Hurdiidae）。最早發(fā)現(xiàn)于云南澄江帽天山的寒武紀(jì)早期澄江動(dòng)物群，是獨(dú)一無(wú)二的化石寶庫(kù)和世界自然遺產(chǎn)。澄江動(dòng)物群不僅具有奇蝦類確切的最早化石記錄，也是迄今保存奇蝦類物種多樣性最高的化石群。1994 年，由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所陳均遠(yuǎn)研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表了包括兩塊完整標(biāo)本在內(nèi)的澄江動(dòng)物群奇蝦類化石，在學(xué)術(shù)界和社會(huì)大眾中引起了轟動(dòng)。其中一塊在1990 年采集于帽天山的奇蝦類標(biāo)本，已成為澄江動(dòng)物群的標(biāo)志性符號(hào)之一。近期，科學(xué)家對(duì)包括這塊完整的奇蝦類標(biāo)本在內(nèi)的相關(guān)化石進(jìn)行了精細(xì)的形態(tài)解剖研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這塊經(jīng)典的奇蝦類化石標(biāo)本在前附肢形態(tài)、槳狀葉數(shù)量、尾扇組成等特征上均不同于其他已命名的奇蝦類屬種，應(yīng)屬于一個(gè)新屬新種。研究者以這塊化石標(biāo)本為正模式標(biāo)本，將其命名為帽天山開(kāi)拓蝦（Innovatiocaris maotianshanensis）， 以紀(jì)念陳均遠(yuǎn)先生開(kāi)拓創(chuàng)新的科學(xué)精神和對(duì)澄江動(dòng)物群與寒武紀(jì)大爆發(fā)研究的貢獻(xiàn)。系統(tǒng)發(fā)生分析表明，帽天山開(kāi)拓蝦不屬于已知奇蝦類四個(gè)科中的任何一個(gè)，其演化位置位于非赫德蝦類的基部或赫德蝦科的基部，靠近赫德蝦科和非赫德蝦類的分異點(diǎn)，即接近奇蝦類演化樹(shù)的根部。因此，帽天山開(kāi)拓蝦為奇蝦類的起源和演化提供了一個(gè)重要參考點(diǎn)。（Journal of the Geological Society, 2022, jgs2021-164）

中國(guó)志留紀(jì)魚(yú)類化石填補(bǔ)有頜類演化史空白

包括人類在內(nèi)，地球上現(xiàn)存99.8%的脊椎動(dòng)物都具有頜骨（上頜與下巴），統(tǒng)稱為有頜脊椎動(dòng)物或有頜類。有頜類的出現(xiàn)與崛起是“從魚(yú)到人”的脊椎動(dòng)物演化史上最關(guān)鍵的躍升之一，人類的很多重要器官與身體構(gòu)型都可追溯到有頜類演化之初。較完善的有頜類化石記錄一度只能追溯到志留紀(jì)晚期（4.25 億年前），而分子鐘推斷的有頜類起源時(shí)間不晚于奧陶紀(jì)晚期（4.5 億年前），這兩者之間存在一段至少綿延三千萬(wàn)年的橫跨整個(gè)志留紀(jì)的巨大空白。近十年來(lái)，我國(guó)的古生物學(xué)家踏遍國(guó)內(nèi)志留紀(jì)地層可能含魚(yú)的二百多個(gè)地點(diǎn)，終于在華南志留紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)“重慶特異埋藏化石庫(kù)”和“貴州石阡化石庫(kù)”，覓得大量特異埋藏保存的完整志留紀(jì)早期魚(yú)類化石，找到了破解有頜類最初崛起與輻射分化之謎的鑰匙。“貴州石阡化石庫(kù)”時(shí)代為蘭多維列世（志留紀(jì)早期）埃隆期最晚期，約4.39 億年前，含有數(shù)量多、保存好的有頜類微體化石。其中，雙列黔齒魚(yú)（Qianodus duplicis）的齒旋代表最古老的有頜類牙齒，將牙齒最早化石證據(jù)前推了1400 萬(wàn)年。而新塑梵凈山魚(yú)（Fanjingshania renovata）棘刺的發(fā)現(xiàn)顯示，早在志留紀(jì)早期，原始軟骨魚(yú)類已經(jīng)演化出典型的柵棘魚(yú)形態(tài)，同時(shí)具有硬骨魚(yú)類的組織學(xué)特征。上述進(jìn)展也讓奧陶紀(jì)、志留紀(jì)魚(yú)類鱗片和棘刺化石分類位置的長(zhǎng)期爭(zhēng)論塵埃落定?！爸貞c特異埋藏化石庫(kù)”時(shí)代為蘭多維列世特列奇期，約4.36 億年前，是目前世界上唯一保存志留紀(jì)早期完整有頜類化石的特異埋藏化石庫(kù)，堪稱“魚(yú)類的黎明”，將完整有頜類的化石記錄前推了1100 萬(wàn)年，將若干人類身體結(jié)構(gòu)的起源追溯到4.36 億年前的化石魚(yú)類中。其中，無(wú)頜的盔甲魚(yú)類靈動(dòng)土家魚(yú)（Tujiaaspis vividus）為脊椎動(dòng)物成對(duì)附肢起源提供了關(guān)鍵化石證據(jù)；有頜的蠕紋沈氏棘魚(yú)（Shenacanthus vermiformis）是迄今所知最早的保存完好的軟骨魚(yú)，確證了鯊魚(yú)是從“披盔戴甲”的祖先演化而來(lái)。而另一種有頜魚(yú)類奇跡秀山魚(yú)（Xiushanosteus mirabilis）則糅合了多個(gè)盾皮魚(yú)大類的特征，為探究有頜類生命之樹(shù)根部主要類群的起源和脊椎動(dòng)物頭骨演化提供了珍貴資料。（Nature, 2022, 609,7929）

牙結(jié)石透露東亞最早現(xiàn)代人食譜

了解人類的食物來(lái)源是揭示現(xiàn)代人起源和演化的關(guān)鍵一環(huán)。人類演化的成功在很大程度上可以歸功于我們獲得和消費(fèi)各種食物的能力。東亞作為人類起源和演化關(guān)鍵區(qū)域，至今仍缺少能反映早期現(xiàn)代人食物來(lái)源（尤其是植物類食物）的直接化石證據(jù)。近日，國(guó)內(nèi)的古生物學(xué)家對(duì)湖南道縣福巖洞出土的東亞最早現(xiàn)代人（12 萬(wàn)—8 萬(wàn)年前）進(jìn)行了牙結(jié)石的提取與分析，發(fā)現(xiàn)牙結(jié)石中包含橡子、塊根、塊莖等多種植物產(chǎn)生的淀粉粒。該研究首次提供了東亞早期現(xiàn)代人對(duì)富含碳水化合物植物資源消費(fèi)的直接證據(jù)，反映了早期現(xiàn)代人的生存策略及其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。此外，研究者還在牙結(jié)石內(nèi)發(fā)現(xiàn)了來(lái)自針葉植物的具緣紋孔管胞，并在牙齒上觀察到許多細(xì)小且平行的劃痕。這些發(fā)現(xiàn)與之前學(xué)者報(bào)道過(guò)的西班牙4.9 萬(wàn)年前尼安德特人牙結(jié)石中的植物殘存及劃痕一致。這表明，福巖洞道縣人與尼安德特人一樣習(xí)慣用松柏類摩擦牙齒，說(shuō)明東亞早期現(xiàn)代人就已存在可能的剔牙行為。（Frontiers in Plant Science, 2022, 13: 989308）

恐龍蛋化石揭示恐龍滅絕新機(jī)制

恐龍自2.35億年前的晚三疊世出現(xiàn)以來(lái)，隨著地球環(huán)境的更替，屬種不斷演化，在地球上繁衍了1.7 億年之久。它們于6600 萬(wàn)年前從地球上消失，其滅絕之謎是世人所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題?？铸垖儆诼焉鷦?dòng)物，恐龍蛋的孵化成功率直接決定了恐龍種群的繁盛與否，而恐龍蛋的孵化需要合適的溫度、濕度甚至二氧化碳濃度。因此，恐龍蛋作為恐龍?jiān)诘厍蛏戏毖苌⒌闹饕d體，不僅可以反映恐龍的繁殖習(xí)性，同時(shí)其在地層中的富集埋藏規(guī)律也能反映恐龍生存時(shí)期的古環(huán)境特征。陜西山陽(yáng)盆地是我國(guó)為數(shù)不多的可用于研究晚白堊世－古新世恐龍滅絕之謎的陸相盆地?？茖W(xué)家在山陽(yáng)盆地晚白堊世山陽(yáng)組中系統(tǒng)采集了1000 多件原位埋藏的恐龍蛋和蛋殼標(biāo)本，恐龍蛋類型主要為瑤屯巨形蛋、長(zhǎng)形長(zhǎng)形蛋和坪嶺疊層蛋，其母體恐龍分別為竊蛋龍類和鴨嘴龍類，這與山陽(yáng)盆地恐龍骨骼化石所代表的恐龍類型十分吻合，另外該盆地內(nèi)還產(chǎn)有少量的暴龍類骨骼?？铸埖昂涂铸埞趋辣砻鳟?dāng)時(shí)盆地內(nèi)的恐龍多樣性處于一個(gè)相對(duì)較低的水平。年代學(xué)結(jié)果顯示山陽(yáng)盆地恐龍化石分布的時(shí)限是6824 萬(wàn)—6638 萬(wàn)年前，表明山陽(yáng)盆地內(nèi)的恐龍多樣性在其滅絕前的約200 萬(wàn)年間一直處于比較低的水平。綜合秦嶺東部其他晚白堊世盆地以及山東萊陽(yáng)、廣東南雄等地發(fā)現(xiàn)的恐龍化石，研究人員發(fā)現(xiàn)在7200 萬(wàn)年前左右中國(guó)的恐龍多樣性有一個(gè)明顯的降低趨勢(shì)，這與北美西部的恐龍化石分布特征有相似之處。因此，由該研究可推測(cè)：在晚白堊世時(shí)期，隨著自然生態(tài)系統(tǒng)和恐龍自身的協(xié)同演化，全球的恐龍多樣性發(fā)生了持續(xù)性衰退，降低了恐龍這個(gè)類群的環(huán)境適應(yīng)能力，并導(dǎo)致其無(wú)法從由德干火山爆發(fā)或小行星撞擊等重大災(zāi)害事件所引起的環(huán)境劇變中生存和復(fù)蘇，從而最終走向滅絕。（PNAS, 2022, 119:e2211234119）

云南發(fā)現(xiàn)最早的長(zhǎng)臂猿化石

長(zhǎng)臂猿科現(xiàn)存20 種，主要生活在中南半島的熱帶、亞熱帶地區(qū)，包括我國(guó)華南和東南亞。在我國(guó)境內(nèi)現(xiàn)存僅4—6 種。然而，此類化石非常稀少，多數(shù)發(fā)現(xiàn)于華南和東南亞不老于200 萬(wàn)年前的洞穴地點(diǎn)中。云南元謀新發(fā)現(xiàn)的被命名為元謀小猿（Yuanmoupithecus xiaoyuan）的小型猿類，被中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)確定為迄今發(fā)現(xiàn)的最早的長(zhǎng)臂猿，這一發(fā)現(xiàn)將長(zhǎng)臂猿化石記錄向前推至距今800 萬(wàn)—700 萬(wàn)年前的晚中新世時(shí)期。元謀小猿牙齒和新發(fā)現(xiàn)的不完整的左下側(cè)面骨化石的形態(tài)特征，與現(xiàn)生長(zhǎng)臂猿尤其是冠長(zhǎng)臂猿類非常相似，但有些特征更原始，指示其可能為所有現(xiàn)生長(zhǎng)臂猿的祖先。根據(jù)元謀小猿牙齒大小計(jì)算，元謀小猿與現(xiàn)生長(zhǎng)臂猿的平均體重相近，大約為6 千克左右。盡管元謀小猿標(biāo)本非常稀少，但經(jīng)過(guò)細(xì)致的分析對(duì)比研究，最終可以證實(shí)元謀小猿是現(xiàn)生長(zhǎng)臂猿最可能的直接祖先。而此前發(fā)現(xiàn)于印度中中新世（距今1380 萬(wàn)—1250 萬(wàn)年）的一枚下第三臼齒（被命名為Kapi ramnagarensis）則不是原研究者所聲稱的更早的長(zhǎng)臂猿，而是與現(xiàn)生猿類沒(méi)有密切關(guān)系的更原始的靈長(zhǎng)類，可能與印度晚中新世古猿有親緣關(guān)系。元謀小猿的發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了東亞小型猿類進(jìn)化史的一段空白。遺傳學(xué)研究表明，長(zhǎng)臂猿大約是在距今2200 萬(wàn)—1700 萬(wàn)年之間從人和猿共同祖先的支系分化出來(lái)的，而冠長(zhǎng)臂猿類祖先分化的時(shí)間大約為800 萬(wàn)年前。此次發(fā)現(xiàn)和之前云南昭通發(fā)現(xiàn)的金絲猴最早的祖先——中猴化石的證據(jù)表明，分子證據(jù)與化石證據(jù)推斷的物種起源時(shí)間基本吻合，古生物形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)研究結(jié)果可以相互印證。然而，關(guān)于長(zhǎng)臂猿科的演化，目前還有1000多萬(wàn)年的“缺環(huán)”有待發(fā)現(xiàn)，在華南和東南半島持續(xù)的野外科考可能發(fā)現(xiàn)有關(guān)長(zhǎng)臂猿進(jìn)化史的更多關(guān)鍵證據(jù)。距今600 萬(wàn)—200 萬(wàn)年間的空白時(shí)段尤其值得關(guān)注，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)段正是古老型靈長(zhǎng)類動(dòng)物群和現(xiàn)代型靈長(zhǎng)類動(dòng)物群交替的關(guān)鍵時(shí)期。（Journal of Human Evolution,2022, 171: 103251）