穩(wěn)定同位素分析重建泥河灣盆地麻地溝古人類生存環(huán)境
中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所裴樹文研究團隊,聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)科技考古研究院和西班牙高級科學(xué)研究委員會歷史研究所的研究人員,采用哺乳動物牙釉質(zhì)碳氧穩(wěn)定同位素分析方法,重建了泥河灣盆地麻地溝遺址古人類生存時期的古環(huán)境,并探討了人類行為適應(yīng)性的相關(guān)問題。相關(guān)成果發(fā)表于《地球科學(xué)前沿》(Frontiers?in?Earth?Science)。麻地溝遺址位于泥河灣盆地東部岑家灣臺地西北緣。麻地溝遺址利用者具有靈活的石料開發(fā)策略,選擇硅質(zhì)白云巖進行砸擊剝片,運用錘擊法對燧石進行剝片以獲取鋒利的邊緣,挑選質(zhì)量高的燧石修理成石器。這種靈活的技術(shù)策略,可能為古人類對于多變環(huán)境及多元植被景觀的積極適應(yīng)。
一個完整的恐龍胚胎化石
中國地質(zhì)大學(xué)(北京)的邢立達副教授與國內(nèi)外科學(xué)家合作,對福建省英良石材自然歷史博物館(位于福建泉州南安市)館藏的一枚名為“英良貝貝”的恐龍胚胎化石開展了相關(guān)研究。研究成果發(fā)表于《交叉科學(xué)》(iScience)。這塊保存在恐龍蛋化石中的完美胚胎化石有著距今7200萬至6600萬年的歷史,屬于一只沒有牙齒的獸腳類恐龍。這一化石是在中國南部江西贛州的晚白堊世地層中發(fā)現(xiàn)的,保存狀態(tài)相當原始,清晰展現(xiàn)了其存活時的狀態(tài)??铸垈€體從頭到尾總長度估計為27厘米,蜷曲在一個長度為17厘米長形蛋化石中。根據(jù)標本短高且無牙的頭骨,“英良貝貝”被確定為竊蛋龍類。
高原湖泊碳循環(huán)和歷史時期水文氣候演化研究
云南大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院李祥忠研究員等人以黃河源頭最大淡水湖鄂陵湖為研究對象,系統(tǒng)分析了湖的水化學(xué)參數(shù)、水體溶解無機碳(DIC)碳的同位素組成及表層沉積物的碳、氮含量及其同位素組成特征研究。相關(guān)成果發(fā)表于《土鏈》(Catena)。研究闡明了生物碳泵(BCP)效應(yīng)在控制湖泊水化學(xué)變化及沉積中的關(guān)鍵作用,同時水生植物通過BCP效應(yīng)將巖石風化形成DIC后轉(zhuǎn)化,從而穩(wěn)定了巖石風化產(chǎn)生的碳匯。這一耦合水生光合作用的巖石風化碳匯在高原湖泊碳循環(huán)中扮演重要角色,可為解決全球碳循環(huán)中“遺失碳匯”去向提供一種新可能。青藏高原其他區(qū)域在未來全球持續(xù)增溫大背景下發(fā)生干旱化的風險增大。
世界首個油麻藤豆莢化石
中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園蘇濤研究員指導(dǎo)越南籍博士研究生阮伯雄與越南國家自然博物館合作,針對越南北部發(fā)現(xiàn)的世界首個油麻藤豆莢化石開展了相關(guān)研究。研究成果發(fā)表于《古植物學(xué)與孢粉學(xué)評論》(Review?of?Palaeobotany?and?Palynology)。油麻藤屬(Mucuna)是豆科菜豆族刺桐亞族的攀緣木質(zhì)大藤本,該屬植物現(xiàn)在廣泛地分布于世界泛熱帶地區(qū),在熱帶亞洲尤其常見。白花油麻藤屬于油麻藤屬大果亞屬(subgen.Macrocarpa),現(xiàn)今廣泛地分布于華南地區(qū)。越南北部發(fā)現(xiàn)的此化石不僅是此屬世界首個確定的記錄,也表明了華南植物區(qū)系與越南北部植物區(qū)系在地質(zhì)歷史上的密切關(guān)系,為東亞植物區(qū)系的熱帶亞洲起源學(xué)說提供了古植物學(xué)的證據(jù)。
多態(tài)性重復(fù)基因的基因組演化機制
中國科學(xué)院動物研究所張勇研究組及合作者以黑腹果蠅和人類這兩個內(nèi)含子分布和特性迥異的系統(tǒng)為模型,開展了重復(fù)基因的起源機制和功能演化研究。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·生態(tài)與進化》(Nature?Ecology?&?Evolution)。通過深入分析兩個差異較大的動物體系,研究展示了劑量敏感性和外顯子洗牌過程如何塑造重復(fù)基因演化的早期藍圖。此研究不僅將新基因起源的兩個主要機制,即基因重復(fù)和外顯子洗牌融合到一起;同時也說明諾貝爾化學(xué)獎獲得者吉爾伯特(Gilbert)在43年前提出的兩個核心概念相輔相成,即可變剪切是基因內(nèi)部重復(fù)發(fā)生的前提,使得更復(fù)雜的蛋白結(jié)構(gòu)可以在不影響此前基因結(jié)構(gòu)的前提下演化出來。
樹木年輪古氣候反演研究
中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所荒漠與綠洲生態(tài)國家重點實驗室曾凡江研究員團隊與中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室傅伯杰院士團隊以麗江鐵杉為研究對象,發(fā)現(xiàn)麗江地區(qū)高海拔樹木與冬季降水保持協(xié)同的生長趨勢,成功描繪此地區(qū)四百余年的(1600~2005年)歷史冬季降水變化特征。相關(guān)成果發(fā)表于《過去氣候》(Climate?of?the?Past)。冬季降水是青藏高原東南部麗江區(qū)域高海拔麗江鐵杉徑向生長的主要限制因素,樹木徑向生長與冬季降水之間的關(guān)系具有較好的時間穩(wěn)定性;近些年冬季降水趨于增加,有利于此地區(qū)高山森林生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。
大興安嶺泥炭地磷形態(tài)及其古植被重建潛力研究
中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所王國平研究員等在大興安嶺北部選取4種優(yōu)勢物種(蘚類、草本、灌叢和喬木)下的表土,并鉆取泥炭柱芯,探究表土中不同優(yōu)勢物種下磷形態(tài)的分布規(guī)律,篩選合適磷形態(tài)作為指標,同時應(yīng)用到泥炭柱芯每1厘米磷形態(tài)的分布反演出植被演替歷史。相關(guān)成果發(fā)表于《環(huán)境管理》(Journal?of?Environmental?Management)。研究發(fā)現(xiàn),雖然泥炭地中磷形態(tài)以有機磷為主,但磷在不同優(yōu)勢植被下的差異主要集中在無機磷形態(tài)和較為穩(wěn)定的有機磷形態(tài)上,其中喬木下土壤無機磷顯著高于其他植被,而蘚類植被有利于土壤有機磷(尤其是穩(wěn)定有機磷)的賦存。
二疊紀末大滅絕前后海洋氧化還原條件演化歷史及其驅(qū)動機制
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所晚古生代研究團隊鄭全鋒、張華、王玥、曹長群等人與中國礦業(yè)大學(xué)、南京大學(xué)的合作者,對四川廣元上寺二疊系-三疊系界線剖面(剖面主體位于青川縣建峰鎮(zhèn))進行了高精度沉積學(xué)和遺跡學(xué)研究。相關(guān)成果發(fā)表于《地球科學(xué)評論》(Earth-Science?Reviews)。研究人員利用遺跡群落、遺跡組構(gòu)指數(shù)(ii)和最大潛穴直徑(MBD)為氧化還原指標,通過區(qū)域內(nèi)剖面對比和不同氧化還原指標對比研究,并結(jié)合前人的同位素年齡和旋回地層學(xué)研究資料,闡明了這一時期各氧化還原條件變化階段的時空分布;并在高精度沉積學(xué)研究的基礎(chǔ)上,通過事件地層學(xué)對比研究,揭示了不同時空尺度氧化還原條件變化的驅(qū)動機制。