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中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底

2022-11-12 来源:acgdir.com
科学家近百年来首次发现副栉龙Parasaurolophus cyrtocristatus保存完好的头骨化石

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


科学家近百年来首次发现副栉龙Parasaurolophus cyrtocristatus保存完好的头骨化石
据cnBeta:外媒CNET报道,科学家首次发现并分析了属于稀有副栉龙物种Parasaurolophus cyrtocristatus的一个保存完好的部分头骨化石,这是近百年来首次发现这种恐龙物种的完好头骨化石。在《PeerJ》杂志上发表的一项新研究中详细介绍了这个头骨,展示了这种生物标志性的棒状头冠的完整结构,为这种奇异的头冠的进化提供了新线索,这是古生物学家几十年来争论不休的话题。
“当我第一次看到化石时,我感到十分惊讶,”来自北卡罗来纳州立大学的古生物学家和论文的主要作者特里-盖茨在周一的一份声明中说。“我已经等了近20年才看到这样的标本”。棒状头冠有一个用于呼吸的内部气道网络,但它也可能被用于交流。
“在过去的100年里,关于夸张的棒状头冠的用途的想法从潜水器到超级嗅探器不一而足,”安大略皇家博物馆自然历史副总裁大卫-埃文斯说。“但经过数十年的研究,我们现在认为这些头冠的功能主要是作为声音共鸣器和视觉显示器,用来在自己的物种内进行交流。”
这个部分恐龙头骨是史密森生态学研究员Erin Spear在2017年发现的,当时Spear作为丹佛自然与科学博物馆古生物学家团队的一员,在新墨西哥州西北部进行探索。目前认识到的三种Parasaurolophus已经在从加拿大阿尔伯塔省一直到新墨西哥州的挖掘点中被发现,这些化石的历史可以追溯到7700万年到7350万年之间。
新的研究首次发现了一种方法,将北美南部发现的副栉龙恐龙物种与加拿大阿尔伯塔省发现的北方物种联系起来。头骨标本显示,这种恐龙的头冠的形成很像其他相关鸭嘴龙科恐龙的头冠。
“这个标本是一个奇妙的例子,说明惊人的生物从单一的祖先进化而来,”丹佛自然与科学博物馆恐龙馆长、发现头骨的团队负责人乔-塞蒂奇说。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197314.html
摩洛哥小阿特拉斯山脉页岩出土已知最古老的海星化石 可追溯至4.8亿年前

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


摩洛哥小阿特拉斯山脉页岩出土已知最古老的海星化石 可追溯至4.8亿年前
据东网:摩洛哥小阿特拉斯山脉(Anti-Atlas)页岩出土的一块化石,经英国剑桥大学的古生物学家研究后,发现它是世上已知的最古老海星化石,历史可追溯到4.8亿年前,可能有助揭示海星及其相关动物的进化过程。
这种新发现的海星品种学名为“Cantabrigiaster fezouataensis”,有5个羽毛状的腕足,比现代海星的腕足更宽。研究人员研究了数百种海星动物,再比对新品种与其他棘皮动物的身体特征,发现新品种和大多数现代物种一样,具有放射性对称的身体,但轮廓几乎呈五边形。
团队指,新品种海星缺乏现代海星60%的身体结构特征,看起来更像海星和海百合的杂交品种。古生态学家亨特(Aaron Hunter)形容,新品种是现代海百合类动物与其祖先之间“缺失的一环”,可追溯到地球历史上、生命突然扩张的奥陶纪生物多样性事件时期。研究结果周三(20日)已发表在科学杂志《生物学快报》。
相关报道:化石研究为海星的起源提供了前所未有的线索
据cnBeta:几十年来,科学家们一直在寻求了解现今的海星是如何形成的。而最新发现的化石应该会有帮助,因为它们代表了海星和它所分支的“族谱”之间的一个过渡步骤。几年前在摩洛哥的安提阿特拉斯山脉出土的化石是一种生物的遗骸,现在已经被命名为Cantabrigiaster fezouataensis。虽然它看起来像海星,但最近由剑桥大学领导的分析确定,它实际上缺乏现代海星约60%的身体特征。相反,它结合了海星和海百合的特征。
海百合仍然存在,而且它们不是植物。它们实际上是一种棘皮动物,身体由固定在海床上的“茎”组成,上面有触手,它们在水中挥舞着,捕捉浮游生物等食物。海百合和海星--以及蛇尾、海胆和海参等生物--都属于棘皮动物门。
大约4.8亿年前,Cantabrigiaster化石拥有像海星一样的腕,但这些腕上覆盖着像海百合一样的羽状滤食性附属物。这些腕还结合了一个类似海星的“食物槽”,从其底部的中间穿过,用于将食物从腕的末端漏到生物位于身体中心的嘴里。
“我们希望在未来回答的一件事是,为什么海星会进化出它们的五个腕,”首席科学家亚伦-亨特博士说。“这似乎是它们采用的一种稳定的形状--但我们还不知道为什么。我们还需要继续寻找给我们提供这种特殊联系的化石,但通过直接追溯到像Cantabrigiaster这样的早期祖先,我们正在接近这个答案。”
有关该研究的论文近日发表在《生物学通讯》杂志上。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197002.html
泥盆纪提塔利克鱼化石研究发现:咬食最初从水生物种进化而来

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


提塔利克鱼(上)与鳄鱼(下)具有相似的嘴部,可能暗示其具有相同的进食策略。图片来源:芝加哥大学网站
据科技日报(记者冯卫东):美国芝加哥大学的一项化石研究发现,生存于泥盆纪晚期早已灭绝的早期鱼类——提塔利克鱼在进食过程中既能咬又能吸,类似于现代的鱼。此项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究证明,咬食最初是从水生物种进化而来,之后才被改用于陆地。
论文高级作者、芝加哥大学生物学与解剖学教授尼尔·舒宾博士说,提塔利克鱼的扁平颅骨让人联想到鳄鱼,它是一种“正处于从水上生命过渡到陆地生命的‘风口浪尖’的物种”。研究其化石遗迹可为了解陆地生命最初的主要特征如何演变提供新的见解。
研究人员解释说:“水与空气不同,它更稠密、更黏稠。这给首次离开水域踏上陆地的动物带来独特的问题,包括运动、繁殖、维持体内平衡、感官信息处理以及进食方面的挑战。如果你不能自己在陆地上进食,你又怎么能在陆地上存活?”
大多数水生脊椎动物使用吸食来将猎物送入口中。为了产生吸力,许多种类的鱼可以横向扩展其颅骨,张开嘴巴并产生负压。颅骨相对于彼此的这种运动被称为颅运动。
研究人员称,吸食在陆地上是无效的,因为它无法远距离起作用,而且很难建立吸取食物所需的压力密封。因此,陆生脊椎动物不得不转向其他方法来捕获猎物。但是表明这种转变如何发生的化石证据有太多,远非从鳍过渡到肢体那么简单。于是,他们专门研究了提塔利克鱼颅骨中将骨头集合在一起的骨缝,以观察颅骨的使用方式。
研究小组使用了先进的新型计算机断层扫描(CT)分析来对提塔利克鱼颅骨的形态进行详细检查,鉴别出其他技术未曾发现的滑动关节等关键新特征,滑动关节为动物横向扩展其颅骨以产生吸力提供了必要的颅运动。
研究人员注意到,提塔利克鱼与鳄鱼的颅骨存在明显相似之处,鳄鱼是一种“活化石”物种,以前被认为仅使用横向捕捉动作捕获猎物。在2019年的一项研究中,研究人员发现,鳄鱼在进食时可以同时使用侧向咬合和吸力,这要归功于其颅骨独特的滑动关节,有助于在咬食时产生吸力。
这些相似之处使研究人员相信,提塔利克鱼也可能以同样的方式进食,这表明这种适应性可能在动物移居陆地很久之前就进化完成了。舒宾博士说:“真正令人惊讶的是,四足动物在陆地上使用的每一项创新,每一项发明,最初都以某种形式出现在鱼类中,包括肺、附肢,现在则以进食的形式出现。”
更好地了解提塔利克鱼的生物学特征和行为,除了帮助人们了解鱼类祖先的进化之外,还可以为解剖结构和发育提供新的见解。在分析提塔利克鱼颅骨的运动范围时,似乎移动最多的3根骨头最终进化整合为哺乳动物耳中的骨头。
研究人员表示:“提塔利克鱼的那3根骨头是我们用来听声音的。现代哺乳动物还维持着那么一点颅运动学!”
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3197235.html
研究表明开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早 比公认的最古老化石记录要早数百万年

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


辽宁古果(Archaefructus liaoningensis),为迄今发现的最早的被子植物之一(早白垩纪,一亿两千五百万年前)。

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被子植物叶片化石,发现于一亿年前的南极洲

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


A. 本研究中利用198科的开花植物估计的起源时间(灰色竖线代表95% CI). B. 利用已估算的各类群的起源时间计算科级多样化积累曲线。从B图中可以看出,由分子系统发育分析推断出来的开花植物冠群时间(左边的条形图)和由化石记录模拟的起源时间趋于一致。
据中国科学院西双版纳热带植物园生物地理与生态学研究组(丁文娜,星耀武,张秋月,Christine Bacon):开花植物的起源一直以来都是个谜,进化论的奠基人达尔文把开花植物突然出现在化石记录中的现象称为“恼人的谜团”。随着基因组时代的来临,由分子数据估算的开花植物起源的时间比已发现的最古老的被子植物化石要早很多,被子植物究竟起源于何时变得更加扑朔迷离。
来自瑞士、瑞典、英国和中国的进化生物学者组成的研究团队试图揭开被子植物起源的神秘面纱。他们最新发表在《自然-生态与进化》(Nature Ecology & Evolution)的研究结果表明开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早,比公认的最古老的化石记录要早数百万年。根据他们的研究结果,早期开花植物受限于稀有性以及石化概率较低等因素而难以被发现。
“早期的开花植物很可能长期以来生活在由蕨类植物和裸子植物所主导的古老的陆地生态系统中。这让我想起了现代哺乳动物在成为主角之前也曾被恐龙时代爬行动物的阴影所笼罩。”来自瑞士弗里堡大学的Daniele Silvestro说到。
基于大化石数据库和建模的分析
这项研究主要是基于中国科学院西双版纳热带植物园星耀武研究团队建立的大型植物化石数据库。该数据库包含了15000余条大化石记录,几乎囊括了现在主要的开花植物代表类群。
“古生物学家和分子生物学家就被子植物起源这个问题的争论由来已久,前者根据最古老的化石的年龄来估计被子植物的起源时间,而后者利用化石信息来校准长时间尺度的被子植物的系统演化历史。我们认为这些想法仍把问题过于简单化,化石记录本身所蕴含的信息可能比我们看到的要多得多,亟待重新挖掘并加以诠释。”来自英国布里斯托的Philip Donoghue教授如是说。
“仅仅是对化石记录梳理实际上并不能准确的估算一个类群的起源时间。因此,我们必须尝试开发新的数学模型,并使用计算机模拟的方法来更有效的解决这个问题。”来自瑞典哥德堡大学的Christine Bacon进一步解释。
古生物和分子证据的和解
即使距离达尔文提出这个难解之谜已经过去140多年了,关于开花植物起源时间的争论仍然甚嚣尘上。特别是许多基于现代植物(基因组)的系统发育分析表明开花植物的起源比现有的化石记录要早得多,这些发现在古生物学研究中引起了广泛争议。而在这项最新的研究中,研究者们在完全基于化石证据的模拟分析中发现,开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早,暗示开花植物的早期起源并不完全是分子系统发育高估的产物,实际上也得到了古生物数据的支持。
“我们并不期望我们的研究能够结束关于开花植物起源的争论,但它确实为一些仍不懈寻找侏罗纪开花植物的人提供了一股强大的动力。侏罗纪开花植物不是分子系统发育分析的虚构产物,而是我们未来值得期待的发现。”中国科学院西双版纳热带植物园的星耀武研究员说。
迄今为止,开花植物几乎包含了我们现在食用的所有的农作物,是现在陆地生态系统中物种最丰富、最多样化的植物类群,化石记录显示其多样化可能在过去8千万年到1亿年间建立,只是早期的开花植物仍比较稀少也比较小。最新这项研究结果还发现,在开花植物在占据主导前其可能已经存在了有一亿年之久。
1月28日,以上研究成果以“Fossil data support a pre-Cretaceous origin of flowering plants”为题发表在Nature Ecology & Evolution。本研究是由来自瑞士、瑞典、英国和中国的科研人员组成的研究团队共同完成,瑞士弗里堡大学的Daniele Silvestro博士为本文的第一作者和通讯作者,瑞典哥德堡大学的Christine Bacon博士,英国布里斯托大学的Philip Donoghue教授,英国皇家植物园邱园的Alexandre Antonelli教授以及中国科学院西双版纳热带植物园的星耀武研究员,丁文娜博士和张秋月共同参与了这项研究。
论文连接:https://doi.org/10.1038/s41559-020-01387-8
相关报道:化石数据库暗藏开花植物起源的新线索
据中国科学报(胡珉琦):开花植物“称霸”天下后几乎重塑了全球各大陆地板块的生态系统格局,但在演化生物学研究中,这一植物类群究竟何时起源一直是个悬而未决的问题。许多基于现代植物的系统发育分析表明开花植物的起源比现有的化石记录要早得多,从而引起了广泛争议。
来自瑞士、瑞典、英国和中国的进化生物学家最新研究发现,开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早,比公认的最古老的化石记录要早数百万年。相关成果于1月28日发表在《自然-生态与进化》上。
“古生物学家和分子生物学家就被子植物起源这个问题的争论由来已久,前者根据最古老的化石的年龄来估计被子植物的起源时间,而后者利用化石信息来校准长时间尺度的被子植物的系统演化历史。”但英国布里斯托大学教授Philip Donoghue表示,“这些想法仍把问题过于简单化了,化石记录本身所蕴含的信息可能比我们看到的要多得多,亟待重新挖掘并加以诠释。”
该项研究主要基于中国科学院西双版纳热带植物园星耀武团队建立的大型植物化石数据库。目前,该数据库包含了15000余条大化石记录,几乎囊括了现在主要的开花植物代表类群。
不过,仅仅对化石记录梳理并不能准确估算一个类群的起源时间。瑞典哥德堡大学Christine Bacon博士介绍,研究团队在此基础上尝试开发了新的数学模型,并使用计算机模拟的方法来更有效地回答这个问题。
此前,古生物学公认的最早的开花植物化石记录是在早白垩纪,但这项研究证明,开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早,只不过早期开花植物受限于稀有性以及石化概率较低等因素而难以被发现。这个结论不是过去分子系统发育高估的产物,而是可以得到古生物数据支持的。
“我们并不期望这项研究能够结束关于开花植物起源的争论,但它确实为一些仍不懈寻找侏罗纪开花植物的人提供了一股强大的动力。”中科院西双版纳热带植物园研究员星耀武表示,侏罗纪开花植物不是分子系统发育分析的虚构产物,而是未来值得更多期待的发现。
相关论文链接:https://doi.org/10.1038/s41559-020-01387-8
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3197066.html
英国《新科学家》周刊《另一种人类:神秘的丹尼索瓦人渐露真容》

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


英国《新科学家》周刊《另一种人类:神秘的丹尼索瓦人渐露真容》
据参考消息网:英国《新科学家》周刊1月30日发表一期文章,题为《另一种人类:神秘的丹尼索瓦人渐露真容》,全文摘编如下:
如今,生存在地球上的人类只有智人这一种。但情况并非向来如此。千百万年来,“人属”一直分为很多种,而且延续至出乎我们意料的晚近时期。不同人种不仅共同生存,而且可能相互争斗或混种繁殖。了解其他人种如何生活会很有趣,但要想知道他们是谁、是什么样子也极具挑战。
意外发现“X女孩”
在已灭绝人种里,有一种构成尤为严峻的挑战,这就是丹尼索瓦人。丹尼索瓦人在10年前才刚被发现,实物证据稀缺。我们对丹尼索瓦人的认识几乎完全来自他们保留下来的脱氧核糖核酸(DNA)。已有信息显示,丹尼索瓦人是尼安德特人的近亲,在亚洲生存了数十万年,曾与智人混种繁殖。但我们当时不知道丹尼索瓦人长什么样,怎么走路,会不会说话。
这种情况正在发生变化。近几年来,人类学者发现了一些似乎属于丹尼索瓦人的化石,还挖掘到一些珍贵文物,包括工具、饰品,甚至艺术品。相关解读可能是爆炸性的,所以想必会有人提出质疑。但我们正着手拼凑丹尼索瓦人的样貌,这是和我们最亲近的物种之一,至今仍有很多人携带丹尼索瓦人基因。
发现丹尼索瓦人完全是个意外。事情要从俄罗斯西伯利亚南部的阿尔泰山脉说起。几十年来人类学者一直在挖掘当地的丹尼索瓦洞穴,洞穴因18世纪居住在那里的隐士丹尼斯而得名。人属在那里断断续续生活了几十万年,其中大多是尼安德特人。
2008年,俄罗斯科学院米哈伊尔·顺科夫团队在丹尼索瓦洞穴中发现了指骨残片。顺科夫猜想残片属于尼安德特人,就将其交给德国马克斯·普朗克进化人类学研究所的斯万特·帕博。帕博团队从骨头中提取出DNA,发现与尼安德特人以及现代人的DNA并不相符。这是前所未见的发现。顺科夫和帕博一开始将这一个体称为“X女孩”,最终确定用“丹尼索瓦人”指代整个人种。
曾与智人生育后代
这一发现成果于2010年发表。此前从没有哪个人种仅靠基因认定。但很快又有令人吃惊的发现。丹尼索瓦人的部分DNA序列与美拉尼西亚群岛,特别是巴布亚新几内亚的居民相符。这意味着,丹尼索瓦人曾和智人生育后代。今天,美拉尼西亚居民携带5%左右的丹尼索瓦人基因。
人属的混种繁殖并不太让人震惊。帕博团队在2010年早些时候公布了尼安德特人的基因组,由此显示智人曾和尼安德特人混种繁殖,而且今天的人类,只要其祖先是在非洲以外进化而来,其身上多少携带尼安德特人的DNA。但和丹尼索瓦人混种繁殖的奇怪之处在于,他们的DNA是在距巴布亚新几内亚成千上万公里之遥的丹尼索瓦洞穴发现的。这意味着丹尼索瓦人曾广泛分布。德国马克斯·普朗克进化人类学研究所的让-雅克·于布兰说,丹尼索瓦人的“人口和进化核心区”很可能在南亚。
以上都是根据一块指骨的DNA得出的信息。当时既没发现头骨,也没发现文物。丹尼索瓦人完全是个谜团。2019年公布的一项研究试图解开这个谜团,利用丹尼索瓦人的基因组反推他们的长相。但这项研究受到普遍质疑。
如果基因组不能告诉我们丹尼索瓦人长什么样,我们就必须遵循传统方式:挖掘丹尼索瓦人的遗骸遗物。为此,人们一直在探寻中国及其周边国家的遗址,盘点博物馆的古老藏品。
加拿大多伦多大学古人类学者本斯·维奥拉在丹尼索瓦洞穴中找到几块头骨残片。相关细节尚未公布,但其厚度异乎寻常。在维奥拉看来,这说明丹尼索瓦人体型高大,可能超过100公斤。
中国出现关键证据
这些头骨残片是迄今为止在那个洞穴中找到的关于丹尼索瓦人最明确的化石证据。但人类学者扩大了搜寻范围,2014年出现一个关键线索。目前在美国布朗大学的埃米莉娅·休尔塔-桑切斯当时和同事正研究名为EPAS1的基因。这个基因关乎人体对低氧水平的反应。青藏高原海拔超过4000米,生活在那里的人EPAS1基因发生突变,有助于那些人应对空气稀薄。休尔塔-桑切斯发现,这一基因突变源自4.3万年前与丹尼索瓦人的混种繁殖。
丹尼索瓦洞穴的海拔只有700米,所以不太可能在那里出现基因突变。但如果丹尼索瓦人也生活在高海拔地区,这个突变就会是有益的适应方式。相关的初步证据出现在2018年。研究团队在青藏高原的尼阿底发现了距今4万至3万年前、数以千计的石制工具,它们或许是丹尼索瓦人留下的。
更引人注目的证据来自中国甘肃省甘南藏族自治州夏河县白石崖溶洞。1980年,一位在洞中打坐的僧人发现了一块下颌骨。下颌骨中没有保留下来任何DNA。但2019年于布兰及其同事透露,他们从一颗牙齿中提取到蛋白质,而且与丹尼索瓦人身上发现的蛋白质相符。他们还得出结论,这块下颌骨至少有16万年历史。
很多人觉得难以设想丹尼索瓦人16万年前生活在地球上环境最艰苦的地区之一。但2020年10月,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的付巧妹率领的研究人员宣布,在白石崖溶洞的沉积物中发现了丹尼索瓦人的DNA。发现的DNA样品距今10万年至6万年,也有可能是4.5万年前。当地不仅发现了丹尼索瓦人,而且丹尼索瓦人似乎还在那里生活了11.5万年,因此有足够时间进化出EPAS1基因突变。
现在我们又有了一件丹尼索瓦人样品,能提供更多信息。这块下颌骨的整体形状正是当时人属的典型模样,一些特征很像尼安德特人。而作为丹尼索瓦人的鲜明标志是巨大的牙齿。纵观人类进化史,一般来说牙齿都是在缩小,而丹尼索瓦人打破了这一趋势。一个很有可能的解释是,丹尼索瓦人不得不咀嚼坚硬食物。
“他们和我们没有差别”
学者认为,生活在丹尼索瓦洞穴中的丹尼索瓦人和尼安德特人食物几乎没什么不同,这说明他们的能力不相上下。顺科夫及其同事在洞中挖出的文物似乎支持这一看法。在超过15万年的时间里堆积了约8万件物品,能看出从扁平的石片逐步发展到尖窄的石刀和石凿。这恰恰是同时期尼安德特人和智人制造技术的发展进程。但研究人员认为所有这些工具都是丹尼索瓦人制造的。
与此同时,顺科夫还有个更大胆的说法:大约6万年前,丹尼索瓦人开始制作饰品。他的团队在丹尼索瓦洞穴发现的文物包括骨珠、大理石戒指、猛犸象牙制成的纽扣以及经过抛光的墨绿石镯。这种说法引发激烈争议,很多研究人员甚至不愿谈论。但维奥拉强调,尼安德特人曾用羽毛和鹰爪制作饰品。他愿意接受丹尼索瓦人能制作类似物品的观点,但他也表示,发现的文物有些看起来太先进了。
丹尼索瓦人技术发达、捕猎能力强,还能在极端环境中生存,这些都给人留下深刻印象。如果他们遇到其他人种,显然也能和睦共处。维奥拉说:“从认知上讲,他们和我们没有差别。如果尼安德特人没那么大差别,丹尼索瓦人也没有。”
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3196398.html
英国4岁女童发现距今2.2亿年前的恐龙脚印化石

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英国4岁女童发现距今2.2亿年前的恐龙脚印化石
据海外网(王珊宁):近日,英国一名年仅4岁女童有一项重大发现。她和家人散步时,找到了距今2.2亿年前的恐龙脚印化石,这一发现令全世界的古生物学家“十分兴奋”。
据美国全国广播公司31日消息,小女孩莉莉·怀尔德跟着父亲和宠物狗沿英国威尔士州的海滩散步时,在一个低矮的岩石上,看到一个保存完好的恐龙足迹。小女孩的母亲称,那块岩石和莉莉的肩膀差不多高,她恰巧看到了,激动地叫父亲来看。她的父亲拍下照片,并把这一发现告知专家。
威尔斯国家博物馆馆长、古生物学家辛迪·霍韦尔斯说,恐龙足迹距今有2.2亿年。虽然无法准确判断是哪种恐龙留下这10厘米长的足迹,但仍可以了解一些情况。她认为,这可能是一只站立后高约75厘米,长2.5米的恐龙留下的。这只恐龙或体态细长,尾巴拖后,用两只后腿行走,并能自主捕猎其他小动物和昆虫。此次发现的足迹可以帮助科学家了解恐龙的行走方式。
霍韦尔斯对记者表示,小女孩的发现提供了非常有用的线索,“真的太好了,这确实是令人惊叹的发现,你可以从这个足迹看出恐龙肌肉的所有细节和关节位置。 ”威尔斯国家博物馆目前因疫情被关闭,重新开放后,将邀请小女孩和其全班同学参观,她的名字也将作为官方发现者而被标注出来。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/7/3196605.html
英国4岁女童在南威尔士巴里海湾散步时意外发现2.2亿年前恐龙足迹化石

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英国4岁女童在南威尔士巴里海湾散步时意外发现2.2亿年前恐龙足迹化石
据快科技:日前,英国一名4岁的女童跟随家人在英国南威尔士巴里附近的海湾散步时,意外发现了恐龙“足迹”。女孩名叫Lily Wilder(莉莉怀尔德),所谓足迹即因在石头上的脚印,距今大概2.2亿年。当时莉莉看到后第一时间呼唤了自己的爸爸Richard(理查德),妈妈Sally(萨丽)也觉得不可思议,在寻求专家求证的过程中,他们一度认为这可能是艺术家的创作。
威尔士国家博物馆古生物馆长Cindy Howells将其这一发现描述为海湾发现的最好恐龙标本、甚至是10多年来英国发现的最好恐龙足迹标本。据悉,脚印约超10厘米长,很可能对应一只大约75厘米高,2.5米长的纤细恐龙,它由两只后脚行走。不过,由于这片海滩属于私有,故相关方面在申请所有人许可后获准将化石迁移到了卡迪夫国家博物馆,供进一步研究。
相关报道:威尔士4岁女童发现恐龙足迹
据参考消息网:美国全国广播公司网站1月31日报道,一位4岁小女孩有了一个重大发现。在和父亲一起带着宠物狗在英国威尔士本德里克斯湾附近散步时,莉莉·怀尔德发现了一处保存异常完好的被认为距今2.2亿年的恐龙足迹。这令全世界的古生物学家为之兴奋。
莉莉的母亲萨莉·怀尔德在接受美国全国广播公司新闻节目电话采访时说:“它(足迹)在一块有莉莉肩膀那么高的低矮岩石上,她正好看见了,然后说:‘爸爸,快看。’”
萨莉说:“莉莉确实很兴奋,但并不太清楚这有多了不起。”她还说,她的丈夫在海滩上拍了照并分享给家人。莉莉的祖母随后鼓励他们联系当地专家和化石爱好者,进行进一步调查。
威尔士国家博物馆古生物学负责人辛迪·豪厄尔斯对记者说,尽管无法确定这个10厘米长的脚印是哪种恐龙留下的,但有些事实显而易见。
她说,这很可能是一只身高约75厘米、体长约2.5米的恐龙。这只恐龙可能长有尾巴,体态纤细,用两条后腿走路,捕食其他小动物和昆虫。这个脚印标本属于“似鹬龙足迹”,它可以帮助科学家进一步了解恐龙的行走方式。
豪厄尔斯说:“这真是惊人的保存……你可以看到肌肉的每处细节,以及足部关节的位置。”
豪厄尔斯说,威尔士等地区在历史上很可能有恐龙存在。她说,遗憾的是,尚未发现与这个脚印匹配的骨骼化石,但在美国曾发现类似脚印,是一种名为“腔骨龙”的恐龙留下的。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196599.html
早期人类为什么要离开非洲大陆?

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早期人类为什么要离开非洲大陆?
据新浪科技:国外媒体报道,智人发展历程中曾数次迁徙,依据传统的智人向非洲之外迁徙的故事进行解释:智人在非洲进化,之后在世界其他地区进行大规模迁徙,但究竟是什么原因引起了这种群体行为呢?
无论人们从哪个角度看,人类在非洲诞生之地进化并向其他地区扩张迁徙的过程都是非常复杂的,上世纪80年代传统理论认为,大约6万年前,150-1000名智人群体,从非洲东北部出发,穿越中东地区,之后到达欧亚大陆,他们并非首批迁徙的智人,但他们似乎已成为世界其他地区的人类祖先。
这个故事或许可以作为一种理论模型,它建立在来自DNA和化石分析的有力证据之上,但还有一个困扰科学家的问题尚未解决:他们为什么要离开非洲呢?
在科学家提出一些主要理论之前,我们可以考虑需要注意的问题,很可能智人不止一次地离开非洲,而是一直在迁徙离开非洲!在以色列一处遗址发现的早期人类颌骨和牙齿化石证明,18万年前,一个智人游居群体进行了一次远途迁徙,甚至有证据表明,在他们最终走出非洲的前两万年,人类祖先就已到达过阿拉伯内陆地区。
如果人们不从现代人类解剖结构角度进行分析,智人迁徙之旅或许更早,甚至能追溯至200万年前,当时地球上生活着直立人,这是一种更古老的直立猿类,他们在智人进化之前就已走出非洲,进入中国、印度尼西亚和欧洲,定居在非洲的直立人很可能是智人和尼安德特人的祖先。
在围绕迁徙是什么人种、如何离开、到达何处的问题中,最难以理解的就是我们人类祖先为什么要离开自己的家园?我们可能永远都不会知道确切的答案,因为我们无法乘坐“时光机器”返回到6万年前,亲眼观察我们的祖先如何在非洲平原上生活,因为我们只能在间接证据所提供的答案中找到合理解释。
气候变化是早期人类迁徙的“交通灯”
气候变化是科学家认为是影响智人离开非洲的最常引用的理由,推理理论如下:智人是在雨量充沛的气候中繁衍生息,降水量能直接控制植物生长,植物生长影响着我们祖先赖以为生的大型食草动物的密度和多样性,对该生态系统的任何重大改变,都会导致我们的祖先收拾行李离开。
事实上,远古非洲气候系统一直处于变化之中,而且变化很大,例如:地球环绕太阳运行,受某些因素影响可能导致地球轨道偏离,使地球陷入冰河时期,改变了降水量、气候类型、生态系统和整个星球的生物多样性,这对于人类生存是不利的。
地球历史上曾出现多次冰河时期,每次会持续数万年,考古学家发现冰河时期的出现,极大地改变了非洲东北部气候状况,这里是早期人类大规模迁徙最可能经过的通道之一,现今非洲东北部地区(以及中东地区)很容易沙漠化,形成我们祖先很难穿越的沙漠——尤其是现今撒哈拉和阿拉伯地区。
当冰河时期消失之后,就会出现一片万物复苏的景象,非洲东北部部分地区变得郁郁葱葱,生态多样性丰富,形成一条连接非洲和中东地区的通道,研究人员称其为“绿色走廊”,认为这条通道不仅有利于智人迁徙,而且这里是他们迁徙离开非洲的必经之路。
因此,气候变化被设想为早期人类迁徙的“交通灯”,如果气候变化导致沙漠地形遍布非洲北部地区,是否相当于早期人类迁徙的“红灯”?如果气候变化导致茂密植物生长形成绿色生态系统,是否相当于早期人类迁徙的“绿灯”?当前科学家掌握的证据并不全面,亟需进一步验证。
2017年一项研究表明,温暖潮湿的环境被认为是早期人类迁徙的必要条件,但智人生存时期还未出现该环境特征,科学家分析来自“非洲之角”(索马里和埃塞俄比亚地区)的沉积岩芯样本,相关证据表明大约6万年前早期人类离开非洲的时候,非洲东北部气候受到冰河时期的明显影响,当时气候寒冷干旱,所以这些环境因素促使早期人类离开非洲家园,之所以早期人类离开非洲,是因为当时的环境非常恶劣,他们离开非洲的目的是逃离不利生存的环境,寻找更适宜生存的地区繁衍生息。
或者早期人类根本不采纳该路线方案,而是从非洲南部出口出发,沿着海岸线,在更宜人生存的气候中探索前行。
目前科学家提出一个最新理论,埃塞俄比亚研究发现,事实上远古时期这里的气候比之前预测的更微妙、更多变,可能为早期人类提供短暂的湿润期。
追踪迁徙动物群
从被屠宰的动物和遗骸和古老牙齿上的证据可以清楚地看到早期人类曾猎杀食用大型动物,不仅如此,他们还能充分利用非洲哺乳动物的迁徙路线,例如:大象和野牛,考古学家发现许多早期人类伏击狩猎的证据,他们曾在肯尼亚境内发现一处直立人狩猎地点。
2020年,科学家获得一项惊人的考古发现,在沙特阿拉伯一处湖泊,发现数百头大象、牛、马相互践踏的脚印化石,令人震惊的是这些脚印中有3个属于人类,这是沙特阿拉伯境内发现智人生存的最古老证据。
虽然这项发现不能证明早期人类跟随迁徙动物群而离开非洲大陆,但它能显示早期人类的生存与食物来源密切相关,这就像人类生存与气候变化相关一样,早期人类猎捕的哺乳动物会寻找营养丰富的植物,不同的饮食习惯或许影响着早期人类的迁徙旅行。
友邻式的迁徙
另一种理论认为,并不是生活在非洲东部的早期人类离开非洲大陆,相反,是来自非洲南部的早期人类进行长途跋涉,此外,考古证据表明,非洲南部的早期人类掌握着复杂技术,并且存在一些象征性行为,这些技能和能力在非洲大迁徙中发挥了重要作用,但基因分析对该观点提出了质疑,表明生活在非洲南部的早期人类并不是离开非洲的人类祖先。
基于该理论一种最有可能的情况是,在智人离开非洲大陆之前,一支智人在非洲大陆从南至东进行迁徙,远古时期非洲大陆气候多变,在公元前6万-7万年前的一段“短暂时期”,非洲大陆东部和南部之间一条绿色潮湿走廊打开了,这是非洲南部智人向东迁徙的绝佳机会,该项研究报告发表在2019年发表的《自然科学报告》上。
这些非洲南部智人来到非洲东部与当地居民混居在一起,传授了他们文化和技术,当他们共同生活一段时间之后,非洲东部居民离开了,南部居民继续生活在这里,换句话讲,当有新人搬来的时候,之前的居民该决定搬离此处了。
零假设
依据研究人员建立的迁徙潮建模类型,我们没有必要超越人类行为来理解为什么早期人类要离开非洲,事实上早期人类仅是根据共同特征组建了种群,并保持着区域边界,他们可能出于各种原因自发地迁徙。
在人口密度较高的地方,发生自然迁移的可能性较高,考虑到非洲人口密度最大,数万年前非洲人口密度最大,早期人类从非洲出发,或许是在没有任何气候或者食物的“召唤”下,迁徙到世界各地繁衍后代。
就像这些早期智人不知道他们非洲家园之外还有什么一样,现代人类也在为过去事件的不确定性而挣扎和困惑,目前,我们必须放弃对具体答案的期望,或许我们永远也不会知道是什么促使早期人类离开非洲,每一次探索都可能涉及一个独特的原因。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/2/3195423.html
中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底
据东网:台湾大学的古生物学家在台湾东北部,发现逾300个约2,000万年前的蠕虫大型L形巢穴,透过重建远古生物活动留下的遗迹化石,相信巢穴属于被认为可能是博比特虫祖先的大型伏击捕食者蠕虫。
论文作者勒韦马克(Ludvig Lowemark)的团队利用中新世形成的海底层内保存的319件样本,重建了一个新的遗迹化石,推估出该巢穴长约2米、直径约0.025米。遗迹化石的形态学显示,这些巢穴可能是迄今仍存在的博比特虫等大型海生蠕虫的栖息地,而穴口顶部发现高浓度的铁,或说明该蠕虫曾通过分泌黏液加固穴壁。
博比特虫主要栖息在太平洋海底狭长洞穴中,体长由0.1至3米不等,它们会突然向上窜出巢穴,将鱼等猎物拖回穴中享用。古生物学家认为,遗迹化石中保存的独特羽毛状结构,正是古代蠕虫和它的猎物撤回到沉积物的行为造成。研究论文已刊登于学术期刊《科学报告》。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/5/3197059.html
《白垩纪研究》:阿根廷挖掘出9800万年前恐龙化石 可能属于有史以来最大的陆地动物

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


《白垩纪研究》:阿根廷挖掘出9800万年前恐龙化石 可能属于有史以来最大的陆地动物
据cnBeta:美国有线电视新闻网(CNN)报道,古生物学家在阿根廷挖掘出9800万年前的恐龙化石,这块化石可能属于有史以来最大的陆地动物。从2012年开始,古生物学家开始从阿根廷内乌肯省的 "坎德罗斯组"岩石层中挖掘出24块脊椎骨以及骨盆骨等。起初,研究人员并不清楚他们发现了什么,只知道它是巨大的。
而在本月发表在《白垩纪研究》杂志上的一篇新论文中,古生物学家说,这些遗骸表明这属于一种巨型长颈食草恐龙,这可能是有史以来出土的最大的恐龙化石。
他们还不能推测这些巨大的骨头是否属于一个已知的物种或完全是新的物种,但是,根据CNN的报道,该团队表示,该标本可能比一个122英尺,近70吨重的Patagontitan更大。
据Live Science报道,研究人员已经将新标本的年代确定为大约9800万年前。“鉴于新骨架的测量结果,看起来很可能是有史以来发现的最大的,甚至是最大的蜥脚类恐龙之一的竞争者,”伦敦自然历史博物馆的古生物学家Paul Barrett告诉Live Science,他没有参与这项研究。“这个新的骨骼可能提供了蜥脚类恐龙在陆地上最大动物规模极限上极限的另一个例子。”
为了得出关于这只巨型恐龙物种的结论,并更准确地估计其大小,研究人员需要继续挖掘。“这是一只巨大的恐龙,但我们预计在未来的野外考察中会发现更多的骨架,所以我们将有可能有信心解决它到底有多大,”阿根廷拉普拉塔博物馆的古生物学家、论文的主要作者Alejandro Otero通过电子邮件告诉CNN。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/5/3197212.html
《加拿大地球科学》:研究发现暴龙宝宝破壳而出时达91厘米长 与边境牧羊犬相若

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


《加拿大地球科学》:研究发现暴龙宝宝破壳而出时达91厘米长 与边境牧羊犬相若
据东网:英国爱丁堡大学的古生物学团队近日透过3D技术,分析在美国和加拿大出土的已知最古老的暴龙胚胎化石,发现暴龙宝宝破壳而出时达91厘米长,体积与边境牧羊犬相若。研究结果周一(25日)刊登于《加拿大地球科学》期刊。
爱丁堡大学联同加拿大艾伯塔大学及美国蒙大拿州大学组成的研究团队,分析胚胎化石剩馀的3厘米长的下颚骨和其他碎片,证实暴龙孵化前已有基础形态,长得比电影《侏罗纪公园》模拟的暴龙宝宝更大。
虽然暴龙蛋至今未被发现,但研究团体相信龙蛋约43厘米长,距今有7,000万年历史,与雷克斯暴龙有表亲关系;而暴龙成长后体型惊人,有12.2米高、体重可达8吨。
地球科学系教授芬斯顿(Greg Funston)表示,研究有助人们了解暴龙的早期生活,并揭示它们出生时体积和体形;又称暴龙蛋可能会孵化出最大的物种,外形与父母很相似,有助于未来进行同类研究。
相关报道:化石分析表明:新孵化的暴龙科恐龙仅有边境牧羊犬大小
据cnBeta:外媒报道,暴龙科恐龙可能是世界上最著名的恐龙家族,它们的队伍中包括40英尺(12米)高的霸王龙。现在新研究的化石表明,这些动物刚从蛋中孵化出来时,大约有“边境牧羊犬的大小”。这项研究是由苏格兰爱丁堡大学和加拿大阿尔伯塔大学的科学家团队进行的。
他们对一个3厘米(1.2英寸)长的下颌骨部分进行了3D扫描,该下颌骨来自于蒙大拿州发现的双麦迪逊组中发现的达斯布雷龙,同时还有一个很可能来自于阿尔伯塔省马蹄峡谷组中发现的艾伯塔龙胚胎的爪子。下颌骨表现出一些暴龙科恐龙特有的特征,比如明显的 "下颚"。它的牙齿刚刚开始发育,说明这个个体确实是个“婴儿”。
根据标本的测量结果,估计这些恐龙孵化后的长度不可能超过3英尺(0.9米)。此外,还确定它们蜷缩在里面的蛋大约有17英寸长(432毫米)--这是一个重要的发现,因为古生物学家还没有找到他们确切知道是暴龙的蛋的化石。
"这些骨头是了解暴龙类恐龙早期生活的第一个窗口,它们告诉我们关于暴龙类恐龙宝宝的大小和外观,"爱丁堡大学的格雷格-冯斯顿博士说。“我们现在知道,它们会是有史以来从蛋中出现的最大的幼体,而且它们看起来非常像它们的父母--这都是未来发现更多材料的好迹象。”
有关这项研究的论文最近发表在《加拿大地球科学杂志》上。
相关报道:胚胎化石显示:霸王龙“宝宝”破壳而出时大小和边境牧羊犬相当
据cnBeta:外媒CNET报道,目前研究人员只能通过化石记录来了解恐龙胚胎最早的样子。这是一个艰难的探索过程,但“首例已知的暴龙胚胎化石”的发现正在帮助我们创造一幅画面。爱丁堡大学古生物学家Greg Funston领导的一个研究小组研究了一个微小的颚骨和爪子碎片,这些碎片属于著名的霸王龙的表亲。该团队创建了3D扫描来分析这些化石,并确定这些恐龙孵化时应该有3英尺(约1米)长。
该团队于周一在《加拿大地球科学杂志》上发表了其研究结果。“霸王龙的卵和胚胎仍然难以捉摸,幼年标本--虽然已知--也很罕见,”研究人员在论文中指出。Funston提出,有可能霸王龙产下的是软壳蛋,不容易作为化石保存下来。
虽然蛋仍然没有被发现,但化石胚胎碎片却很能说明问题。该团队的工作表明,这些蛋长约17英寸(43厘米),小恐龙破壳而出时大小应该和边境牧羊犬差不多。
霸王龙凭借其庞大的体型、细小的前肢和掠夺性的本性而在恐龙中占主导地位。它们的身长可以达到40英尺(12米)。"这可能看起来很巨大,但请记住,它们本来是蜷缩在恐龙蛋里面的,"Funston在一篇博客文章中写道。
“这些骨头是了解霸王龙早期生活的第一个窗口,它们告诉我们关于霸王龙宝宝的大小和外观,”Funston在周一的一份声明中说。“我们现在知道,它们应该是有史以来从蛋里出来的最大的幼体,而且它们看起来会非常像它们的父母--这都是未来发现更多材料的好迹象。”
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196937.html
《远古世界》杂志:新化石研究解决古昆虫学近50年争议 澄清玉门鞘蠊的分类地位

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


玉门鞘蠊的生态复原图(黎家豪绘制)

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玉门鞘蠊标本照片与线条图

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玉门鞘蠊的系统发育位置示意图与其在早白垩世的分布图
据中国科学院南京地质古生物研究所:玉门鞘蠊科(Umenocoleidae)最早发现于甘肃酒泉盆地下白垩统,是当今争议最大的昆虫化石类群之一。该类群先后被不同学者归入鞘翅目基干类群、蜚蠊目、革翅目、螳螂目等完全不同的目级单元,而主要原因在于其前翅与鞘翅目基干类群、网翅总目(包括蜚蠊目、螳螂目及传统意义上的白蚁)的一些类群和原革翅目的前翅在脉序上非常类似。近年,部分欧美学者认为玉门鞘蠊科应当仅包括其模式属——玉门鞘蠊属(Umenocoleus),将其再次归入鞘翅目,并认为该科是鞘翅目其余类群的姊妹群;而仍有学者坚持将其归入网翅总目。若新分类为真,玉门鞘蠊的分类地位在鞘翅目的起源及早期演化上将具有重要意义。但目前玉门鞘蠊的分类地位仍然存在很大争议。
近期,中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的研究生罗慈航在王博研究员和张海春研究员的指导下,基于玉门鞘蠊模式种(弯脉玉门鞘蠊Umenocoleussinuatus)的模式标本产地、层位以及新采集标本,通过细致的形态学研究和系统发育分析,提出玉门鞘蠊是网翅总目的一个特化的类群,与奇翅目近缘。该研究不仅解决了古昆虫学上由来已久(近50年)的一个争议,也揭示了玉门鞘蠊与原始甲虫的相似性是趋同演化的结果。该研究成果已发表于《远古世界》(Palaeoworld)杂志。
研究团队对甘肃酒泉盆地下白垩统发现的三块新的玉门鞘蠊化石进行了研究,并重新研究了吉林下白垩统大拉子组的多脉玉门鞘蠊(Umenocoleus nervosus)模式标本和两块保存于缅甸琥珀中与弯脉玉门鞘蠊关系密切的昆虫化石。在扫描电镜下,研究人员发现玉门鞘蠊前翅上的杯状凹陷虽然在肉眼上类似于鞘翅目基干类群和现生的原鞘亚目鞘翅上的窗格结构,但其微观结构明显不同。
研究人员进一步选取了72个特征和36个类群进行系统发育分析,结果表明玉门鞘蠊是网翅总目内一类特化的类群,与近期新发现的奇翅目近缘。玉门鞘蠊硬化的前翅极有可能是与鞘翅目基干类群和现生的原鞘亚目趋同演化的结果。研究还发现,玉门鞘蠊虽然在早白垩世时期广泛分布于地球上,但之后很快就走向灭绝,这很可能与裸子植物的衰退和多食亚目甲虫的兴起有关。玉门鞘蠊与奇翅目一样,是网翅总目占据新的生态位的又一次失败演化试验。
本研究得到国家自然科学基金委、中国科学院战略先导专项和第二次青藏联合科考项目的资助。南京古生物所方艳、王春朝协助完成了扫描电子显微镜的实验。
论文信息:Luo, C.-H., Beutel, R.G., Thomson, U.R., Zheng, D.-R., Li, J.-H., Zhao, X.-Y., Zhang, H.-C., Wang, B., 2021. Beetle or roach: systematic position of the enigmatic Umenocoleidae based on new material from Zhonggou Formation in Jiuquan, Northwest China, and a morphocladistic analysis. Palaeoworld.https://doi.org/10.1016/j.palwor.2021.01.003
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196938.html
1亿年前缅甸琥珀中发现萤火虫祖先——白垩光萤科昆虫

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


1亿年前缅甸琥珀中发现萤火虫祖先——白垩光萤科昆虫
据东网:中国、捷克、英国古生物学者近日在1亿年前的缅甸琥珀中,发现一种原始萤火虫的祖先,即白垩光萤科(Cretophengodidae)昆虫。专家相信,它与现时萤火虫有别,只会出于防御及自保才会发光。上述研究日前已刊在英国《皇家学会生物学分会学报》。
团队共研究两万多块琥珀化石,结果发现一块保存得较为完好的白垩光萤科昆虫雄虫标本。它体长约7毫米,前端长有一对长长、有分支的触角。与现时萤火虫相比,它的眼睛更大,头部亦向前伸,而身体也更加柔软。
领导研究的中国科学院南京地质古生物研究所副研究员蔡晨阳表示,透过与现代相似类群萤火虫比较,他们推测这种原始萤火虫的祖先发光并非为了求偶,而是去抵御蚂蚁、青蛙等捕食者的攻击。
相关报道:发光御敌!科学家发现1亿年前萤火虫祖先 保存在9900万年前的缅甸琥珀中
据前瞻经济学人APP资讯组编译:生物发光背景——发光动物长期以来一直让科学家们着迷,无论是鸭嘴兽、壁虎还是甲虫。
发光甲虫超科(萤火虫、火甲虫、萤火虫)是陆生发光动物中最典型的类群。生物发光的进化与异常的形态变化有关,如软体和幼态化,但化石记录的碎片性揭示了这些适应的起源。
在题为“Cretophengodidae, a new Cretaceous beetle family, sheds light on the evolution of bioluminescence”的论文中,中国科学院南京地质古生物研究所的科学家们报道了他们发现的生存于在缅甸北部白垩纪中期(约9900万年前)的一种新的发光甲虫科——白垩光萤科(Cretophengodidae)。
根据近日发表在英国《皇家学会生物学分会学报》(Proceedings of the Royal Society B)杂志上的这项研究,这种甲虫属于白垩纪中期新发现的昆虫家族,也是萤火虫的祖先。
这一新类群的发现,对于研究叩甲总科中生物发光的起源与演化具有重要意义。白垩光萤的发现,也为这一类群的软躯体化及生物地理分布提供了新的见解。
据悉,研究所的科研助理李言达、副研究员蔡晨阳等人与捷克帕拉茨基大学、英国布里斯托大学,及国内中山大学的同行合作,最终得到了一枚保存较完好的阿扎白垩光萤(Cretophengodes azari Li, Kundrata, Tihelka & Cai, 2021)雄性标本。
白垩光萤的触角具12节,呈双栉状,与现生的光萤科相似。然而白垩光萤的前胸腹板较发达,鞘翅完全覆盖腹部,腹部可见腹板6节,与光萤科及近缘的雌光萤科均不同。
白垩光萤科(Cretophengodidae)属于生物发光类鳗枝,可能代表了光萤科 雌光萤科进化枝的基干类群。
雄性化石的腹部有一个发光器官,这可能是一种防御功能机制——很像现代萤火虫(古代甲虫的远亲)利用光来抵御捕食者。
在发光甲虫中,幼虫比成虫更容易发光。这些幼虫在夜间有规律地发光,或在受到干扰时自发发光。先前的研究表明,捕食者——如蜘蛛、蚂蚁、青蛙和鸟类——可能会避开发光的幼虫。
研究人员推测,甲虫之所以进化出生物发光,可能主要是为了防御捕食者,后来才将其用于其他目的,比如交配。
这项研究的科学家们进一步证实了这一假设,他们指出,许多食肉动物的祖先都起源于白垩纪早期,它们的化石标本也可以追溯到缅甸。
发光甲虫是分布最广、数量最多的发光生物;它们精心制作的闪光屏在识别配偶、发出警告信号、交流和引诱猎物方面都起着重要作用。大多数生物发光甲虫(约2300种)属于巨多样性多食性目昆虫总科,最近的分子研究将其归为一个单一的分支:昆虫类昆虫科,昆虫类昆虫科,萤火虫类昆虫科,萤火虫类昆虫科(发光甲虫)和裂眼虫科。
目前,由于科学家们只是发现了雄性化石,研究仍然缺少一个关键的发现:将雌性性标本与研究中描述的雄性标本进行比较。即使是甲虫也有多样性的问题——先前的研究表明,尤其是雌性甲虫,成年后仍然保留着与生物发光相关的特征。科学家们可能无法辨认出Cretophengodidae科的成年雌性成员,因为它们与幼幼虫非常相似。
参考资料:
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.2730
https://www.inverse.com/science/evolution-of-bioluminescence-beetle-study
相关报道:发现1亿年前萤火虫发光为防御而非求偶
据新华日报(记者 张宣):现代科学家认为,萤火虫发光的目的是在和对象求偶和沟通。但近日中国科学院南京地质古生物研究所的科研助理李言达、副研究员蔡晨阳等人与捷克帕拉茨基大学、英国布里斯托大学及国内中山大学的同行合作研究后发现,缅甸琥珀中有一个叩甲总科的新科:白垩光萤科。缅甸琥珀中的白垩光萤化石十分类似光萤科,这类的生物发光常发现于幼虫和雌性,雄性少,功能是防御,而不是求偶。
蔡晨阳介绍,大部分发光的叩甲总科的物种都属于“萤类”,包括萤科、光萤科、雌光萤科,以及一个于2020年新建立的华光叩甲科。在这一分支中,除最基部的华光叩甲科外,萤科、光萤科与雌光萤科的身体均较为柔软,部分类群的雌性还具有幼态持续现象,这使得这一类群的物种很难保存为化石。除萤科于白垩纪缅甸琥珀及一些新生代地层中有化石记录外,其他类群此前尚没有化石被正式报道。
研究人员在白垩纪中期缅甸琥珀(约1亿年前)中发现了一枚保存较完好的阿扎白垩光萤雄性标本。白垩光萤的触角具12节,呈双栉状,与现生的光萤科相似。然而白垩光萤的前胸腹板较发达,鞘翅完全覆盖腹部,腹部可见腹板6节,与光萤科及近缘的雌光萤科不同。根据其形态特征,研究人员推测白垩光萤可能属于光萤科 雌光萤科进化枝的基干类群。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197340.html
4.8亿年前的Cantabrigiaster fezouataensis可能是地球上所有海星物种的祖先

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4.8亿年前的Cantabrigiaster fezouataensis可能是地球上所有海星物种的祖先
据新浪科技:国外媒体报道,最新研究表明,一块外形奇特的小化石样本中的远古物种可能是地球上所有海星物种的祖先。该远古新物种被命名为Cantabrigiaster fezouataensis,外形颇似海星,但缺少现代海星生物的显着特征,它没有蛇尾海星的细长触角,也没有现代海星结实的外壳,因此研究人员推测它是现代所有海星物种的祖先。
该远古新物种被命名为Cantabrigiaster fezouataensis,外形颇似海星,但缺少现代海星生物的显着特征,它没有蛇尾海星的细长触角,也没有现代海星结实的外壳,因此研究人员推测它是现代所有海星物种的祖先。
这块4.8亿年前的化石虽然17年前就在摩洛哥沙漠挖掘发现的,但该化石中的远古物种真实身份和进化历史至今仍是一个谜。1月20日发表在《生物学快报》的一份研究报告中,科学家对这个化石样本进行了详细描述。
该远古新物种被命名为Cantabrigiaster fezouataensis,外形颇似海星,但缺少现代海星生物的显着特征;它没有蛇尾海星的细长触角,也没有现代海星结实的外壳,因此研究人员推测它是现代所有海星物种的祖先。
研究报告作者、英国剑桥大学地球科学系古生物学家艾伦·亨特说:“我们现已确切发现第一种类似海星的生物是如何出现的,以及它是如何进化成为现代海星物种,现代海星物种已遍布全球海洋。”
Cantabrigiaster fezouataensis生活在冈瓦纳超大陆水域,亨特说:“当时这一远古物种的生活环境可能更接近现代南极洲。”
它们生活在奥陶纪早期,大约4.854亿-4.6亿年前,该物种喜欢栖息在远古冷水礁上,其周围环境存在着许多怪异生物,例如:被称为anomalocaridids的巨型滤食生物。
目前,研究人员并不确定该物种的进食习性,其颌骨证据表明,它可能不像同一时期的anomalocaridids和现代蛇尾海星的滤食习性,通过深入分析该化石样本,研究小组确定了它是海星祖先物种的重要线索。
亨特说:“我们坐在一间实验室里,认真观察该化石样本的每一个细节特征,然后与现存动物特征以及化石记录已确定的特征进行全面对比分析,最终我们利用生物学和数学算法将该远古物种列入海星进化谱系中。”
海星和蛇尾海星是现存5个种群的两个,它们在一起形成一个更大的种群,叫做冠群棘皮动物,其他3个种群是海胆、海参和海百合,最新发现的远古新物种臂状结构与海百合相似,这意味着海百合的血统可追溯至这个古老祖先物种。
最新分析表明,该远古新物种首次出现在被称为“大奥陶系生物多样性事件”的重要时期,亨特说:“这是生命真正开始多样化的时候,而海星是我们现今在海洋世界中认识到最早的动物之一。”
以Cantabrigiaster fezouataensis物种为起点,现在有可能将4.8亿年前海星物种与之后的化石物种联系起来,然后再与现今物种进行对比分析。
法国国家科学研究中心(CNRS)、里昂大学古生物学家伯特兰·列斐伏尔称,这是一项非常有趣的研究!据悉,他在摩洛哥遗址收集化石样本,他曾发现大量保存非常完好的化石。
列斐伏尔说:“在摩洛哥发现的远古海星祖先物种非常重要,它提供了关于早期海星物种进化以及冠群棘皮动物起源的有趣信息,但目前我们还需要展开更深入的研究分析,尤其是对寒武纪晚期(4.97亿-4.854亿年前)的远古动物,从而填补远古棘皮动物与现代冠群棘皮动物之间微妙关联的空白。”
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3196957.html
2000万年前博比特虫的祖先曾在现今的北台湾地区捕食毫无防备的鱼类

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猎食性的博比特虫可长到3公尺长。图中这只摄于印尼的伦贝海峡(Lembeh Strait)。 PHOTOGRAPH FROM RYAN ROSSOTTO, NAT GEO IMAGE COLLECTION

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


这个立体模型显示博比特虫的觅食行为,以及这批生痕化石(命名为 Pennichus formosae)可能的形成方式。博比特虫会在它们的L的孔穴中等待,并利用强壮的大颚捕捉经过洞穴开口处的鱼。 COURTESY OF LUDVIG LWEMARK

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


这个在台湾找到的孔穴生痕化石,顶端形成了羽毛状的崩塌结构,跟现代博比特虫孔穴的结构很类似。 COURTESY OF LUDVIG LWEMARK
据美国国家地理(撰文:RILEY BLACK 编译:钟慧元):野柳、八斗子发现2000万年前巨大掠食性海虫巢穴遗迹,根据保存于北台湾海岸的孔穴痕迹,这类具有「触发式大颚」的海虫从沙中冲出来抓鱼,已经有几百万年的历史了。
巨大的海虫潜藏在珊瑚礁周围的海床底下,静待倒楣的鱼儿游近,再用锯齿状的敏捷大颚咬住,然后拖回沙中的巢穴。这种迅雷不及掩耳的致命奇袭,为这博比特虫(bobbit worm)赢得「沙中突袭者」之称。
如今,在《科学报告》(Scientific Report)期刊中有详细描述的新发现化石化孔洞,指出相似的贪婪海底生物,可能在约2000万年前曾经在现今的北台湾地区捕食毫无防备的鱼儿。
这批发现于野柳地质公园和八斗子海岬的孔穴,是所谓的生痕化石(trace fossils),也就是古代动物所留下来的活动印痕。生痕化石非常珍贵,因为能保存生物行为的线索。这次描述的史前管道每个都超过1.8公尺长、直径约2.5公分宽,可能是生存在中新世(Miocene)的生物所遗留下来的,当时这个地区还在海底下。
尽管科学家早在18世纪就已经发现了现生的博比特虫,但学者一直到最近才详加研究。新发现的生痕化石显示这类凶狠的海洋环节动物可能从远古以来就是海洋生态系的一部分,并持续强化它们狡诈的狩猎技术,好在演化上取得优势。
留在岩石中的孔穴
现生的博比特虫许于环节动物门的多毛纲动物,跟退潮时会在海边形成小泡泡的沙蚕属于同一个类群,但博比特虫能比它们在海滩上的亲戚大上许多。
这种完美的伏击性猎食者,从约10公分到将近3公尺长都有,而且非常狡猾。 2009年,英格兰蓝礁水族馆(Blue Reef Aquarium)的工作人员因他们的鱼老是不见而觉得十分纳闷,结果发现有条大只的博比特虫──绰号巴瑞──在大家没注意到的状况下躲进了礁岩栖地的隐蔽地点。
2013年,高知大学(Kochi University)的生物学家奈良正和(Masakazu Nara)来到台湾找寻魟鱼觅食的生痕化石,结果在有2000万年历史的岩石中注意到了一大堆奇怪的孔穴。起初,这些L型孔穴看起来像是古代虾类挖出来的,国立台湾大学的古生物学家、也是本篇文章的共同作者施路易(Ludvig Lwemark)教授说。有很多种动物都会在沙质海床上钻洞,所以这种生痕化石看起来并没有什么特别不寻常的地方。
但科学家一直没能辨识出这种化石的真正来源。直到2017年,当一群生痕化石专家聚集在台北开国际研讨会的时候,施路易才有机会和同行比较他们的研究。这种孔穴并不符合任何过去在化石纪录上看过的东西。
「没有人看过类似的东西,这个事实让我们相信这是一种新的生痕化石」,施路易说。
然而,要辨识出到底是什么生物挖出了这些孔穴,需要更多侦探工作。施路易说,「并不是单一种特征让我们相信这种孔穴是环节动物挖出来的,而是许多特征的总和。」孔穴顶端似乎有坍塌,并且在岩石上留下了羽毛状的痕迹,显示这些孔穴是有一只动物在进进出出地重复使用。 「漏斗状开口显示有暴力事件,」施路易补充说,就像有生物从孔穴中朝外冲出去,而不是平静地慢慢爬到沙子外面。
有一个关键的地质化学证据更确立了这种状况。孔穴顶部富含铁质,显示不管是哪种动物挖出这些孔穴,都曾经沿着上壁分泌黏液,维持结构形状。后来细菌取食这些黏黏的东西,制造出硫化铁。这种黏液强化方式符合现代的博比特虫挖的孔穴。同时,孔穴顶部的古代沙子,似乎也受到定期的扰动,指向占据者可能是会伏击的捕食动物。博比特虫很符合这种化石。
「有这种羽状扰动特征、又是那么大的孔穴,跟这种海虫留下的痕迹一模一样。」并未参与这项研究的布里斯托大学古生物学家雅克布.温瑟(Jakob Vinther)说。孔穴的大小,还有沙子因为这种无脊椎动物的行为而被扰动的状况也都符合,他说。
穿越历史的「沙中突袭者」
大部分的时候,生痕化石的描述和命名都是在并未辨识出特定制造物种的状况下完成的,亚伯达大学的古生物学家莫瑞.金格拉斯(Murray Gingras)说。因为生痕化石很少和实体化石一起发现。这份新研究,将这种化石孔穴命名为Pennichnus formosae,为博比特虫的解读提出了很充分的理由,但他也指出,如果有实体化石的话,就能协助确认这些痕迹所暗示的现象。
「因为这种生物几乎全身都是软组织,」施路易说:「保存下来的机会微乎其微。」不过,矶沙蚕典型的多岔大颚是由硬化的蛋白质形成,尖端可能会有锌,所以比较有机会出现在化石纪录中。 「这种类型的大颚,我相信,可以追溯到奥陶纪。」温瑟说,指的是约4亿4300万年前的那段时期。
也有一些更古老的化石可以归因于这类的生物。加拿大安大略省找到的约4亿年历史的岩石,就含有行为类似现生博比特虫的动物的痕迹。然而,到现在都还没有发现更多类似的化石,是有点奇怪。根据这些孔穴的独特程度与尺寸之大,这样的痕迹在过去2000万年以来的岩石中应该相对常见才是。金格拉斯说。
或许科学家才刚开始学着辨识这些动物,只要有一点点运气,古生物学家或许就能追踪这种生物进入它们挖出的最古老孔穴之中──如果他们敢的话。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197230.html
地质勘察员在夹江县千佛岩景区旅游时无意中发现恐龙足迹化石

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


地质勘察员在夹江县千佛岩景区旅游时无意中发现恐龙足迹化石
据三江都市报(记者 钟成甲):近日,地质勘察员严宗米在夹江县千佛岩景区旅游时,无意中发现几处疑似恐龙足迹。经国家古生物化石专家委员会委员、自贡恐龙博物馆研究员彭光照和中国地质大学(北京)副教授、博士生导师邢立达现场考察,确认千佛岩景区的三趾足印为恐龙足迹,距今约1亿年。
据了解,数日前严宗米在千佛岩景区旅游时,发现旁边在建工地上的岩石为白垩纪地层,据此推测此处有可能存在恐龙遗迹。没想到爬到山坡后,严宗米果真在岩面上发现有几个足印。因为此处是正在施工的工地,收到消息后,邢立达便立即联合自贡恐龙博物馆的专家彭光照、叶勇和刘宇,迅速开展了抢救性考察。
经现场考察,专家们在建筑工地的坡面上发现了至少两层恐龙足迹,其中一层有前后两个连续的足迹,是左右脚分别留下的,形成一个单步。足迹长度18-20厘米,属于中型兽脚类恐龙。另一层是10多厘米长的小型恐龙足迹,两种足迹均为肉食性恐龙。
邢立达告诉记者,这一发现对研究乐山地区白垩纪距今1亿年前恐龙动物群的古生态有很大帮助,比如说这一层面上有非常明显和漂亮的波痕和泥裂,表明当年这里应该是一个湖泊边缘,恐龙可能在这里觅食或饮水,留下了这些足迹。
此外,距这处工地坡面恐龙足迹一两公里外,专家们还在千佛岩景区内的灵崖洞洞顶上确认了5个类似的白垩纪恐龙足迹。彭光照告诉记者,由于所处位置十分陡峭,工地坡面的恐龙足迹做科普、参观,以及保护的难度很大,风吹日晒雨淋都会对脚印造成损伤,建议当地相关部门尽快为脚印翻模,以便今后做进一步研究。而灵崖洞内的恐龙足迹保护起来相对简单,建议有关部门尽快将足迹保护起来,防止自然风化和人为破坏。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197328.html
关于哈密翼龙化石风化机理的最新研究成果 对极干旱高盐碱地区的化石保护具有普遍意义

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


关于哈密翼龙化石风化机理的最新研究成果 对极干旱高盐碱地区的化石保护具有普遍意义
据中国科学报(崔雪芹):近日,《中国科学:地球科学》及其英文版SCIENCE CHINA Earth Sciences同时在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林团队和中国科学院大学合作关于哈密翼龙化石风化机理的最新研究成果。
论文通讯作者汪筱林告诉《中国科学报》,通过哈密翼龙化石及围岩风化机理的研究,可为后续保护工作奠定基础。在日后进行保护时,除了研发合适的加固材料对化石和围岩进行加固保护处理外,受潮后的盐害治理也是重中之重。这一研究结果对极干旱高盐碱地区的化石保护具有普遍意义,具有潜在的应用价值。
发现于我国新疆哈密戈壁的数以千万计的哈密翼龙及其三维立体保存的蛋与胚胎化石,被认为是翼龙研究两百年来最激动人心的发现之一。
然而,化石标本从极其干旱炎热的原产地戈壁大漠到了相对潮湿的地方后,就会出现严重的自然风化现象,具体表现为化石围岩粉化和翼龙骨骼破碎。即便是进行渗胶加固处理后,依旧出现上述问题,严重威胁化石的安全,也影响后续研究和博物馆展陈。亟需开展针对性很强的风化机理研究。
论文第一作者、博士研究生李颖告诉记者,早在2019年,研究团队对哈密翼龙化石围岩粉化破碎的原因就已进行了初步分析研究。通过薄片岩相和扫描电镜分析,结合X射线衍射结果,发现组成围岩的碎屑颗粒之间起着粘结作用的是石盐、方解石和黏土矿物。通过离子色谱分析,发现化石围岩的可溶盐含量高出安全域值近4倍。
该研究是在对哈密翼龙化石围岩风化机理研究的基础上,对骨骼化石开展进一步的研究,主要是要了解骨骼化石自然风化破碎的原因,以及了解化石与围岩自然风化破碎的异同。
借助X射线荧光光谱分析,发现骨骼化石钙磷比约为1.16,明显低于羟基磷灰石的1.67。通过傅里叶红外光谱仪分析,发现骨骼的磷酸盐结晶度指数高达4.17,且存在CO32-替代骨骼中羟基磷灰石PO43-的现象。通过X射线衍射图谱发现骨骼化石中含有少量方解石,借助扫描电镜及能谱仪,发现这些方解石填充在骨骼的脉管道内。以上结果均表明化石经历了严重的后期成岩改造作用。
除此之外,通过X射线衍射及离子色谱分析对中空骨骼等内部的填充物进行分析,初步认为骨骼化石自然开裂剥落破碎的主要原因包括两个方面:
首先,与围岩风化原因类似,骨骼化石也遭受强烈的盐碱矿物遇潮自然风化作用(盐风化)。化石从常年干旱炎热的戈壁地区到了相对湿润的新环境后,随着外界环境温度和湿度的变化,NaCl、Na2SO4等可溶盐在骨骼内不断溶解和重结晶,必然产生巨大的结晶压和水化压。而翼龙化石在埋藏后的成岩过程中,有机质流失,其抗拉强度急剧下降。当温湿度发生变化,可溶盐不断溶解重结晶,此过程中释放的结晶压和水化压已经超过化石的抗拉强度,使化石开裂剥落。
其次,由于化石各组分之间热膨胀系数不同,在巨大温差作用下,化石内部产生巨大热应力导致开裂。应力的来源一方面是在骨骼的脉管道等孔隙中存在一定量的方解石,其热膨胀系数存在各向异性,随着温度不断变化,骨骼内的方解石与羟磷灰石膨胀收缩的体积不同,造成应力的局部集中,产生微裂隙,从而对化石结构造成破坏。
另一方面,由于外部围岩、骨骼化石和内部填充物三者之间的热膨胀系数不同,在温度变化下,以方解石为主的内部填充物、骨骼化石和外部砂岩的热膨胀系数不同导致化石产生热应力,在昼夜温度的循环变化下,围岩—骨骼化石界面和骨骼化石—填充物界面会不断产生应力,在长期的应力作用下会使得化石开裂剥落。
该研究得到国家自然科学基金面上项目和基础科学中心项目、中国科学院青年创新促进会基金和哈密市政府合作项目的资助。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/1/3197126.html
河北省青龙县中晚侏罗世燕辽生物群的贼兽类化石破解哺乳动物听觉演化谜题

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


河北省青龙县中晚侏罗世燕辽生物群的贼兽类化石破解哺乳动物听觉演化谜题
据新华每日电讯(记者 岳冉冉):风声、雨声、读书声,声声入“中耳”。“听”是生物演化进程中最美妙的事情之一。但是敏锐的听觉并非“天赋”,而靠演化,更需漫长历史长河的“打磨”。
哺乳动物的听力演化是古生物学研究之谜。我国古生物学家通过研究1.6亿年前的化石,解开了这一谜题,证实与恐龙同时代的“贼兽”已长有哺乳动物中耳。该成果于1月28日在线发表在国际期刊《自然》上。今天,我们就来解读下这项具有颠覆性意义的成果。
人类耳朵是从爬行动物进化而来
“哺乳动物的耳朵,是从爬行动物的耳朵进化而来。”论文的通讯作者、云南大学教授毕顺东说,“这是生命演化大戏中最精彩的章节,也是脊椎动物演化史上,身体结构由一种功能变为另一种功能的经典范例。”
哺乳动物中耳有三块听小骨——镫骨、砧骨和锤骨,它们是哺乳动物骨骼系统中最小的骨头,是听觉链上的重要结构,也是哺乳动物听到声音的关键。
“听见”的过程极其神奇。声波从外耳进入,通过窄窄的耳道,穿越鼓膜,到达中耳区,就会遇到锤骨、砧骨及镫骨,这“三兄弟”在耳膜与充满液体的内耳间,能把声波放大,再将声音有效地传递到内耳。我们的耳朵之所以能“听见”,就与这三块听小骨有关。
而爬行动物的中耳仅有一块听小骨——镫骨。因此,哺乳动物比爬行动物的听觉更敏锐,能感知到更细微的声音。
爬行动物的中耳是怎么演化为人的中耳的呢?这是一个复杂的过程,毕顺东尝试进行通俗的解释——
爬行动物的下颌与头部相连,它们的中耳虽只有一块镫骨,但它们头骨中的“方骨”和下颌中的“关节骨”形成的颌关节,却具有咀嚼和听觉的双重功能。
“简单来说,爬行动物的嘴不仅能‘吃’,还能‘听’,它们在吃东西时,下颌上下运动,会影响到听力,因此它们几乎是嚼几下就咽了,像鳄鱼和蛇不能撕咬和咀嚼,只能囫囵吞下去。”毕顺东说。
在进化为哺乳动物的漫长岁月中,爬行动物的“方骨”和“关节骨”逐渐演变成了砧骨和锤骨,位置也从嘴部向上、向后移到了头部,最终与镫骨一起,形成了哺乳动物“三骨鼎立”的听觉。
其实,人类也留下了爬行动物这一特征。人类的锤骨与砧骨也是由爬行动物的关节骨和方骨演化而来,位于中耳腔,通过耳咽管与鼻咽部相连。举例来说,当人类嚼硬东西,像豌豆、蚕豆、薯片时,听力是会受影响的。再比如,人类感冒咳嗽、咽喉发炎时,有时也会导致中耳炎。而中耳炎产生的积液,可能会堵塞耳咽管,影响听力,严重时甚至会暂时性失聪。
“贼兽”揭开中耳演化之谜
那么,生物演化研究的难题来了——爬行动物的“方骨”和“关节骨”是如何演化成哺乳动物听小骨的呢?我国古生物学家通过研究河北省出土的距今约1.6亿年的一件“双钵翔齿兽”化石,解开了生物演化这一难题。
双钵翔齿兽是一种贼兽类动物,与恐龙生活在同一时代,是早期哺乳动物,样子很像今天的松鼠。“它不仅有大尾巴,还有可以滑翔的双翼。”该成果的第一作者、内蒙古自然博物馆馆长王军有说,“非常罕见的是,这一标本的两侧保存了完整的听小骨和关节结构,其中,砧骨仅长约1毫米。”
王军有还原出了这样一幅图景——这只双钵翔齿兽生活在有大量湖泊和森林的辽西地区,突然有一天,一场火山爆发把它的家全覆盖了,这只双钵翔齿兽被完好地“封印”在了岩层中,甚至连1毫米的听小骨也保存了下来。1.6亿年后,古生物学家在研究这些被大自然完好留存的细微结构后发现,双钵翔齿兽的听小骨已明显与下颌分离,属于典型的哺乳动物中耳。其中,砧骨、锤骨这两块听小骨,与现生鸭嘴兽类一样,是上下叠覆的关系。
听力,躲过大灭绝的关键
关于爬行动物中耳演化为哺乳动物中耳,学界一直存在两种假说。
一种是“脑颅膨胀”说,即哺乳动物生长过程中,脑颅增大,致中耳位置后移,最终中耳脱离下颌。第二种是“负向异速生长”说,即在哺乳动物胚胎发育早期,中耳骨骼形态相对于下颌较大,中耳骨化时间更早,因此在胚胎发育后期,随着头骨、下颌的长大,中耳听小骨最终脱离下颌。
而毕顺东等人对双钵翔齿兽的研究成果,推翻了以上假说。
“正是砧骨和锤骨上下叠覆的连接方式,允许这两块听小骨间能发生微小运动,从而为哺乳动物下颌的运动提供了空间。”毕顺东解释说,简单理解,这两块叠覆的骨头为哺乳动物前后、左右、上下咀嚼提供了可能。
之后的漫长岁月里,这两块听小骨与下颌完全分离,并不断缩小,进入到中耳,专职听力,真正演化为哺乳动物的听小骨。
“听小骨,终于从具有咀嚼和听觉双重功能,过渡到单一听觉功能。而强大的听力,也为哺乳动物躲避天敌提供了预警保护。可以说,哺乳动物中耳的演化,完全是自然选择的结果。”毕顺东说。
听小骨虽小,却让人类获得了更为敏锐的听力,以及对更大声阈范围的感应力。毕顺东说:“听力的提高、听觉的敏锐,可能正是哺乳动物能躲过中生代大灭绝、繁衍至今的一个关键原因。”
相关报道:贼兽类化石破解哺乳动物听觉演化谜题
据科普时报(记者 陆成宽)哺乳动物听小骨“三骨鼎立”的听觉结构是怎么形成的?1月28日,《自然》在线发表了一项哺乳动物听觉和中耳演化机制的研究成果。基于对哺乳动物中耳听小骨连接关系的新发现,来自云南大学等单位的研究人员提出,叠覆型砧骨—锤骨关节是中耳听小骨与下颌脱离的关键一步,解决了哺乳动物中耳和听觉演化研究中存在已久的难题。
哺乳动物的中耳有3块听小骨,即镫骨、砧骨和锤骨。听小骨是现生哺乳动物骨骼系统中最小的骨头,形成了从鼓膜到内耳之间传递声波和增强声波频率的听觉链。与哺乳动物不同,爬行动物的中耳只有一块镫骨,而它们下颌中的关节骨和头骨中的方骨形成颌关节,连接下颌和头骨,具有咀嚼和听觉的双重功能。
爬行动物演化为哺乳动物过程中,方骨和关节骨逐渐演变成了砧骨和锤骨,才形成了我们哺乳动物现在“三骨鼎立”的敏锐听觉结构。但是,“爬行动物的方骨和关节骨究竟是如何与下颌发生分离,从而演化成精细复杂的哺乳动物的听小骨,则在过去两百年里一直被认为是生物演化研究中的中心难题。”云南大学古生物研究院教授毕顺东说。
传统中耳演化模型认为哺乳动物祖先的下颌通过麦氏软骨和关节骨与头骨相连,哺乳动物演化过程中脑颅的增大导致中耳位置后移,最终脱离下颌。近期一些研究则提出了“运动功能驱动学说”,认为多瘤齿兽咀嚼时下颌向后运动的行为才是导致中耳逐渐与下颌脱离,最终进入头骨的主要原因。但是,通过麦氏软骨和关节骨与头骨相连的下颌并不能向后运动,并且鸭嘴兽等基干哺乳动物支系在咀嚼时下颌并不向后运动,与运动功能驱动学说相矛盾。
此次研究的标本来自河北省青龙县距今约1.6亿年的中晚侏罗世的燕辽生物群,归属于双钵翔齿兽,具有滑翔的翼膜,是贼兽的一种。标本的两侧非常罕见地原位保存了完整的听小骨和关节结构,?其中砧骨仅长约1毫米。
通过对听骨细微形态和关节结构的研究发现,贼兽类的听小骨明显已与下颌分离,没有麦氏软骨相连,属于典型的哺乳动物中耳。两块听小骨,砧骨、锤骨与现生鸭嘴兽类一样,为上下叠覆关系。正是这种叠覆型的连接方式,允许砧骨、锤骨之间发生微小运动,从而为下颌相对于头骨的运动提供了空间,才最终促成了听小骨与下颌的完全分离。
“我们研究发现了砧骨—锤骨叠覆关系理论,从而解决了下颌运动机制的难题。”毕顺东说,使我们更清楚地理解哺乳动物独特听觉器官的演化过程。哺乳动物中耳的演化蕴含了复杂的细节过程,是砧骨和锤骨扩展适应和再作用的最佳范例。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/5/3196726.html
化石肌肉建模研究表明:人类灵巧拇指起源于200万年前

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中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


化石肌肉建模研究表明:人类灵巧拇指起源于200万年前
视频:化石肌肉建模研究表明:人类灵巧拇指起源于200万年前
据中国科学报(文乐乐):人类的拇指是一个灵巧的奇迹,它让人们能制作工具、缝衣服和打开罐子。但这种独特的手指是如何以及何时进化的一直是个谜。现在,一项对拇指化石肌肉建模的研究表明,大约200万年前,人类祖先进化出了一种独特的附肢。
未参与该项研究的英国肯特大学古人类学家Tracy Kivell说,该研究是一个“彻底的分析”,但它还处于初级阶段,无法提供确凿的证据。
弄清古代的拇指如何工作并不容易。首先,化石不能保存肌肉,所以之前大多数研究依赖于比较古人近亲的手骨与人类手骨间的相似度来评估其灵巧程度。其次,手骨很小,在化石记录中也相对罕见。然而,相似之处可能具有欺骗性:根据肌肉的连接方式不同,一些骨骼结构相似的物种可能拥有非常不同的握力,反之亦然。
德国图宾根大学古人类学家对各种古代拇指骨化石进行了数字化处理,包括人属的所有物种,以及其他非常相近的物种。研究人员研究了10万年前的两名早期现代人和4名尼安德特人,以及身材矮小的穴居人纳勒迪人(大约30万至25万年前)的骨骼。他们还研究了人类姐妹属——南方古猿,包括阿法种、非洲种和源泉种。
然后,研究人员使用3D计算机软件在化石上数字化重建了一块被称为拇对掌肌的肌肉,它可以让拇指向内弯曲,到达手掌底部。他们模拟了肌肉可能产生的近似力,更大的力相当于更好、更精确的握力——例如拿稳针线或挥动锤子时。
为验证模型,研究人员将同样的方法应用到现代人类和黑猩猩的拇指上。结果显示,模型估计的力量与已知的两个物种的能力相符。
研究人员近日在《当代生物学》上报告说,他们调查的所有人属成员的拇指握力基本上与现代人相同。
研究小组还在南非斯沃特克兰遗址的两个古人类标本中发现了现代外观的拇指,这些标本可追溯到大约200万年前。由于骨骼不完整,没有人能确定它们属于哪个物种或属。研究人员说,不管怎样,这一化石代表了化石记录中已知的最早的类人拇指。
此外,研究小组发现,研究中的其他人类近亲——南方古猿的拇指要弱得多,更接近现代黑猩猩的拇指。南方古猿源泉种有点令人惊讶,它和斯沃特克兰遗址标本一样,可追溯到约200万年前。它像人手一样的比例使许多人相信它可能和人一样灵巧,但效率没有人类高。
研究人员表示,总的来说,这项研究表明现代人类的拇指起源于约200万年前的人属。这可能使远古人类越来越擅长制造石器,并最终超越了其他古人类。
比利时鲁汶大学人类学家和解剖学家Evie Vereecke称赞了该研究方法。但是她说,应该谨慎对待这些发现。“我们知道,灵巧不只来自于一块肌肉。”艾克斯—马赛大学生物力学研究员Laurent Vigouroux也表示,有超过10种不同的肌肉有助于拇指运动,一些物种中拇对掌肌较弱的力量可能会被其他一些肌肉弥补。
尽管如此,Vigouroux和Vereecke都表示,这项研究的基本方法为人类学家提供了一种分析化石肌肉特征的“共同语言”。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/5/3197071.html
加拿大魁北克省废弃铁矿场发现1亿年前白垩纪时期新品种螳螂化石

中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


中新世化石揭示博比特虫祖先史前食肉蠕虫或2000万年前定居海底


加拿大魁北克省废弃铁矿场发现1亿年前白垩纪时期新品种螳螂化石
据东网:加拿大有研究人员早前在魁北克省边境一个废弃铁矿场,发现两块各藏有一只昆虫的化石。经研究后证实化石属1亿年前白垩纪时期,石中昆虫原来是史前新品种螳螂。研究人员指,新发现有助了解已知螳螂物种间的进化关系,并揭示螳螂和同类昆虫的翅膀进化过程。
蒙特利尔麦吉尔大学古生物学博士生德默斯-波特文(Alexandre Demers-Potvin)领导的的研究团队,起初无法辨认出化石属何种昆虫,于是与巴黎国家博物馆古昆虫学家贝图(Olivier Bethoux)联络,并一起透过反射变换成像技术(RIT),深入观察化石中昆虫的翅膀。
他们发现昆虫的后翅上错综复杂的翅脉网络中,有一条也存在于现代缺爪螳科(Chaeteessidae)螳螂身上的静脉,认为这反映两者之间有物种进化关系。研究人员给化石中的昆虫命名为拉布拉多曼蒂斯·吉尔伯蒂螳螂(Labradormantis guilbaulti),将之归入现存和灭绝螳螂的近亲之列。
参考资料:https://www.donews.com/news/detail/5/3196809.html

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