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化石数据

2018-09-29

科学中国人 2018年16期
关键词:琥珀中国科学院足迹

蛙类琥珀化石

中国地质大学(北京)邢立达研究团队与美国佛罗里达大学David C.Blackburn等科学家合作,对陆续收集到的缅甸蛙类琥珀化石展开了细致的研究,研究成果发表于Scientific Reports。蛙类由于骨骼柔软纤细、骨化程度低且软骨组织多,很难形成完整的化石,被完好“封存”于琥珀中的情况就更加罕见。这次发现的“琥珀蛙”既是缅甸地区首次发现的蛙类琥珀,也是世界现存最古老的蛙类琥珀化石。在此之前,人们仅在墨西哥和多米尼加两地发现过蛙类琥珀化石,且均来自约2000~3000万年前的新生代时期。而这次的“琥珀蛙”来自约9900万年前(约1亿年前)的白垩纪中期,与恐龙处在同一时期。

四件蛙类化石标本(图片来源于Scientific Reports)

正模标本(图片来源于Scientific Reports)

化石大数据与古气候模型研究对未来温度季节性变化的启示

中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室古生态组李树峰等人和生物地理与生态学研究组星耀武,以及英国布里斯托大学等研究人员结合植物大化石数据和气候模型开展合作研究,研究论文发表于Gondwana Research。论文整合了渐新世欧亚大陆中高纬度地区149个植物大化石数据点,利用共存法重建了化石点的古气候数据。通过对不同时期和地区的古气候进行对比,分析了早、晚渐新世欧亚大陆不同地区的气候差异,以及和现代气候的对比分析。进一步对比了化石数据和英国布里斯托大学一系列HadCM3L模型模拟的渐新世气候结果,分析了化石数据和气候模型之间的差异。

“许昌人”遗址地质考古研究

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李浩与山东大学文化遗产研究院李占扬、南非比勒陀利亚大学Matt Lotter以及南非金山大学Kathleen Kuman合作,从地质考古学的视角对“许昌人”遗址的形成过程进行了深入分析,探讨了该遗址不同地质层位的沉积环境及其对遗址本身的改造程度和影响;研究成果发表于Journal of Archaeological Science。“许昌人”遗址位于中国河南省许昌市灵井镇,是一处由泉水形成的水塘或小型湖泊(滨湖相)遗址。遗址出土的两具古人类头骨化石兼具中更新世古老型人类、早期现代人与尼安德特人的特征,光释光测年结果为距今约12.5万~10.5万年。

家鸡卷羽性状的遗传机制

广东海洋大学教授杜炳旺研究团队和中国科学院昆明动物研究所研究员张亚平、吴东东课题组开展合作,深入探讨麒麟鸡卷羽的遗传机制,研究成果发表于Journal of Molecular Cell Biology。基于注射慢病毒载体的羽毛再生实验进一步揭示发生在KRT75L4基因编码区的15bp缺失是造成麒麟鸡卷羽的原因。该研究结果提示了不同家鸡品种的卷羽性状具有独立的遗传机制。此外,该工作表明群体基因组学分析可以应用于孟德尔性状(Mendelian trait)定位研究。相比于基于构建杂交谱系进行连锁分析的传统策略,群体基因组学分析显得更加简便易行。

中国南部2.2万年前大熊猫线粒体基因组揭示了新的熊猫谱系

由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员及其团队主导、动物研究所魏辅文研究员参与,提取、捕获和测序了一个2.2万年前的大熊猫完整的线粒体基因组。这是迄今为止进行基因测序的最古老的大熊猫,也是第一个完整的古熊猫线粒体基因组。研究论文发表于Current Biology。该熊猫个体由团队成员张颖奇2014年发现于慈竹坨洞。我国南方炎热潮湿的气候条件下,DNA的保存非常困难,对这里的古代样本,特别是数万年前的样本进行基因重建十分艰难。该研究推断慈竹坨个体与现存大熊猫的母系祖先们分离的时间可追溯到中更新世(22.7万~14.4万年前),远远早于现存大熊猫最直接母系共同祖先生存的年代(9.4万~5.5万年前)。

慈竹坨洞——慈竹坨大熊猫化石的发掘地(张颖奇摄)(图片来源于中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

慈竹坨大熊猫化石——已完成线粒体全基因组测序(张颖奇摄、许勇修图)(图片来源于中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

地球上最古老的足迹化石

中国科学院南京地质古生物研究所和美国弗吉尼亚理工大学组成的早期生命研究团队,在湖北宜昌三峡地区埃迪卡拉系灯影组(5.51亿~5.41亿年前)地层中发现的一系列足迹化石,为破解具有附肢的两侧对称动物的起源,提供了重要线索,研究论文发表于Science Advances。该足迹化石由两列足印组成,这些足印形成重复的“序列”或“簇”。这些足迹化石与潜穴相连,反映了造迹生物行为的复杂性。该发现将足迹化石的记录提前到了埃迪卡拉纪,是目前已知最古老的足迹。虽然该类足迹的造迹生物未被保存或者没有被发现,但推测它们很可能是节肢动物、环节动物或它们的祖先。

蜥蜴学习行为研究进展

中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物研究室博士齐银通过与澳大利亚迈考瑞大学Martin Whiting教授合作,以广泛分布于澳大利亚东部的石龙子物种Eulamprus quoyii为研究模型,通过设置一系列学习任务,包括空间记忆、工具使用和条件反射,测试了蜥蜴学习行为与整体认知能力的相关关系。研究成果发表于Animal Cognition。空间学习能力强的个体,在其他学习任务中也具有较强的学习能力,而空间学习能力弱的个体在其它学习任务中也具有较好的学习能力。这表明特定任务的学习能力与个体整体的认知水平并没有必然的联系,蜥蜴学习能力随着学习任务和个体的变化而变化。

早期陆生植物演化研究进展

北京大学地球与空间科学学院薛进庄副教授与国内外同行协力合作,将陆生维管植物起源和早期演化方面的研究进展发表于Earth-Science Reviews。中国的泥盆纪植物化石研究,始于丁文江先生(中国地质学的奠基人之一)在1910年代考察云南、浙江等地区含植物化石的泥盆纪地层。此后几代古植物学家对华南志留—泥盆纪植物开展了系统的研究工作,其中对物种进行识别和系统描述的分类学研究是理解植物演化的基础。论文评价了华南已报道的87属、112种维管植物的有效性以及它们的分类位置,并基于最新的地层学研究结果对这些植物的地质年代进行了梳理,厘定了华南板块志留纪晚期至泥盆纪末的维管植物名录。

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