化 石
2021-09-17
中国首次发现狄更逊虫化石
狄更逊虫是最早被发现也是数量最多的埃迪卡拉化石之一,仅在南澳大利亚博物馆就藏有一万多块标本。虽然名字里有个虫字,但狄更逊虫并不是我们熟悉的虫子。它们的身体呈椭圆形的薄膜状,状如指纹,被分隔成大量的横向“体节”。“体节”的宽度从一端向另一端变大,直到变成一个三角形区域,并且有一根纵向的中脊将身体分为几乎对称的左右两部分。其体长从几毫米到一米不等。研究人员发现它们的生长模式可以和动物类比,可能的遗迹化石证明它们也许有运动能力,化石中残存的有机物中提取出了动物的生物标志化合物。虽然狄更逊虫是埃迪卡拉生物群最常见的化石之一,但之前只发现于澳大利亚和波罗的板块(俄罗斯白海和东欧的一些地区),直到近期才在我国三峡地区埃迪卡拉系灯影组的石板滩生物群中找到它的踪迹。这也是第一次在碳酸盐岩中发现它,说明它们具有较强的环境耐受力,并且可能具有能远洋扩散的幼虫。埃迪卡拉生物群根据其生物面貌可分为三个组合:阿瓦隆组合、白海组合和纳玛组合,代表了从老到新的演化顺序。狄更逊虫是白海组合的代表性化石,甚至有成为标准化石的潜力,而之前普遍认为石板滩生物群属于纳玛组合。狄更逊虫在石板滩生物群中极为稀少,经过近十年不间断的挖掘,至今也只获得一块不完整的标本,但此次狄更逊虫出现在石板滩段的最底部,说明石板滩生物群从上至下可能反映出从白海组合向纳玛组合的过渡过程,这在全球数十处埃迪卡拉化石产地中也是极其罕见的。(Palaeoworld, 2021, doi:10.1016/j.palwor.2021.01.002)
云南发现最原始的鸭吻鱼类
盔甲鱼类是一类已灭绝的“戴盔披甲”的甲胄鱼类,到目前为止,它仅发现于中国和越南北部的志留—泥盆纪地层,具有很浓厚的土著色彩。在脊椎动物的系统分类中,盔甲鱼类被认为是“骨甲鱼类+有颌类”的姐妹群,对了解脊椎动物从无颌向有颌过渡有非常重要的作用。传统形态学分析认为盔甲鱼类是一类游泳能力不强的底栖鱼类,具有背腹扁平的头甲、位于头甲背面的眼睛和头甲腹面的口。然而,最近基于盔甲鱼类头甲的水动力学分析表明,盔甲鱼类有可能像骨甲鱼类那样具有更广泛的生活方式和生态多样性,具有更高的机动性和灵活性。鸭吻鱼科属于盔甲鱼亚纲华南鱼目下的一个非常有意思的类群,因其模式属鸭吻鱼属具有一鸭嘴状的吻突而得名。在盔甲鱼类中,鸭吻鱼科对于我们了解早泥盆世布拉格期盔甲鱼类的生态多样性具有非常重要的意义。云南曲靖早泥盆世布拉格期(大约4.1亿年前)徐家冲组中发现了盔甲鱼类鸭吻鱼科一个新属种:橄榄纹曲师鱼(Qushiaspis elaia)。种名指示其头甲表面布满了独特的橄榄状瘤点,属名则赠给了曲靖师范学院,以感谢曲师自然历史文化研究中心在保护“曲靖古鱼王国”方面所做出的贡献。橄榄纹曲师鱼的发现丰富了盔甲鱼类的形态特征,为探讨盔甲鱼类在早泥盆世布拉格期的适应辐射提供了关键的材料,同时对于研究鸭吻鱼科的起源、多样性和古地理分布也具有重要意义。(Historical Biology, 2021, https://doi.org/10.1080/08912 963.2021.1888086)
骨组织学解密水龙兽生存策略
水龙兽是一类2米左右、体型中等的植食性二齿兽类,长相奇特。最显著的特征是头骨吻端向下强烈弯曲,两侧各有一颗粗壮的犬齿。它们的化石非常丰富,而且在2.5亿年前的早三叠世广布于全球各地,曾被当做大陆漂移最有利的证据而被人们所熟知。二叠纪末生物经历了显生宙以来最大的一次生物灭绝事件,约有80%以上的物种消失。然而水龙兽是个特例,不但闯过了二叠—三叠纪生物灭绝线,而且在早三叠世迅速扩张,占据了大灭绝后动物群中75%的比例。古生物学家对于水龙兽的生存策略有过很多研究。从外因上来看比如一些大型食肉动物的灭绝使得水龙兽较少受到食肉动物的威胁,另外水龙兽可能以一些新兴的耐旱植物为食,所以食物充足。从内因上来看,有研究认为水龙兽有较强的呼吸能力,可以适应极端天气。另外水龙兽可以穴居,以避免身体直接暴露在恶劣的环境里,还有人统计了水龙兽的体型,发现它们在早三叠世变小了,这样就可以减少身体的消耗。要求证这些生理特征的准确性,可对水龙兽进行系统骨组织学研究,即对其骨骼化石,特别是肢骨中段进行显微切片观察,通过观察脉管、骨胶原纤维以及生长停滞线来判断个体的生长速率和生长发育阶段等。我国研究者系统采集了新疆地区早三叠世地层中不同大小的7个水龙兽个体的肢骨,制作切片进行观察和测量,并与其他地区的水龙兽进行对比。与南非卡鲁盆地相同时代的水龙兽相比,新疆水龙兽死亡时的体型更大,且多数具有生长停滞线。这说明新疆水龙兽在死亡时多数已经达到亚成年阶段。之前的一些沉积学研究指示南非早三叠世是一种干旱炎热的气候,而新疆地区则相对湿润一些。因此多数南非水龙兽死亡时没有达到成年,这可能和当时南非相对恶劣的环境有关。(PLoS ONE, 2021, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0248681)
贵州发现大型凶猛肉食鱼化石
贵州盘州发现一种生活于2.44亿年前的大型肉食性基干新鳍鱼类——盘州暴鱼。它体长26厘米,是迄今为止最古老的疣齿鱼科化石,也是暴鱼属在贵州的首次发现。盘州暴鱼的发现和研究揭示了过去不为人知的疣齿鱼科生态适应多样性,更新了人们对三叠纪海洋生态系统复苏的认识。盘州暴鱼进化出与之前发现的云南暴鱼及其他所有疣齿鱼科鱼类不同的生态适应形式,展现出更为“粗犷凌厉”的一面:具有粗大肥胖甚至有些驼背的身躯,满头密布较为粗大的瘤点,上、下颌口缘分别有五颗向前伸的大龅牙,口内还有硕大的研磨齿,令猎物不寒而栗。从功能形态上分析,盘州暴鱼比其他疣齿鱼科鱼类的游泳速度都要略慢,但其游泳平衡性能更好,有利于在海底岩礁等复杂的环境下运动和捕食。在食性方面,盘州暴鱼更倾向于捕食底栖、游泳速度较慢、带硬壳的腹足类和双壳类等猎物,而不是追逐捕食游泳速度较快的鱼类和头足类等。盘州暴鱼的发现进一步验证了一个成熟而复杂的生态系统在中三叠世早期的华南海(东古特提斯洋)已经建立起来。(PeerJ 2021, PubMed 33868833)
坪岭叠层蛋母体恐龙可能属于鸭嘴龙类
坪岭叠层蛋(Stromatoolithus pinglingensis)在中国发现的材料极少,且缺乏完整的蛋体,目前还无法被归入已知的蛋科。陕西山阳盆地和山东莱阳盆地上白垩统地层中发现的坪岭叠层蛋新材料保存了一些新特征,显示了其与大圆蛋科(Megaloolithidae)在外表纹饰、壳单元融合程度上具有较大差异,不可归入大圆蛋科。叠层蛋属修订后的属征包括:具结节状纹饰,表面遍布分散的瘤点,可拉长成短脊或连接成网状脊。蛋壳由高度融合的单层方解石球晶壳单元组成。生长纹自内而外均匀分布,互相平行,穿越相邻的壳单元且与外表面的起伏一致。气孔系统由较为规则的近似垂直于外边面的管状通道组成,直径可发生略微变化。气孔在外表面的开口可呈圆形、椭圆形或狭缝状。恐龙蛋类型及其与它们的产蛋母体之间的关系确认非常困难,目前也只有少数几类恐龙蛋能够确认其母体恐龙,包括长形蛋类(窃蛋龙类)和棱柱形蛋类(伤齿龙类)等。坪岭叠层蛋与北美发现的慈母龙蛋的蛋壳具有非常相似的显微结构特征,有理由相信它的母体恐龙可能属于鸭嘴龙科。(Historical Biolo gy, 2021, https://doi.org/10.1080/08912963.2 021.1910817)
真板齿犀可能起源于晚中新世的中国西北地区
板齿犀(Elasmotherium)体型巨大,具有一个最长可达2米的额角,是曾经生存在欧亚大陆的犀科动物。虽然板齿犀属被认为与中华板齿犀属(Sinotherium)关系密切,且板齿犀类2000万年以来从鼻角向额角的演化过程已被重建,但板齿犀属,即真板齿犀的起源问题尚未得到圆满的解释。近日,一件采自陕西省定边县杨井的晚中新世板齿犀化石(标本号IVPP V24051)给这个问题带来了答案。新材料是目前已知最早的真板齿犀类,已具备板齿犀属的典型特征:体形巨大,头骨窄长,额角角座呈半球状高凸;高齿冠,上颊齿原尖收缩强烈而使原尖与原脊几乎分离;颊齿釉质层表面粗糙,褶皱发育;有丰富的白垩质覆盖和充填。相对于中华板齿犀,新材料具有更进步的特征,已经初步演化出板齿犀属的颊齿形态;相对于板齿犀属内的进步类群,新材料颊齿较弱的釉质褶皱体现了它的原始状态。这件标本显示出了头骨与牙齿的镶嵌演化,成为中华板齿犀向真板齿犀类过渡的中间桥梁。形态学研究与系统发育分析显示,中华板齿犀与真板齿犀构成姐妹群并处于基干的位置。新材料代表了板齿犀属内最为原始的类群,因此,建立新种原始板齿犀(Elasmotherium primigeniussp.nov.)。通过野外考察,在其相同层位中发现了2种食肉类化石剑齿虎——Amphimachairodussp.和鬣狗Hyaenictitheriumcf.hyaenoides,它们是典型的晚中新世成员。因此,推定真板齿犀可能起源于晚中新世的中国西北地区。原始板齿犀的发现为解决真板齿犀类的形态变化及起源问题提供了有力的证据,同时为进步的板齿犀类建立了进化和动物地理上的联系。(Historical Biology, 2021, https://doi.org/10.1080/08912963.2021.1907368)