化石

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化石

寒武紀(jì)晚期果樂(lè)生物群

布爾吉斯頁(yè)巖型生物群是一類(lèi)特異埋藏的化石生物群，化石通常保存了生物的軟軀體信息，為研究早期生命演化提供了珍貴的材料。目前，除加拿大寒武紀(jì)布爾吉斯頁(yè)巖生物群外，在我國(guó)寒武紀(jì)也發(fā)現(xiàn)了具有類(lèi)似保存特征的化石生物群，如澄江生物群、杷榔生物群和凱里生物群等。這些化石生物群均分布在寒武紀(jì)的早、中期，但在寒武紀(jì)晚期一直都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)布爾吉斯頁(yè)巖型生物群。近期，研究者在廣西壯族自治區(qū)西部的百色地區(qū)靖西縣果樂(lè)鄉(xiāng)附近的寒武紀(jì)晚期地層中發(fā)現(xiàn)了豐富的、保存精美的布爾吉斯頁(yè)巖型生物群，并將其命名為果樂(lè)生物群。該生物群的發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了布爾吉斯頁(yè)巖型生物群在寒武紀(jì)晚期的空白。寒武紀(jì)晚期是海洋無(wú)脊椎動(dòng)物演化史上的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折時(shí)期，在此期間，寒武紀(jì)演化生物群向古生代演化生物群逐漸過(guò)渡。果樂(lè)生物群的發(fā)現(xiàn)為探討這兩個(gè)生物群之間的演化關(guān)系提供了非常重要的佐證材料。（ActaGeologicaSinica 2016，90：30-37）

距今15.6億年前的大型多細(xì)胞生物化石群

生命大約自40億年前在地球上出現(xiàn)以來(lái)，之后差不多30多億年的演化過(guò)程被認(rèn)為非常緩慢，直到距今6億年前都一直以肉眼不可見(jiàn)的微型、簡(jiǎn)單的微生物形式存在。迄今為止，已知全球發(fā)現(xiàn)最早的、個(gè)體達(dá)到肉眼可辨的生物化石是一種生活在距今18億-14億年前海洋中的絲狀體化石，且生物學(xué)屬性不明，稱(chēng)之為"卷曲藻"（Grypania），絲狀體的直徑小于2毫米。而最早的大型多細(xì)胞生物化石多發(fā)現(xiàn)于距今6億年前后的地層中。近期，研究者報(bào)道了發(fā)現(xiàn)于河北遷西縣和寬城縣境內(nèi)的大型多細(xì)胞化石群。該地區(qū)大面積出露距今15億年前后的"中元古代"沉積巖石地層，使之成為全球揭示該時(shí)期地球演化奧秘的經(jīng)典研究地區(qū)之一。含化石的地層稱(chēng)之為"高于莊組"，因而可稱(chēng)為"高于莊化石群"?；曰液稚挠袡C(jī)碳質(zhì)膜的形式保存在巖石中。發(fā)現(xiàn)的化石包括帶狀、舌狀、楔形和長(zhǎng)卵形等多種形態(tài)類(lèi)型。其中一種最大的舌形化石長(zhǎng)達(dá)28.6厘米，寬度近8厘米；另一種帶狀化石長(zhǎng)度可達(dá)30厘米以上，寬度可達(dá)4.5厘米；部分標(biāo)本可見(jiàn)明顯的底部固著器官。同時(shí)，在含大化石群的巖石中，還發(fā)現(xiàn)了保存精美的多細(xì)胞組織碎片。綜合分析化石形態(tài)、多細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)等生物學(xué)特征，并與現(xiàn)代海洋帶狀藻類(lèi)進(jìn)行比較，研究者認(rèn)為這些化石是一類(lèi)具有形態(tài)分異的多細(xì)胞藻類(lèi)，它們可能通過(guò)光合作用固著生活在距今15.6億前的淺海中。這一新的發(fā)現(xiàn)具有非常重要的科學(xué)意義。地球科學(xué)研究表明，距今18-8億年前的地球表層巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈維持在近乎不變的"穩(wěn)定"狀態(tài)。因而，這個(gè)長(zhǎng)達(dá)10億年的地球時(shí)期被學(xué)術(shù)界稱(chēng)之為"枯燥的10億年"或者"地球的中世紀(jì)"。高于莊化石群的發(fā)現(xiàn)則表明，所謂的"枯燥的10億年"地球可能并不枯燥，當(dāng)時(shí)的海洋生物出現(xiàn)了高可達(dá)30厘米、寬可達(dá)8厘米的、類(lèi)型多樣的多細(xì)胞藻類(lèi)，據(jù)此可推測(cè)伴隨生物這種演化水平的地球環(huán)境同樣應(yīng)該發(fā)生了明顯的改變。因而，這一新的發(fā)現(xiàn)不僅改變了以前關(guān)于地球生命早期演化的既有認(rèn)識(shí)，也為重新從不同角度探索距今18億-8億年前地球系統(tǒng)演化的奧秘提供了新的思考。（NatureCommunications2016，DOI：10. 1038/ncomms11500.）

華南早石炭世維憲中期珊瑚層新進(jìn)展

早石炭世是晚泥盆世生物大滅絕造成珊瑚-層孔蟲(chóng)生物礁生態(tài)系統(tǒng)崩潰之后，后生動(dòng)物建造復(fù)蘇演化的關(guān)鍵時(shí)期。早石炭世杜內(nèi)期無(wú)后生動(dòng)物建造發(fā)育，后者直至維憲早期開(kāi)始出現(xiàn)并逐漸繁盛，維憲晚期后生動(dòng)物建造的多樣性和豐度達(dá)到最高值。作為后生動(dòng)物建造的一種類(lèi)型，珊瑚層也在維憲期開(kāi)始復(fù)蘇演化，其最早出現(xiàn)于維憲中期，在維憲晚期達(dá)到鼎盛期，廣泛分布于西歐和北非地區(qū)（古特提斯洋西部）。目前，華南地區(qū)（古特提斯洋東部）維憲期尚無(wú)珊瑚層的報(bào)道，因而，華南維憲期珊瑚層的組成及其與同時(shí)代西歐和北非地區(qū)珊瑚層的關(guān)系仍不清楚。為研究華南地區(qū)這一關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期珊瑚層的組成及其復(fù)蘇演化，研究者首次詳細(xì)報(bào)道了華南貴州雅水剖面維憲中期的珊瑚層。珊瑚層的生物多樣性較低，包括5屬5種，建造生物主要包括叢管珊瑚，笛管珊瑚和貴州珊瑚，附屬生物包括腕足、海百合莖、有孔蟲(chóng)、鈣藻、苔蘚蟲(chóng)、腹足和介形蟲(chóng)。珊瑚層的巖石和微相類(lèi)型豐富，主要包括珊瑚障積巖、珊瑚骨架巖和生屑粒泥灰?guī)r?；诓煌ㄔ焐汉鹘M成，自下而上，珊瑚層可劃分3個(gè)連續(xù)生長(zhǎng)階段：（1）貴州珊瑚生長(zhǎng)階段；（2）貴州珊瑚-笛管珊瑚生長(zhǎng)階段；（3）叢管珊瑚生長(zhǎng)階段。相對(duì)海平面的升高和降低分別控制珊瑚層的形成和死亡。華南上司組珊瑚層的生物組成與西歐和北非地區(qū)維憲中晚期的珊瑚層具有相似性。維憲中晚期珊瑚層的復(fù)蘇與繁盛反映全球該時(shí)期處于相對(duì)溫暖環(huán)境。（Palaeogeography，Palaeoclimatology，Palaeoecology2016，448：179-194）

化石揭示昆蟲(chóng)咀嚼式口器向刺吸式口器的過(guò)渡

地質(zhì)歷史時(shí)期，被子植物出現(xiàn)后與昆蟲(chóng)形成了復(fù)雜的協(xié)同演化關(guān)系，促進(jìn)了被子植物和現(xiàn)代很多昆蟲(chóng)類(lèi)別的輻射發(fā)展，但中生代昆蟲(chóng)為被子植物傳粉的直接化石證據(jù)極少。近期，研究者對(duì)距今約1億年前的白堊紀(jì)中期緬甸琥珀中的一類(lèi)形態(tài)獨(dú)特的小昆蟲(chóng)進(jìn)行了深入研究。這類(lèi)昆蟲(chóng)叫古嚙蟲(chóng)，它們?cè)?.65億年前的中侏羅世道虎溝生物群就頻現(xiàn)身影，其起源可以追溯到更古老的年代，它的構(gòu)造特征與現(xiàn)代嚙蟲(chóng)目相近，但古嚙蟲(chóng)只有2毫米左右，其在琥珀中特殊的保存方式為了解這類(lèi)獨(dú)特的生物提供了新的、重要的形態(tài)學(xué)細(xì)節(jié)。古嚙蟲(chóng)具有復(fù)雜的口器構(gòu)造，是一大類(lèi)昆蟲(chóng)（包括嚙蟲(chóng)目、虱目、纓翅目、半翅目）由咀嚼式口器向刺吸式口器過(guò)渡的中間類(lèi)型。同時(shí)，其獨(dú)特的形態(tài)特征代表了昆蟲(chóng)綱的一個(gè)新目：二疊嚙蟲(chóng)目，包括二疊紀(jì)至白堊紀(jì)的20多種滅絕類(lèi)型。緬甸琥珀中的古嚙蟲(chóng)是迄今所知最年輕的二疊嚙蟲(chóng)目的代表，在地球上已經(jīng)生活了近兩億年。古嚙蟲(chóng)類(lèi)的口器高度特化，從中侏羅統(tǒng)道虎溝組的化石類(lèi)型中就可見(jiàn)一斑，道虎溝組古嚙蟲(chóng)的腹腔中還發(fā)現(xiàn)了可能屬于石松類(lèi)的巨孢子。值得關(guān)注的是，緬甸琥珀中古嚙蟲(chóng)腹部也發(fā)現(xiàn)了大量的花粉顆粒，經(jīng)鑒定為紫樹(shù)的花粉，它們獨(dú)特的過(guò)渡型口器恰恰適合于吸食紫樹(shù)微小的花粉顆粒（直徑約10微米）。紫樹(shù)目前仍生活在東南亞和北美，而古嚙蟲(chóng)卻早已滅絕。本項(xiàng)研究提供了不可多得的植物和昆蟲(chóng)協(xié)同演化的范例。（ScientificReports2016，6，23004，doi：10.1038/srep23004）

內(nèi)蒙古西部發(fā)現(xiàn)熱河生物群典型分子

早白堊世，伴隨勞亞大陸的解體，在歐亞大陸的東部形成了一個(gè)以熱河生物群為代表的陸地-淡水生物地理區(qū)系。熱河生物群中除了帶羽毛的恐龍外，還出現(xiàn)了被子植物、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳動(dòng)物和大量無(wú)脊椎動(dòng)物等現(xiàn)代生物群的早期類(lèi)群。該生物群可劃分為三個(gè)發(fā)展階段，不同階段的生物面貌區(qū)別比較明顯，早期階段分布局限，中、晚期階段分布范圍顯著擴(kuò)大。我國(guó)冀北、遼西地區(qū)是熱河生物群的中心分布區(qū)，早期熱河生物群分布于大北溝組及其相當(dāng)?shù)貙?，中期和晚期熱河生物群分別見(jiàn)于義縣組和九佛堂組以及它們的相當(dāng)層位。近期，研究者在內(nèi)蒙古巴音戈壁盆地東部的測(cè)老廟坳陷巴音戈壁組首次發(fā)現(xiàn)了熱河生物群的典型分子：東方葉肢介、三尾類(lèi)蜉蝣和長(zhǎng)肢裂尾甲。這些發(fā)現(xiàn)表明巴音戈壁組上段中部可與遼寧西部義縣組上部和九佛堂組下部進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)也支持了熱河生物群在中、晚期向西擴(kuò)散到中國(guó)西北和內(nèi)蒙古中、西部地區(qū)的假說(shuō)。（Palaeoworld2016，25：76-83.）

熱河生物群木化石揭示其季節(jié)性古氣候

遼西早白堊世熱河生物群因產(chǎn)出帶毛恐龍和早期被子植物等化石而聞名于世，但對(duì)該生物群中保存有解剖構(gòu)造特征的木化石研究相對(duì)較少。近年來(lái)，研究者通過(guò)系統(tǒng)解剖學(xué)的研究，報(bào)道了北票黑城子盆地下白堊統(tǒng)義縣組發(fā)現(xiàn)的解剖構(gòu)造保存完好的四個(gè)木化石類(lèi)群，其中三個(gè)為首次報(bào)道的新類(lèi)型，分別為：北票崖柏型木、黑城子落羽杉型木、生金北溝原始雪松型木及遼寧金松型木。這些木化石新材料的發(fā)現(xiàn)，使得遼西北票地區(qū)義縣組的木化石增加到9屬10種，進(jìn)一步豐富了該組木化石的多樣性，揭示了熱河生物群繁盛時(shí)期裸子森林植被類(lèi)型主要以羅漢松科、金松科、松科、柏科等植物構(gòu)成。該項(xiàng)研究為深入揭示遼西地區(qū)早白堊世古氣候及其演化提供了新證據(jù)。基于對(duì)遼西義縣組木化石屬種類(lèi)型多樣性及古地理分布特征的分析，并結(jié)合樹(shù)木年輪和敏感指數(shù)等定量數(shù)據(jù)，研究者提出遼西地區(qū)早白堊世盛行溫涼、濕潤(rùn)的季節(jié)性氣候特征、且水分供應(yīng)存在年際變化的新認(rèn)識(shí)。（CretaceousResearch2016，61，57-70.）

中侏羅世的獨(dú)特被子植物

被子植物的起源和早期演化一直是古植物學(xué)家、現(xiàn)代植物學(xué)家和演化生物學(xué)家關(guān)注的重要科學(xué)問(wèn)題之一?；転樘剿鬟@一科學(xué)問(wèn)題提供可靠的實(shí)際資料。近日，研究者報(bào)道了來(lái)自中國(guó)內(nèi)蒙古中侏羅世的被子植物化石——道虎溝雨含果。該植物包括相互連接的莖、葉、花、果以及果實(shí)里面的種子。該植物的葉子螺旋著生于一個(gè)彎曲的莖上，呈線性，具有五、六條平行的葉脈。聚合果包括二十多個(gè)螺旋排列的果實(shí)，每個(gè)果實(shí)中有一枚種子。保存于同一塊植物化石中處于不同生長(zhǎng)階段的生殖器官使得人們可以窺見(jiàn)道虎溝雨含果的發(fā)育過(guò)程。該研究再次確認(rèn)侏羅紀(jì)已經(jīng)出現(xiàn)了被子植物，為人們研究被子植物起源和早期演化提供了新的化石證據(jù)。（HistoricalBiology2016，DOI：10.1080/ 08912963.2016.1178740）

中侏羅世的草本被子植物

草本植物和木本植物不同，它們沒(méi)有次生生長(zhǎng)，這在種子植物中僅見(jiàn)于被子植物。雖然被子植物的蹤跡可能早在三疊紀(jì)就有了，但草本被子植物在白堊紀(jì)以前尚未見(jiàn)諸報(bào)道。我國(guó)內(nèi)蒙古道虎溝是世界知名的化石寶庫(kù)，曾經(jīng)出產(chǎn)多門(mén)類(lèi)的化石。近期，研究者報(bào)道了來(lái)自道虎溝村中侏羅統(tǒng)的一棵完整保存的草本被子植物——渤大侏羅草。侏羅草中被包裹的胚珠和種子確定了其被子植物屬性。該標(biāo)本雖小，但保存完整，包括相連的根、莖、葉、果。產(chǎn)于中侏羅統(tǒng)的侏羅草是目前已知最早的草本種子植物，它的發(fā)現(xiàn)促使人們重新審視被子植物的演化歷史。（ActaGeologicaSinica2016，90：19-29）

最古老的松樹(shù)化石

松樹(shù)是全世界分布最多的樹(shù)種之一，它們?nèi)绾芜M(jìn)化以及何時(shí)起源依然是一個(gè)謎。近期，研究者在加拿大新斯科舍省石膏采石場(chǎng)的一塊巖石樣本中，通過(guò)酸溶解的方法發(fā)現(xiàn)了一塊被火燒焦的松樹(shù)化石。在這棵松樹(shù)活著的時(shí)候，全世界處于溫室狀態(tài)，氧氣水平和溫度都很高，具備了火災(zāi)發(fā)生的首要條件。含有易燃性樹(shù)脂的松樹(shù)會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)，這樣一來(lái)它們產(chǎn)生的松果就能夠沒(méi)有其他競(jìng)爭(zhēng)者，在被燒焦的森林地面上自由自在地生長(zhǎng)。這塊新發(fā)現(xiàn)的化石距今約距今1.4億年，比此前的記錄早1100萬(wàn)年，表明松樹(shù)登上歷史舞臺(tái)的時(shí)間比人們認(rèn)為的更早。（Geology2016，DOI，http：//dx.doi.org/10.1130/ G37526.1）

彌曼魚(yú)破解輻鰭魚(yú)類(lèi)起源之謎

硬骨魚(yú)類(lèi)是脊椎動(dòng)物演化的主干。硬骨魚(yú)類(lèi)分兩大支系，即肉鰭魚(yú)類(lèi)和輻鰭魚(yú)類(lèi)。大約在3.8億年前的晚泥盆世，肉鰭魚(yú)類(lèi)開(kāi)始登上陸地，演化出包括人類(lèi)在內(nèi)的陸地脊椎動(dòng)物。然而，留在水中的肉鰭魚(yú)類(lèi)逐漸式微，輻鰭魚(yú)類(lèi)成為地球水域的征服者。今天的輻鰭魚(yú)類(lèi)擁有龐大的物種數(shù)，約占脊椎動(dòng)物物種總數(shù)的一半，占領(lǐng)了從雨后水塘到深?；鹕娇诘母鞣N生態(tài)環(huán)境。我們?nèi)粘＝佑|到的形形色色的魚(yú)類(lèi)，絕大多數(shù)屬于輻鰭魚(yú)類(lèi)。晚志留世至早泥盆世（約4.3億年前到4億年前）是硬骨魚(yú)類(lèi)演化的關(guān)鍵階段，肉鰭魚(yú)類(lèi)和輻鰭魚(yú)類(lèi)也在這一時(shí)期分道揚(yáng)鑣。在地質(zhì)歷史上，這是一個(gè)動(dòng)蕩不安的時(shí)代，地球環(huán)境在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了多次改變。舊的生物類(lèi)群衰落下去，創(chuàng)造了新的演化機(jī)會(huì)。長(zhǎng)著上下頜的魚(yú)類(lèi)朝著不同方向發(fā)展出許多新的類(lèi)群，奠定了之后四億年中脊椎動(dòng)物演化的基礎(chǔ)。"魚(yú)類(lèi)的時(shí)代"開(kāi)始了。然而，輻鰭魚(yú)類(lèi)在這一時(shí)期留下的化石卻極其稀少。過(guò)去對(duì)最早期輻鰭魚(yú)類(lèi)的認(rèn)識(shí)主要來(lái)自3.9-3.8億年前的鱈鱗魚(yú)化石，這是一種長(zhǎng)可超過(guò)半米，流線體型，長(zhǎng)著大的口裂和鋒利牙齒的掠食者。它在歐洲和北美都留下數(shù)量眾多，保存完好的化石材料?？墒?，鱈鱗魚(yú)已經(jīng)擁有了輻鰭魚(yú)類(lèi)的絕大多數(shù)典型特征，跟輻鰭魚(yú)類(lèi)與肉鰭魚(yú)類(lèi)的最近共同祖先相比，它們之間還存在相當(dāng)大的一段缺口。在過(guò)去一百多年的古生物學(xué)史中，這一缺口一直是困擾學(xué)界的一個(gè)大謎團(tuán)。晚志留世到早泥盆世，我國(guó)的云南東部還是一片處于赤道附近的熱帶淺海，這片水域成為了早期硬骨魚(yú)類(lèi)的演化搖籃。4.1億年前生活在這里的曲靖西屯動(dòng)物群中，占據(jù)統(tǒng)治地位的是多種多樣的早期肉鰭魚(yú)類(lèi)，它們的數(shù)量和種類(lèi)都很多，可能以體型較小的盔甲魚(yú)和盾皮魚(yú)類(lèi)為食。這些肉鰭魚(yú)類(lèi)中有斑鱗魚(yú)、楊氏魚(yú)、奇異魚(yú)等一系列古生物學(xué)的"明星物種"，為研究肉鰭魚(yú)類(lèi)的早期演化提供了獨(dú)一無(wú)二的窗口。西屯動(dòng)物群的化石證據(jù)表明，在硬骨魚(yú)演化的早期，各個(gè)類(lèi)群的分野并沒(méi)有那么明顯。比如像斑鱗魚(yú)那樣的肉鰭魚(yú)類(lèi)，同時(shí)也具有一些輻鰭魚(yú)類(lèi)的特征。這說(shuō)明西屯動(dòng)物群已經(jīng)相當(dāng)接近輻鰭魚(yú)類(lèi)和肉鰭魚(yú)類(lèi)演化道路的分歧點(diǎn)。近期，研究學(xué)者借助高精度CT掃描技術(shù)，對(duì)4.1億前的晨曉彌曼魚(yú)腦顱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新研究，揭示了彌曼魚(yú)內(nèi)顱具有典型的輻鰭魚(yú)類(lèi)特征，如側(cè)顱管與噴水管，為解開(kāi)輻鰭魚(yú)類(lèi)起源謎團(tuán)提供了最新證據(jù)。該研究還發(fā)現(xiàn)"整列層"結(jié)構(gòu)不但見(jiàn)于肉鰭魚(yú)類(lèi)，也存在于某些早期輻鰭魚(yú)類(lèi)，修訂了"整列層"是肉鰭魚(yú)類(lèi)特有結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)假說(shuō)。（CurrentBiology2016，http：//dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016. 04.045）

霸王龍進(jìn)化之謎

生活在白堊紀(jì)晚期（距今8000萬(wàn)年前至6600萬(wàn)年前）的霸王龍是曾經(jīng)在地球上漫步的最大食肉動(dòng)物。霸王龍是霸王龍超科恐龍家族的一員。霸王龍超科恐龍最早可追溯至1.7億年前，當(dāng)時(shí)這類(lèi)恐龍的體型只比人類(lèi)稍大；然而它們卻進(jìn)化出霸王龍這類(lèi)特大型食肉恐龍，登上當(dāng)時(shí)地球的食物鏈頂端，之后恐龍滅絕。霸王龍?jiān)趺催M(jìn)化而來(lái)一直是個(gè)謎，原因就在于缺少1億年至8000萬(wàn)年前這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期的霸王龍超科化石。由于在化石記錄中存在的一個(gè)2000萬(wàn)年的缺口——從距今1億年前直到霸王龍出現(xiàn)，使得追蹤這種感覺(jué)敏銳的大型食肉動(dòng)物的進(jìn)化變得非常困難。近期，研究者在烏茲別克斯坦北部發(fā)現(xiàn)的、生存于距今9200萬(wàn)年至9000萬(wàn)年前的恐龍化石，卻似乎完美地填補(bǔ)了這一缺口。新發(fā)現(xiàn)的恐龍被命名為帖木兒龍。帖木兒是14世紀(jì)在烏茲別克斯坦一帶的統(tǒng)治者。分析顯示，帖木兒龍?bào)w型較小，只有馬那么大，體重約250千克，與霸王龍7噸的重量及12米的體型相形見(jiàn)絀。但帖木兒龍已具有霸王龍"復(fù)雜大腦"的主要特征，也有霸王龍內(nèi)耳的主要特征，聽(tīng)力非常厲害，甚至可以聽(tīng)到低頻的聲音。此外，帖木兒龍有著尖銳的牙齒以及長(zhǎng)長(zhǎng)的腿，可能是一種跑得很快的恐龍。盡管帖木兒龍不是霸王龍的直接祖先，但生活在同一時(shí)期的霸王龍祖先應(yīng)該與帖木兒龍很相似，也應(yīng)該是一種跟馬匹差不多大小的獵食者，有著大大的腦袋與令我們自愧不如的敏銳聽(tīng)覺(jué)。（PNAS2016，113：3447-3452）

白堊紀(jì)中期的授粉者

脈翅目是完全變態(tài)類(lèi)昆蟲(chóng)中較早分化的一支，在昆蟲(chóng)演化中具有重要系統(tǒng)地位。近期，研究者描述了緬甸發(fā)現(xiàn)的白堊紀(jì)中期（大約9900萬(wàn)年前）琥珀中保存的3個(gè)蝶蛉類(lèi)物種。根據(jù)現(xiàn)代脈翅目昆蟲(chóng)和部分化石傳粉昆蟲(chóng)的形態(tài)及生活史，研究者認(rèn)為這些擁有特化的吸收式口器的昆蟲(chóng)，很有可能以花蜜或者花粉為食，它們的長(zhǎng)口器可能起到了臨時(shí)虹吸管的作用。測(cè)量結(jié)果顯示這些昆蟲(chóng)的口器長(zhǎng)度在0.4毫米到1.0毫米之間，在目前已知的化石傳粉昆蟲(chóng)中最為短小。這些昆蟲(chóng)的授粉對(duì)象很可能是一些已經(jīng)滅絕的裸子植物，然而也不能排除已存在于緬甸白堊紀(jì)中期的早期被子植物。這項(xiàng)研究有助于闡明白堊紀(jì)中期昆蟲(chóng)與植物的相互作用。（ScientificReports2016，6：25382，DOI：10.1038/ srep25382）

山西天鎮(zhèn)晚白堊世發(fā)現(xiàn)一新鴨嘴龍超科恐龍

鴨嘴龍類(lèi)是一類(lèi)常見(jiàn)的草食性鳥(niǎo)臀目恐龍，發(fā)現(xiàn)于亞洲、歐洲、以及北美洲的白堊紀(jì)晚期地層中，有關(guān)它們的演化和起源尚不十分清楚。新近，研究者報(bào)道了發(fā)現(xiàn)于山西天鎮(zhèn)晚白堊世灰泉堡組的一鴨嘴龍超科恐龍新屬種：天鎮(zhèn)大同龍（Datonglongtianzhenensis），該新發(fā)現(xiàn)不僅增加了鴨嘴龍超科恐龍的成員，而且揭示了鴨嘴龍超科成員特征演化的復(fù)雜性，為闡明鴨嘴龍類(lèi)的起源和演化提供了新材料。新標(biāo)本為一保存較完好的右側(cè)齒骨并帶牙齒。與其他鴨嘴龍超科恐龍不同，大同龍每個(gè)齒槽有兩個(gè)功能齒，而且舌面齒冠上嵴的發(fā)育也具有獨(dú)特的特征組合，如主嵴向遠(yuǎn)中方向偏移，次嵴發(fā)育，無(wú)其他附嵴以及主嵴上半段略后彎。通過(guò)對(duì)比研究，研究者發(fā)現(xiàn)在較進(jìn)步的非鴨嘴龍科鴨嘴龍超科類(lèi)群中齒骨和牙齒的演化過(guò)程非常復(fù)雜，許多鴨嘴龍科的特征在這些類(lèi)群中時(shí)而出現(xiàn)，如：巴克龍齒冠具有較大的高/寬比，吉爾摩龍齒冠上只有一個(gè)主嵴和纖弱的附嵴，張衡龍齒冠上主嵴中置，南寧龍下頜冠狀突前傾，大同龍每個(gè)齒槽有兩個(gè)功能齒。研究者推測(cè)，為了獲得更有效的牙齒咀嚼方式，在鴨嘴龍科起源前它的姐妹群們?cè)M(jìn)行過(guò)多種嘗試。同時(shí)這也說(shuō)明，受大量趨同演化的影響，要厘清這些類(lèi)群間的關(guān)系仍有待更多標(biāo)本的發(fā)現(xiàn)。（古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào)2016，54：67-78）

最早的節(jié)肢動(dòng)物無(wú)節(jié)幼蟲(chóng)化石

節(jié)肢動(dòng)物是物種數(shù)量最為豐富的一類(lèi)無(wú)脊椎動(dòng)物，有很多不同種類(lèi)的幼蟲(chóng)。無(wú)節(jié)幼蟲(chóng)是其中最有名的一類(lèi)，指的是幼蟲(chóng)剛孵化時(shí)身體分節(jié)不明顯，僅具有少數(shù)幾對(duì)附肢。近期，研究者在距今5.2億年的澄江動(dòng)物化石群發(fā)現(xiàn)了一種三維立體保存的無(wú)節(jié)幼蟲(chóng)化石，這是迄今發(fā)現(xiàn)最早的節(jié)肢動(dòng)物無(wú)節(jié)幼蟲(chóng)化石。該幼蟲(chóng)體長(zhǎng)僅為2毫米，經(jīng)熒光顯微鏡和掃描電鏡分析，它被鑒定為澄江化石群中大附肢節(jié)肢動(dòng)物林喬利蟲(chóng)的早期幼蟲(chóng)。該幼蟲(chóng)身體前部除大附肢外還保存有4對(duì)發(fā)育完好、功能完善的雙肢型附肢，用以實(shí)現(xiàn)游泳等運(yùn)動(dòng)功能。同時(shí)，幼蟲(chóng)身體后部保存有一系列尚未發(fā)育完好的附肢突起。這些突起從前往后逐漸變小，說(shuō)明該幼蟲(chóng)跟龍蝦、螃蟹、蝦等甲殼動(dòng)物的無(wú)節(jié)幼蟲(chóng)類(lèi)似，雖然在孵化時(shí)僅具有少數(shù)幾對(duì)發(fā)育完全且功能完善的附肢，但在隨后的幼蟲(chóng)期，身體后部的體節(jié)及各自對(duì)應(yīng)的附肢逐一出現(xiàn)。這一模式導(dǎo)致了越靠后的體節(jié)及附肢發(fā)育程度越低。此幼蟲(chóng)的發(fā)育模式為早期節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)化提供了直接的化石證據(jù)，證明無(wú)節(jié)幼蟲(chóng)類(lèi)的發(fā)育模式并不是僅存在于甲殼動(dòng)物當(dāng)中。在澄江化石群長(zhǎng)達(dá)30多年的研究歷史中，如此精美保存的三維立體節(jié)肢動(dòng)物幼蟲(chóng)標(biāo)本的發(fā)現(xiàn)尚屬首次。（PNAS2016，113：5542-5546）

緬甸白堊紀(jì)琥珀中的脈翅目昆蟲(chóng)

緬甸琥珀形成于距今約1億年前白堊紀(jì)中期，因其保存精美且豐富多樣的生物內(nèi)含物，在古生物學(xué)及進(jìn)化生物學(xué)方面具有重要的研究?jī)r(jià)值。近期，研究者通過(guò)對(duì)大量緬甸琥珀中脈翅目昆蟲(chóng)的分類(lèi)研究，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)形態(tài)高度特化的物種。經(jīng)過(guò)深入的分類(lèi)學(xué)及比較形態(tài)學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)該物種為中生代脈翅目的一個(gè)滅絕科——中草蛉科的新屬種。研究發(fā)現(xiàn)，該物種幼蟲(chóng)足前跗節(jié)形態(tài)與近緣的草蛉科具有明顯差異。通過(guò)與其他具有長(zhǎng)足的陸生捕食性節(jié)肢動(dòng)物對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其形態(tài)特征與結(jié)網(wǎng)型蜘蛛和蚊獵蝽等具有捕食蜘蛛習(xí)性的昆蟲(chóng)具有一定的相似性，其長(zhǎng)足和前跗節(jié)梳狀的爪有助于該物種幼蟲(chóng)緊握蛛絲并在蛛網(wǎng)上爬行。因此，推斷該物種可能是蜘蛛的專(zhuān)性捕食者，其特化的形態(tài)結(jié)構(gòu)屬于這種特殊食性的適應(yīng)性特征。鑒于其特殊的形態(tài)及生物學(xué)習(xí)性，此新屬種被命名為食蛛長(zhǎng)足蛉（Pedanopteraarachnophila）。該研究為深入理解昆蟲(chóng)捕食行為的早期演化提供了新的科學(xué)例證。（CurrentBiology2016，http：//dx.doi.org/10. 1016/j.cub.2016.04.039）

食團(tuán)揭示早期鳥(niǎo)類(lèi)的消化系統(tǒng)

在鳥(niǎo)類(lèi)漫長(zhǎng)的演化歷史中，它們失去了牙齒和厚重的上、下頜，取而代之的是輕質(zhì)的角質(zhì)喙，同時(shí)還演化出了特別的消化系統(tǒng)，使得他們能夠?qū)⑹澄?囫圇"吞入，而不經(jīng)過(guò)咀嚼。對(duì)于骨骼、毛發(fā)和幾丁質(zhì)等難以消化的東西，鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)以食團(tuán)的方式將其從口中吐出，而并非像其他脊椎動(dòng)物那樣隨著糞便排出體外。鳥(niǎo)類(lèi)的胃分化為腺胃和肌胃，腺胃能夠分泌消化液對(duì)食物進(jìn)行軟化，而肌胃則主要對(duì)食物進(jìn)行機(jī)械的研磨（如食谷的鳥(niǎo)類(lèi)，肌胃中會(huì)有胃石）。鳥(niǎo)類(lèi)的肌胃和小腸之間的幽門(mén)狹小，且小腸壁薄，因此骨頭等難以消化的東西難以通過(guò)幽門(mén)，而殘留在肌胃里（避免刺破小腸壁），隨著肌胃的收縮，被壓扁而成球狀的食團(tuán)，再通過(guò)消化道的逆蠕動(dòng)作用，由肌胃向前運(yùn)移，依次通過(guò)腺胃、食道，最終從嘴巴吐出。這樣的消化過(guò)程不僅能夠使鳥(niǎo)類(lèi)快速將食物吞入體內(nèi)，減小被捕食的機(jī)率，同時(shí)能將難以消化的東西迅速排除體外，減輕體重。近期，研究者根據(jù)對(duì)距今約1.2億年遼西早白堊世的的鳥(niǎo)類(lèi)標(biāo)本進(jìn)行研究，報(bào)道了一件保存有食團(tuán)的反鳥(niǎo)類(lèi)化石，這是迄今最古老的有關(guān)鳥(niǎo)類(lèi)食團(tuán)的化石記錄。食團(tuán)內(nèi)主要為狼鰭魚(yú)的骨骼碎片，這一發(fā)現(xiàn)首次揭示反鳥(niǎo)類(lèi)能夠以魚(yú)類(lèi)為食，并表明早白堊世的鳥(niǎo)類(lèi)就已經(jīng)具有和現(xiàn)生鳥(niǎo)類(lèi)相似的消化系統(tǒng)。（CurrentBiology 2016，26：1170-1176）

最早的現(xiàn)代心臟化石

桑塔納組是巴西中生代2個(gè)主要的化石產(chǎn)地之一，主要出露于阿勒萊皮盆地，該地層中的大部分化石可追溯至白堊紀(jì)早期（1.46億到9500萬(wàn)年前）。桑塔納地層的一個(gè)主要特征是它所包含的保存完好的化石中，有超過(guò)25種魚(yú)類(lèi)，也有很多種爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、無(wú)脊椎動(dòng)物和植物。而且因?yàn)槌３山Y(jié)核性的化石保存，所以不僅保存了生物原來(lái)的體態(tài)之外，有時(shí)連動(dòng)物身體內(nèi)的器官構(gòu)造及食物都能良好保存下來(lái)。所以巴西桑塔納的化石是研究白堊紀(jì)早期地球生命世界的寶庫(kù)。口腔裂鱗魚(yú)（Rhacolepis buccalis），是屬于海鰱魚(yú)類(lèi)的一員，身體成細(xì)長(zhǎng)的紡錘型，體被菱形的鱗片，頭部呈尖銳狀，吻部尖，下顎長(zhǎng)且朝上傾斜，口內(nèi)有單列小齒。裂鱗魚(yú)在白堊紀(jì)早期的南美洲淺海地區(qū)都能找到它的蹤跡。近期，研究者通過(guò)三維X射線掃描，在這些已滅絕的裂鱗魚(yú)化石中，觀察到了軟體組織的痕跡，并在其中發(fā)現(xiàn)了距今為止脊椎動(dòng)物最早的分室心臟。這個(gè)心臟至少有5個(gè)心室，而人類(lèi)只有4個(gè)心室。（eLife2016，5：e14698）

濾食海怪

奇異濾齒龍（Atopodentatusunicus）是一種具有特殊牙齒形態(tài)的濾食性三疊紀(jì)海洋爬行動(dòng)物。在早先的研究中，由于化石保存原因，其特異的頭骨形態(tài)并未得以正確認(rèn)識(shí)。近期，研究者通過(guò)兩件保存完美的化石標(biāo)本重新復(fù)原了這種動(dòng)物的頭骨結(jié)構(gòu)，其夸張的橫向加寬現(xiàn)象此前僅在極少數(shù)魚(yú)類(lèi)和史前兩棲類(lèi)中偶有出現(xiàn)，這是爬行動(dòng)物中的首次記錄。此外，濾齒龍口腔中三種不同形態(tài)的牙齒分別用于啃食和濾食藻類(lèi)，是植食性海洋爬行動(dòng)物的最早記錄，同時(shí)進(jìn)一步說(shuō)明早期海洋爬行動(dòng)物適應(yīng)輻射的多樣性超乎想象。（ScienceAdvance2016，2：e1501659，DOI：10.1126/sciadv.1501659）

化石長(zhǎng)頸鹿類(lèi)的食性

食草動(dòng)物的食性可以直觀地反映動(dòng)物生活期間的古植被情況，進(jìn)而用于推測(cè)動(dòng)物生存時(shí)代的古環(huán)境。不同類(lèi)型的食性分析方法可以反映不同時(shí)間尺度上的食性變化。其中，肉眼可見(jiàn)的中磨痕可以反映個(gè)體在一段時(shí)間內(nèi)（幾十天）到一年左右的飲食偏好，因其具有操作的便利性、經(jīng)濟(jì)性和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，成為近年來(lái)廣為應(yīng)用的食性分析方法。傳統(tǒng)的中磨痕方法以有蹄類(lèi)第二個(gè)臼齒的頰側(cè)齒尖為研究對(duì)象，根據(jù)齒尖高度及磨耗狀態(tài)劃分出不同的磨耗類(lèi)型，進(jìn)而推測(cè)有蹄類(lèi)的食性。新的牙齒中磨痕方法則適應(yīng)于牙齒釉質(zhì)磨耗后呈帶狀的類(lèi)型，研究區(qū)域位于臼齒咬合面頰側(cè)的第二個(gè)釉質(zhì)帶上，根據(jù)不同的磨耗形態(tài)劃分為四個(gè)類(lèi)型，分別代表典型的食嫩葉的類(lèi)型、混合類(lèi)型以及典型的食草類(lèi)型?，F(xiàn)生長(zhǎng)頸鹿科只有長(zhǎng)頸鹿和霍加狓兩個(gè)屬，二者均以嫩葉為食，霍加狓的食物中可能還包括一部分水果的成分。而晚中新世的長(zhǎng)頸鹿科化石則發(fā)現(xiàn)了超過(guò)15個(gè)種，食性具有很大的變異范圍。為了檢驗(yàn)化石類(lèi)型的食性，研究者以8個(gè)食性確定的現(xiàn)生反芻類(lèi)屬種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)190件化石長(zhǎng)頸鹿類(lèi)標(biāo)本進(jìn)行了牙齒中磨痕數(shù)據(jù)采集，運(yùn)用判別函數(shù)分析方法分析了新舊兩種中磨痕方法的四個(gè)變量，進(jìn)而對(duì)化石長(zhǎng)頸鹿類(lèi)的食性進(jìn)行了推測(cè)和對(duì)比。結(jié)果顯示，希臘的長(zhǎng)頸鹿類(lèi)化石含大量的食草類(lèi)型，而中國(guó)的長(zhǎng)頸鹿類(lèi)化石則包含更多的混合食性類(lèi)型。這表明在晚中新世，受地中海氣候影響的希臘可能較受東亞季風(fēng)影響的中國(guó)的氣候更加濕潤(rùn)。（Palaeogeography，Palaeoclimatology，Palaeoecology2016，449：194-204）

甘肅早白堊世恐龍蛋化石新類(lèi)型

我國(guó)甘肅省蘭州-民和盆地位于甘肅、青海兩省交界地帶，是印支運(yùn)動(dòng)后在祁連褶皺系基底上發(fā)育形成的中新生代斷拗山間盆地，其中廣泛發(fā)育出露良好的下白堊統(tǒng)河口群。河口群為一套湖泊相為主的紅色碎屑巖、泥巖沉積。在永靖縣鹽鍋峽鎮(zhèn)老虎口一帶發(fā)現(xiàn)了大量以恐龍足跡為主的遺跡化石。2002年，首個(gè)恐龍骨骼化石發(fā)現(xiàn)于盆地東部，被命名為巨齒蘭州龍，這是世界上已知牙齒最大的植食性恐龍。2006和2008年又分別報(bào)道了兩個(gè)基干巨龍形類(lèi)蜥腳類(lèi)：劉家峽黃河巨龍和炳靈大夏巨龍。2013年再次報(bào)道了多刺甲龍亞科恐龍一新屬種：金城洮河龍，為亞洲首次發(fā)現(xiàn)。這里雖然出土了大量恐龍骨骼以及恐龍足跡化石，但是至今未有蛋化石的報(bào)道。近期，研究者報(bào)道了發(fā)現(xiàn)于蘭州-民和盆地下白堊統(tǒng)河口群的蛋殼化石新材料，并依據(jù)蛋殼顯微結(jié)構(gòu)建立一恐龍蛋新屬新種楊家溝多小枝蛋（Polyclonoolithusyangjiagouensis），并將其歸于一新科：多小枝蛋科（Polyclonoolithidae）。新發(fā)現(xiàn)的蛋化石標(biāo)本不同于所有已知的恐龍蛋類(lèi)型，具有獨(dú)特的顯微特征組合：分叉的蛋殼單元向外延伸至蛋殼外表面，并未在靠近蛋殼外表面處融合成層；弦切面上具相互鏈接或獨(dú)立的多角形的蛋殼單元；以及不規(guī)則的氣孔通道。由于我國(guó)的恐龍蛋化石大多出自晚白堊世地層，僅在遼寧曾有早白堊世恐龍蛋的報(bào)道，該新發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展了我國(guó)恐龍蛋化石的地質(zhì)和地理分布，也有可能為圓形蛋科蛋殼結(jié)構(gòu)的起源提供新的認(rèn)識(shí)?？铸埖皻ば虏牧系陌l(fā)現(xiàn)也表明蘭州-民和盆地的河口群蘊(yùn)含著一個(gè)豐富而獨(dú)特的恐龍化石組合。（古脊椎動(dòng)物學(xué)報(bào)2016，54：79-88）

白堊紀(jì)琥珀中最原始的螞蟻及其社會(huì)化起源

昆蟲(chóng)的社會(huì)行為（廣義）是指昆蟲(chóng)集群生活，并出現(xiàn)了較復(fù)雜的分工協(xié)作關(guān)系，其中育幼行為（照顧后代的行為）是社會(huì)性起源的基礎(chǔ)。螞蟻是地球上數(shù)量最多的昆蟲(chóng)，也是最成功的社會(huì)性昆蟲(chóng)，其社會(huì)行為的起源和演化吸引了許多人的關(guān)注。早在《物種起源》一書(shū)中，達(dá)爾文在介紹社會(huì)性昆蟲(chóng)中的不育工蟻中寫(xiě)道："（不育工蟻的存在）實(shí)際上對(duì)我的整個(gè)理論是致命的"。自達(dá)爾文時(shí)代以來(lái)，許多研究者從不同角度對(duì)螞蟻的社會(huì)行為起源進(jìn)行了深入研究，取得了很大進(jìn)展。但由于化石證據(jù)匱乏，對(duì)螞蟻早期形態(tài)和生態(tài)演化仍然不甚了解。長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)界普遍認(rèn)為早期螞蟻的形態(tài)和生態(tài)較為單一，直到進(jìn)入新生代，才在生態(tài)和形態(tài)方面輻射演化。另外，分子、形態(tài)、生態(tài)學(xué)研究表明最早的螞蟻很可能是一些獨(dú)居的捕食類(lèi)群，但卻缺少化石證據(jù)。近期，研究者對(duì)法國(guó)和緬甸琥珀中的2000余枚螞蟻標(biāo)本進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一些具大顎的捕食性螞蟻（黑帝斯蟻）。特別是從中、法、德三國(guó)館藏的緬甸琥珀（時(shí)代約為1億年前的白堊紀(jì)）中共找到四枚特化的螞蟻：該類(lèi)螞蟻具有一對(duì)巨型鐮刀狀大牙（大顎），長(zhǎng)度近乎頭長(zhǎng)的兩倍；其唇基中部向上延長(zhǎng)，在頭上形成一個(gè)獨(dú)特的"角"，堪稱(chēng)螞蟻中的"獨(dú)角獸"，因此被命名為"獨(dú)角蟻"，屬于黑帝斯蟻中一個(gè)極其特化的種類(lèi)。功能形態(tài)學(xué)分析表明獨(dú)角蟻演化出了一種獨(dú)特的捕捉機(jī)制用于捕食相對(duì)大型的獵物：其"角"尖長(zhǎng)有球狀的毛囊，同時(shí)"角"的外側(cè)帶有感覺(jué)毛，一旦碰觸到獵物，下部一對(duì)大牙迅速抬起，與上面的"角"配合，共同夾住獵物。如此特化的頭部結(jié)構(gòu)是首次在螞蟻中發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)生螞蟻三個(gè)亞科中部分類(lèi)群也演化出了類(lèi)似的捕捉機(jī)制，但它們的大顎都是橫向運(yùn)動(dòng)，而獨(dú)角蟻的大顎卻是垂直運(yùn)動(dòng)。本研究同時(shí)修訂了法國(guó)和緬甸琥珀中的其他幾類(lèi)具大顎的黑帝斯蟻，并重新解釋了其大顎和唇基結(jié)構(gòu)的演化。研究認(rèn)為已知最原始的螞蟻（黑帝斯蟻）的確是獨(dú)居而非群居的捕食類(lèi)群，與最近的分子、形態(tài)、生態(tài)學(xué)研究預(yù)測(cè)相一致。螞蟻演化早期就出現(xiàn)了明顯的形態(tài)和生態(tài)特化，其早期演化過(guò)程比先前的設(shè)想要復(fù)雜的多。獨(dú)角蟻的發(fā)現(xiàn)也修訂了早期螞蟻形態(tài)保守的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。（CurrentBiology2016，doi：10.1016/j.cub.2016.03.075.）