化石

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湖南張家界陡山沱組發(fā)現(xiàn)大型帶刺疑源類

距今約6.35億年前，地球從全球冰封的"雪球地球"事件中解凍，開啟了一個新的地質(zhì)時代——埃迪卡拉紀。在埃迪卡拉紀，由于"雪球"事件而演化停滯的真核生物迅速復蘇并輻射。最早出現(xiàn)的主要生物類型是具有機質(zhì)壁、表面發(fā)育復雜裝飾的大型帶刺疑源類。了解大型帶刺疑源類的空間和時間分布及其與埃迪卡拉紀其他生物類型和地質(zhì)事件的關(guān)系，對探討埃迪卡拉紀生物與環(huán)境的協(xié)同演化有著重要意義。華南的埃迪卡拉系陡山沱組保存了連續(xù)完整的埃迪卡拉紀早-中期地質(zhì)記錄，產(chǎn)出大量的大型帶刺疑源類化石，是全球埃迪卡拉紀古生物與地層學研究的熱點。過去對陡山沱組大型帶刺疑源類的研究主要集中于臺內(nèi)盆地環(huán)境下的宜昌三峽地區(qū)和臺地邊緣的貴州甕安地區(qū)，已經(jīng)發(fā)表的資料顯示這些大型帶刺疑源類在一次全球性碳同位素負漂移事件（EN3）之前消失，這一特征與世界其他地區(qū)一致，因而EN3所代表的古環(huán)境變化長期被認為是大型帶刺疑源類滅絕的可能原因之一。然而，來自世界其他地區(qū)的一些最新研究暗示了不同的可能性。近期，研究者報道了在湖南張家界地區(qū)一條連續(xù)的斜坡相陡山沱組剖面中發(fā)現(xiàn)的大型帶刺疑源類。這些化石保存在燧石結(jié)核中，包括5屬8種大型帶刺疑源類在內(nèi)的多種微體化石。這些化石的發(fā)現(xiàn)表明，大型帶刺疑源類的生存空間可以延伸到局限盆地以外的廣海海域。（Precambrian Research 2017,298:512-529.）

新研究揭曉嵌齒象類謎團

嵌齒象類長期被認為是長鼻類演化的中心環(huán)節(jié)，是生存至今的真象的祖先類型，而劍齒象類、喙嘴象類、居維葉象類的起源都或多或少與嵌齒象有關(guān)。然而，嵌齒象同時也被認為是長鼻類演化中的問題屬種及垃圾箱類群，歷史上至少有六十個以上的種被置于嵌齒象屬或其同物異名屬之中，目前得到較為廣泛承認的種也有十多個。由于嵌齒象屬的自近裔特征非常少，頰齒的特征不特化，種內(nèi)變異較大，從而導致該屬各種是否存在同物異名或異物同名的現(xiàn)象尚未達成共識，而種與種之間的系統(tǒng)演化關(guān)系學術(shù)界更是莫衷一是。近期，研究者通過選取歐亞大陸、非洲和美洲的16個嵌齒象屬的代表種進行研究，詳細對比了這些嵌齒象的頭骨、下頜、門齒及頰齒全面的形態(tài)特征；在此基礎上，用支序分析的方法，從嵌齒象屬中辨認出了三個單系群和一個并系群，使嵌齒象屬種間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系得以良好解決。此外，研究還描述了發(fā)現(xiàn)于臨夏盆地中中新世晚期的塔氏嵌齒象新種（Gomphotherium tassyi）。綜合研究表明，塔氏嵌齒象和亞似貘嵌齒象構(gòu)成了嵌齒象類中頰齒向切割方向發(fā)展的一支，從而與瑪姆象類出現(xiàn)了一定的形態(tài)上的相似性。這種相似性的存在是在嵌齒象類和瑪姆象類的分類和鑒定中出現(xiàn)很多混亂的重要原因，也在一定程度上動搖了對長鼻類分類的基本認識。（Journal of Vertebrate Paleontology 2017,DOI:10.1080/02724634.2017.1318284）

真馬化石研究新進展

古馬型真馬是歐亞大陸最早的真馬，其出現(xiàn)、演化和擴散伴隨著很多重大的地質(zhì)和環(huán)境事件，因此它們在歐亞大陸的首次出現(xiàn)被視為第四紀底界的標志，并且是研究第四紀氣候和環(huán)境變化的重要材料，吸引著世界各地的古生物學者和第四紀研究者。中國是出產(chǎn)真馬化石的大國。1935年，奧地利古生物學家?guī)煹に够霭媪说谝槐娟P(guān)于中國真馬化石的專著。他記述了產(chǎn)自河北、河南、山西、山東的真馬化石，并且把其中所有的古馬型真馬標本都鑒定為三門馬相似種。這些材料由瑞典地質(zhì)學家，當時擔任民國政府農(nóng)商部礦務顧問的安特生采集，后來被運到瑞典的烏普薩拉，構(gòu)成了留在海外的規(guī)模最大的中國化石收藏--拉氏藏品。師丹斯基對于這一經(jīng)典藏品的研究專著無疑有著巨大的學術(shù)價值，然而，把數(shù)量如此眾多，各具不同體型和特征的材料歸為一個種并不太妥當。近期，研究者對拉氏藏品中的真馬化石進行了重新的整理研究，他們從產(chǎn)自山西省祁縣（安特生32地點）的材料里識別出兩個不同于三門馬的類型，即德氏馬（Equus teilhardi）和慶陽馬（Equus qingyangensis）。德氏馬由于材料稀少，人們對它認識很少。它的正型標本只有一段殘破的下頜。產(chǎn)自祁縣的這具頭骨是德氏馬首個完整頭骨的記錄，不僅提供了重要的顱面部特征信息，還提供了頭基長和顱部比例。這些信息表明德氏馬是一類體型中等、肢骨短的古馬型真馬，其顱部比例和三門馬一致。因為下門齒缺失齒坎，德氏馬一直被認為是高度特化且分類地位不明的類群。此次，研究者結(jié)合新材料，并對比了最原始真馬簡齒馬的一部分標本，最終得出結(jié)論：門齒齒坎缺失或不全是一個不穩(wěn)定的特征，可能是從某些原始的類群繼承下來的。慶陽馬的材料是一件殘破的下頜骨，和之前在甘肅慶陽地區(qū)發(fā)現(xiàn)的材料特征一致。因此，祁縣地點是發(fā)現(xiàn)慶陽馬和德氏馬共生的第二個地點。德氏馬的頭骨反映出了和慶陽馬差別明顯的特征，很好地解釋了這兩個種能和平共處的原因是由于占據(jù)著不同的生態(tài)位。慶陽馬是歐亞大陸上最原始的古馬型真馬，它與簡齒馬在形態(tài)上有一些相似的特征，而簡齒馬是所有真馬的祖先類型。然而，慶陽馬較為進步的肢骨和與德氏馬的共生表明二者并沒有祖裔關(guān)系。一些歐亞大陸的古馬型真馬有著小到中等的體型、不完整的門齒齒坎和短的肢骨，如中國的云南馬和歐洲的斯氏馬，它們可能與德氏馬存在著親緣關(guān)系。真馬的演化過程錯綜復雜，留下許多問題有待研究者解答，然而這也正是真馬研究的魅力所在。（Historical Biology 2017,DOI:10.1080/0891 2963.2017.1357718）

貘犀的骨骼形態(tài)

現(xiàn)生的犀牛和貘雖然從外形上看差異明顯，但無論是分子生物學還是古生物學的證據(jù)都支持了兩者具有最近的親緣關(guān)系，兩者最近的共同祖先及其所有后裔構(gòu)成了角形類。最早的貘在早始新世最早期就開始出現(xiàn)，而最早的犀通常認為在中始新世早期從貘的一支演化而來，之后又迅速分化出蹄齒犀、兩棲犀、巨犀和真犀等類群。在從貘到犀的演化過程中，貘犀（Hyrachyus）扮演了一個重要的過渡類型角色。貘犀的化石豐富，主要分布在北美、亞洲，在歐洲也有少量的發(fā)現(xiàn)。尤其在北美發(fā)現(xiàn)的貘犀化石，包括有較完整的頭骨和頭后骨骼材料。但對貘犀不同屬種的分類一直存有爭議，而且自1884年對貘犀骨骼較簡略的形態(tài)描述之后，一直缺乏對這一類群更為細致的骨骼形態(tài)學研究，這無疑阻礙了研究者對早期犀類甚至奇蹄類更深入的研究。近期，研究者對收藏于美國自然歷史博物館，采自北美中始新世地層靜貘犀幾乎完整的骨骼化石進行了詳細的形態(tài)描述和測量，并分別和相關(guān)類群進行了比較，對貘犀的起源及和犀超科成員的關(guān)系進行了討論?；谛螒B(tài)學的比較，貘犀顯示出一些比早期角形類犀貘更原始的特征，這表明貘犀可能起源于比后者更為原始的角形類。另一方面，不同于傳統(tǒng)的觀點，研究者認為貘犀并非是所有犀超科的祖先類群，蹄齒犀類早期代表三脊犀和貘犀相比，具有許多在犀超科中獨有的特征，這表明蹄齒犀和貘犀之間的親緣關(guān)系可能較遠；但貘犀是兩棲犀、巨犀和真犀等的祖先類群。同時，研究者通過對貘犀頭后骨骼的功能形態(tài)分析，表明貘犀和其他早期奇蹄類一樣，已經(jīng)具備了快速奔跑的能力。（Bulletin of the American Museum of Natural History Number 2017，413:1-70.）

揭秘"最奇怪的動物"

長頸駝（Macrauchenia patachonica）是已滅絕的南美原生有蹄動物，它們擁有著不同尋常的性狀組合--體型似駱駝，鼻部似貘。自達爾文首次發(fā)現(xiàn)南美原生有蹄動物化石以來，它們的演化關(guān)系就一直困擾著生物學家。之前，古膠原蛋白中的蛋白質(zhì)序列為認識這種令人困惑的物種與現(xiàn)存哺乳動物的關(guān)系提供了最好的解釋。人們一直嘗試利用古DNA進一步了解這些與眾不同的動物的演化歷史，但是卻因為DNA降解和缺乏來自近親的參照基因組而受阻。近期，德國學者使用新型測序和映射技術(shù)來組裝從長頸駝化石樣本中收集到的古DNA的線粒體基因組。之后，研究者對DNA序列進行系統(tǒng)發(fā)育分析，評估這些動物的演化關(guān)系，結(jié)果強化了之前的蛋白質(zhì)組學分析，即滑距骨目（包括長頸駝）是奇蹄目（馬、貘和犀牛）的姐妹群，并且表明這些動物類群在6600萬年前左右出現(xiàn) 分 化 。（Nature Communications 2017，8:15951，doi:10.1038/ncomms15951）

安徽巢湖早三疊世發(fā)現(xiàn)奇特的安琪蝦

袋頭類是一類底棲型的海生節(jié)肢動物，它們具有左右對稱的非鈣質(zhì)雙瓣殼，一對大的復眼，三對大的捕食足，8-16對游泳足，8對鰓以及分節(jié)的體節(jié)。此前發(fā)現(xiàn)的化石材料多數(shù)僅保存殼體，因而目前其分類主要依據(jù)其殼體形態(tài)和表面的殼飾。其化石記錄自志留紀至白堊紀，然而多樣性一直較低，關(guān)于其分類位置和生態(tài)特性也一直存在爭議。近期，研究者在安徽巢湖下三疊統(tǒng)海相地層中發(fā)現(xiàn)了袋頭類的材料，這也是這一類動物在我國下三疊統(tǒng)的首次發(fā)現(xiàn)。系統(tǒng)學研究表明這是袋頭類安琪蝦屬（Ankitokazocaris）的一個新種——巢湖安琪蝦（A.chaohuensis）。在產(chǎn)巢湖安琪蝦的層位還發(fā)現(xiàn)了幾枚內(nèi)含牙形石的糞化石，其大小和表面形態(tài)初步排除了其來自于海生爬行動物和魚類的可能性。通過對比現(xiàn)生節(jié)肢動物身體與糞便大小以及志留紀袋頭類的殼與腸道的大小比例關(guān)系，推斷巢湖的這些糞化石很有可能來自于同層位的巢湖安琪蝦。另一方面，巢湖安琪蝦具有發(fā)達的復眼和三對大的捕食足，此前研究認為這一類動物應具有主動發(fā)現(xiàn)并捕食一些小型動物（如小蝦）的能力，進而它們也很可能捕食牙形動物。此外，在幾枚破損的巢湖安琪蝦殼體中還發(fā)現(xiàn)了牙形石的保存，暫時無法確認其來自胃容物，但很可能與其取食行為有關(guān)。這也是袋頭類節(jié)肢動物與牙形動物之間捕食關(guān)系證據(jù)的首次發(fā)現(xiàn)。（Pal覿ontologische Zeitschrift 2017,DOI:10.1007/s12542-017-0347-7）

侏羅紀新型滑翔類哺乳動物

中生代的哺乳動物祖先和恐龍約生活在同一時期，為哺乳動物早期的身體結(jié)構(gòu)演化和生態(tài)多樣化提供了關(guān)鍵證據(jù)。不過，這些早期哺乳動物已經(jīng)形成了許多在當今哺乳動物中常見的特征?；栊袨榈难葸M是陸地棲息地與空中飛行分化的一個重要演化過渡。近期，研究者描述了來自中國侏羅紀髫髻山組的兩種新型滑翔哺乳動物——似叉骨祖翼獸（Maiopatagium furculiferum）和雙缽翔齒獸（Vilevolodon diplomylos）的石化骨骼和皮膚膜。祖翼獸和翔齒獸屬于已知最早的食草性哺乳動物和哺乳動物演化過程中最原始的滑翔類哺乳動物。但兩者都在已知最早的滑翔類哺乳動物之前約1億年演化形成。祖翼獸的體重大約120克-170克，翼膜和融合在一起的叉骨讓人聯(lián)想到鳥的同類結(jié)構(gòu)，而它的肩胛帶更像現(xiàn)代產(chǎn)卵鴨嘴獸，而非胎盤動物或有袋類動物。祖翼獸在外形上與現(xiàn)代飛鼠最相似，它表現(xiàn)出與某些樹棲有袋類動物和胎生哺乳動物類似的演化適應。翔齒獸的體重大約35克-55克，牙齒替換模式和大多數(shù)其他早期哺乳動物不同，其臼齒形狀令人聯(lián)想到研缽與研杵，可能用來干磨植物軟組織和種子。因此，這些化石代表了已知最早的與非被子植物（不開花）相關(guān)的滑翔類食草干群哺乳動物形動物。（Nature 2017，548：291-296；326-329）