化石

三峽埃迪卡拉紀地層發(fā)現(xiàn)最古老的足跡化石

具有附肢（疣足）的兩側(cè)對稱動物，如節(jié)肢動物和環(huán)節(jié)動物，是現(xiàn)生和地質(zhì)歷史時期最為豐富多樣的動物門類代表。它們在何時出現(xiàn)，一直是生物學家和古生物學家關注的問題。雖然推測它們的祖先可能在6.35億-5.41億年前的埃迪卡拉紀已經(jīng)出現(xiàn)，但在埃迪卡拉紀地層中一直沒有發(fā)現(xiàn)確切的化石證據(jù)。因此，大家普遍認為具有附肢的兩側(cè)對稱后生動物直到大約5.41億-5.1億年前的"寒武紀大爆發(fā)"時才突然出現(xiàn)。近期，研究者在湖北宜昌三峽地區(qū)埃迪卡拉系燈影組（5.51億-5.41億年前）地層中發(fā)現(xiàn)的一系列足跡化石，為破解具有附肢的兩側(cè)對稱動物的起源，提供了重要線索。該足跡化石由兩列足印組成，這些足印形成重復的"序列"或"簇"。雖然它們與之后地層中產(chǎn)出的典型足跡相比，稍顯不規(guī)律，但通過研究發(fā)現(xiàn)，這些足跡所表現(xiàn)出來的特征，反映了造跡生物可以通過附肢支撐身體脫離沉積物表面。遺跡明顯是由兩側(cè)對稱的后生動物形成，而且這些后生動物具有成對的附肢。同時，這些足跡化石與潛穴相連，反映了造跡生物行為的復雜性。造跡生物時而鉆入藻席層下進行取食和獲取氧氣（另有研究認為當時的海水可能是缺氧環(huán)境，而藻席的光合作用可以在局部產(chǎn)生氧氣富集），時而鉆出藻席層在沉積物表面爬行。該發(fā)現(xiàn)將足跡化石的記錄提前到了埃迪卡拉紀，是目前已知最古老的足跡。雖然該類足跡的造跡生物未被保存或者沒有被發(fā)現(xiàn)，但推測它們很可能是節(jié)肢動物、環(huán)節(jié)動物或它們的祖先。（Science Advances 2018，4,eaao6691）

緬甸中部發(fā)現(xiàn)新的晚白堊世琥珀生物群

近年來緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了豐富多樣的動植物化石，引起了學界和公眾的廣泛關注。這些琥珀絕大多數(shù)產(chǎn)自緬甸北部克欽地區(qū)，其地質(zhì)時代為白堊紀中期（9900萬年前）。近日，研究者通過深入緬甸琥珀產(chǎn)地調(diào)查，在緬甸中部馬圭省提林地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個不同于克欽琥珀的新琥珀生物群——提林琥珀。通過對含琥珀地層進行詳細的放射性同位素年代學和生物地層學年代限定、琥珀的成分分析以及內(nèi)含物研究，確認提林琥珀生物群的時代為晚白堊世晚期（7200萬年前）。晚白堊世時提林與克欽地區(qū)相隔較近且都位于西緬甸板塊，但提林琥珀的化學組成明顯不同于克欽琥珀，后者來自南洋杉或者松科植物。被子植物在白堊紀中期迅速擴展，并在馬斯特里赫特期在森林組成中逐漸占據(jù)主導。裸子植物來源的提林琥珀表明在坎潘期最晚期裸子植物仍然在近赤道熱帶雨林地區(qū)非常豐富?，F(xiàn)如今，東南亞低海拔森林以被子植物龍腦香科為主,而龍腦香科化石及其樹脂在始新世時期的印度和東南亞地區(qū)才開始廣泛出現(xiàn)。因而，東南亞地區(qū)裸子植物森林被龍腦香科植物替代最可能發(fā)生在馬斯特里赫特期到古新世時期。

提林琥珀透明到半透明，以紅、黃色為主，琥珀原石尺寸很少超過10厘米。研究者采集了5公斤琥珀原石，經(jīng)過打磨拋光處理從中發(fā)現(xiàn)大量節(jié)肢動物和植物內(nèi)含物，且以昆蟲化石為主。昆蟲化石包括至少8目12科，包括膜翅目、雙翅目、嚙蟲目、半翅目、鞘翅目、蜚蠊目、螳螂目和脈翅目等，以膜翅目和雙翅目為主，多數(shù)是白堊紀常見的昆蟲分子。其中最為重要的發(fā)現(xiàn)是7枚現(xiàn)生亞科螞蟻化石。盡管白堊紀螞蟻化石并不稀少，但僅有3枚白堊紀螞蟻歸屬到現(xiàn)生亞科，其余皆為滅絕亞科。提林琥珀中的螞蟻化石明顯增加了白堊紀螞蟻冠部類群數(shù)量，表明螞蟻由干部類群向冠部類群轉(zhuǎn)變在坎潘期最晚期已經(jīng)開始，也進一步支持了熱帶地區(qū)是螞蟻多樣性的搖籃這一假說。盡管有大量中、新生代昆蟲化石記錄，但從白堊紀坎潘期早期（8000萬年前）到始新世早期（5600萬年前），昆蟲化石的記錄及其稀少，因而存在一個2400萬年的昆蟲化石間斷，這極大地限制了我們對白堊紀末大滅絕事件前后昆蟲演化的了解。提林琥珀生物群的發(fā)現(xiàn)恰好填補了這一空白。它也代表目前已知中生代最晚期的昆蟲群，為恢復晚白堊世熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)提供了一個珍貴的窗口?？傊崃昼甑臅r代、化學組成和內(nèi)含物均不同于傳統(tǒng)的克欽琥珀，反映了白堊紀中期到晚期熱帶生物群的轉(zhuǎn)變。（Nature Communications,DOI:10.1038/s41467-018-05650-2.）

阿根廷發(fā)現(xiàn)最古老巨型恐龍化石

恐龍是中生代陸地生態(tài)系統(tǒng)的霸主，也是古生物學領域的絕對明星。有關恐龍的起源和早期演化，一直是學術(shù)界關注的焦點。近期，研究者報道了產(chǎn)自阿根廷西北部圣胡安省距今兩億多年前三疊紀晚期的巨型恐龍化石，將巨型恐龍的出現(xiàn)時間向前推進了至少2500萬年。新發(fā)現(xiàn)的標本屬于一頭未成年巨型恐龍的頸部和尾部椎骨以及部分腿骨，經(jīng)研究定名為原巨龍（Ingentiaprima），屬于蜥腳形亞目。這是一種巨型四足草食性恐龍，長頸長尾，身長約9米，高4米多，體重10噸左右。原巨龍是目前包括阿根廷龍、無畏龍和巴塔哥泰坦龍在內(nèi)的幾種已知最大陸地恐龍的前身。原巨龍似乎有一個類似于現(xiàn)代鳥類的呼吸系統(tǒng)：除了肺部，它還有兩個氣囊，可以為這種龐然大物提供更多氧氣并使其保持較低體溫。最重要的是，骨骼化石上的生長環(huán)表明它們會像樹木一樣周期性、季節(jié)性地生長，即在一段時間內(nèi)快速生長，然后停止。這種特殊生長模式促使巨型恐龍體型日漸龐大?；谶@種不尋常的生長模式，研究者將原巨龍歸入一個名為萊森龍科的新家族。此次發(fā)現(xiàn)恐龍化石的地區(qū)被認為在三疊紀晚期是一片廣袤草原。（Nature Ecology&Evolution 2018,2:1227-1232）

甘肅慶陽大唇犀化石研究新進展

大唇犀(Chilotherium)是一類形態(tài)非常奇特的犀牛，屬于無角犀亞科。大唇犀兩性均無角，其下頜骨吻部強烈地向側(cè)面擴展，具有兩枚帶鋒利刃部的巨大獠牙，上門齒完全退化消失，晚中新世時期繁盛于歐亞大陸,是中國晚中新世三趾馬動物群中占統(tǒng)治地位的類型。自從林斯頓（1924）建立大唇犀新屬，該屬共有13個新種曾被描述，有19個其他的屬種被修訂歸入該屬，但是經(jīng)過研究工作的不斷深入，該屬內(nèi)有效種被確定為10個。近期，研究者根據(jù)產(chǎn)自甘肅慶陽的一件關聯(lián)寰椎的成年頭骨和一件成年下頜骨建立了大唇犀屬的一個新種——桑氏大唇犀（Chilotheriumlicenti），并系統(tǒng)地討論了大唇犀化石的分類和演化。桑氏大唇犀標本現(xiàn)保存于天津的北疆博物院，為法國耶穌會神父桑志華于1920年在甘肅慶陽采集，在他的日記里有詳細的記錄。新種的種名是為了表示對桑志華先生的感謝，并以此作為紀念。根據(jù)形態(tài)特征對比以及系統(tǒng)發(fā)育分析，來自晚中新世的桑氏大唇犀是大唇犀屬內(nèi)最進步的種。大唇犀類的祖先類型可能在中中新世生活于南亞的西瓦立克，然后遷徙到中國、中東和歐洲。晚中新世早期，無角犀族的大唇犀屬開始出現(xiàn)，隨后個體數(shù)量極度攀升，成為當時動物群中的優(yōu)勢類群，在中國不僅廣泛分布于西北地區(qū)，在青藏高原也發(fā)現(xiàn)其蹤影。晚中新世晚期，是中國地質(zhì)歷史上犀科動物最大的適應輻射期，屬種組成仍然以無角犀族占統(tǒng)治地位，至少有三種大唇犀在中國大陸是動物群中的常見分子，同時大唇犀在整個歐亞大陸有幅員遼闊的分布范圍。隨著中新世的結(jié)束，中國的犀科動物從興盛走向衰退。（古脊椎動物學報2018，56：216-228）

寧夏恐龍新發(fā)現(xiàn)

蜥腳類恐龍是一類植食性恐龍，其中包括地球歷史上體型最大的陸地動物。人們一直認為新蜥腳類恐龍——蜥腳類恐龍晚期演化分支——在盤古大陸解體期間發(fā)生分化，大陸解體深刻地影響了它們的演化。東亞被認為在約1.64億-1.58億年前與其他大陸隔離，傳統(tǒng)上認為，包括梁龍類在內(nèi)的一些動物類群，在東亞與其他大陸隔離之前尚未擴散到東亞，其隔離導致了中晚侏羅世東亞地區(qū)形成了其獨特的恐龍動物群，這被稱為東亞隔離假說。近期，研究者在寧夏靈武市瓷窯鋪發(fā)現(xiàn)了一種中侏羅世早期（1.74億年前）的梁龍類新屬種——神奇靈武龍（Lingwulongshenqi）。通過對神奇靈武龍進行演化和生物地理學分析，研究者認為，在中侏羅世（大約1.74億至1.64億年前），新蜥腳類恐龍已經(jīng)呈現(xiàn)出多樣化并且分布廣泛，這挑戰(zhàn)了蜥腳類恐龍演化的傳統(tǒng)觀點，即新蜥腳類恐龍在中侏羅世晚期到晚侏羅世早期的一個很短時間內(nèi)出現(xiàn)并快速分化，最終占據(jù)了地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主導地位。新發(fā)現(xiàn)表明，主要的蜥腳類亞類群可能起源于早侏羅世，在成為地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主導類群之前，已經(jīng)有很長的演化歷史。新發(fā)現(xiàn)表明，梁龍類恐龍曾廣泛分布在包括東亞在內(nèi)的盤古大陸上，東亞在中晚侏羅世的動物群也許沒有我們認為的那樣獨特，過去的認知很可能是由于化石采樣的影響（即由于地質(zhì)和人為因素，導致基于采集到的化石推測的生物群面貌和地質(zhì)歷史時期真實的生物群面貌出現(xiàn)差異），這彰顯了更多野外工作的重要性。（Nature Communications2018，9:2700）

我國的副竹鼠類化石

副竹鼠屬（Pararhizomys）是一類在晚中新世-早上新世生活在東亞中緯度地區(qū)的現(xiàn)已絕滅的土著嚙齒動物。自從德日進和楊鐘健創(chuàng)建該屬以來，發(fā)現(xiàn)和報道的有關化石很少，只有1件頭骨和數(shù)件不完整的上、下頜骨和單個牙齒，被歸入副竹鼠屬的2種。關于該類的系統(tǒng)位置一直不定。近年來，研究者在甘肅臨夏盆地采集到一批副竹鼠類化石，包括若干相當完整的頭骨，其中部分還含有下頜，有的還有顱后骨骼。絕大多數(shù)標本都有清楚的產(chǎn)出地點和層位的記錄。研究發(fā)現(xiàn)，甘肅省臨夏州內(nèi)發(fā)現(xiàn)的副竹鼠類共記2屬（副竹鼠屬、假竹鼠新屬）7種。副竹鼠類為穴居的嚙齒類。副竹鼠族的起源、演化發(fā)展和絕滅與晚中新世-早上新世時東亞中部的地理和氣候環(huán)境的變化有關，特別是與青藏高原隆升有密切關系。（《中國古生物志》（新丙種第31號））

亞洲最早的始新世馬類

馬類的演化一直是生物進化的一個典型實例，從早始新世的始祖馬（Hyracotherium）到現(xiàn)生的馬，個體變大、齒冠增高、牙齒釉質(zhì)褶皺變得復雜，尤其是從早期的四趾退化到三趾，再到單趾，逐漸適應于快速奔跑。北美和歐洲早始新世地層中"始祖馬"是較為常見的種類，其中不乏保存有完整的骨架。但亞洲盡管被認為是奇蹄類起源地，也發(fā)現(xiàn)了一些早始新世的角形類（貘和犀）、爪獸和雷獸的化石，但一直缺乏馬類化石的報道，成為早期馬類演化中缺失的一環(huán)。

湖南嶺茶是我國著名早始新世嶺茶動物群的命名地點，在該地點曾首次發(fā)現(xiàn)亞洲陸相地層中古新世／始新世界線附近的碳同位素負向漂移，而嶺茶動物群的產(chǎn)出層位正位于負漂之內(nèi)。這為探討最早始新世哺乳動物在不同大陸上的遷移和演化提供了相對精確的時間標尺。嶺茶動物群中曾報道過兩類奇蹄類，衡陽原厚脊馬和衡東東方脊貘。但兩者在奇蹄類中的系統(tǒng)發(fā)育關系一直存有爭議，先后歸入到衡陽原厚脊馬的三件標本被認為屬于古獸、雷獸或爪獸，而歸入到東方脊貘的三件標本最初被認為是原始的角形類，但也有學者指出其可能屬于馬類。近期，通過對湖南嶺茶早始新世奇蹄類化石重新研究，首次確定了馬類化石在亞洲最早始新世地層中的存在。該研究認為歸入到東方脊貘的三件標本代表了兩個不同的類群：其中的一件下頜和上頜具有和北美、歐洲所發(fā)現(xiàn)"始祖馬"相似的一些特征，并依據(jù)這些特征建立了馬類的新屬種——丁氏曙馬（Erihippus tingae），種名獻給為嶺茶動物群研究做出重要貢獻的丁素因教授；而另一件上頜卻和早期的貘類相似，所以將其作為衡東東方脊貘的選模。歸入到衡陽原厚脊馬的三件標本也代表了兩類不同的類群：其中包括正型標本在內(nèi)的兩件帶m3的下頜和發(fā)現(xiàn)于蒙古早始新世的原爪獸相似，被有疑問地歸入到衡陽原爪獸；而以另一件下頜建立了新種——棱齒丹江獸（Danjiangia lambdodon），丹江獸是發(fā)現(xiàn)于我國早始新世地層中的一類早期雷獸。雖然嶺茶動物群中奇蹄類化石保存并不完整，但已經(jīng)具有了較高的多樣性，在嶺茶動物群中已經(jīng)出現(xiàn)了奇蹄類中四個主要的類群，包括馬、角形類、爪獸和雷獸，說明在最早始新世奇蹄類中的主要類群已經(jīng)開始出現(xiàn)，他們的分化時間不晚于最早始新世。根據(jù)對祖先類群古地理分布的重建，研究者認為早始新世馬類的遷移路線可能從歐洲最原始的"始祖馬"經(jīng)格陵蘭陸橋到達北美，然后從北美經(jīng)白令海峽抵達亞洲。早期角形類、爪獸和雷獸則可能從亞洲遷徙到北美、歐洲或印度次大陸。但由于標本保存的不完整性，仍有一些結(jié)論或推測有待發(fā)現(xiàn)更完整的標本來論證或支持。（Communications Biology 2018，1:115）