化石

最早的花骨海綿類(lèi)化石

花骨海綿類(lèi)是現(xiàn)生海綿中較為常見(jiàn)的一類(lèi)六射海綿，外觀形態(tài)多樣，廣布于全球深水生態(tài)系統(tǒng)中，其生活的水深范圍比較廣，最深可達(dá)6700 多米。這類(lèi)海綿目前被歸入松海綿目、花骨海綿科。有關(guān)花骨海綿的化石記錄通常見(jiàn)于新生代地層中，骨針多以散落狀態(tài)保存，其中大部分屬種的模式標(biāo)本均為現(xiàn)生花骨海綿。此前，花骨海綿最早的化石記錄可追溯至白堊紀(jì)，這一記錄也得到了最新的分子古生物學(xué)研究結(jié)果的支持。然而，白堊紀(jì)僅有的一枚完整的花骨海綿標(biāo)本因其特征骨針的退化，分類(lèi)位置仍待商榷；而其他花骨海綿標(biāo)本則均為零星、松散的骨針，無(wú)法建立相關(guān)屬種。近期，研究者在安徽省南部涇縣北貢特異埋藏海綿動(dòng)物群中發(fā)現(xiàn)并報(bào)道了奧陶-志留紀(jì)過(guò)渡期的花骨海綿化石。該標(biāo)本呈球狀或卵狀，壁較厚，表面具進(jìn)水孔。海綿體主要由六射骨針和十字骨針組成松骨網(wǎng)狀骨骼。海綿體表皮邊緣由以五射骨針代表的下向皮層骨針相互疊覆組成。突出骨針主要是五射骨針及少量六射骨針。海綿體具較堅(jiān)硬底部，未見(jiàn)根須骨針。鑒于其特征有別于花骨海綿類(lèi)中的其他屬種，故以中國(guó)古花骨海綿（Palaeorossella sinensis）為模式種，建立古花骨海綿屬。此次所發(fā)現(xiàn)的花骨海綿標(biāo)本具有典型的、特征性的骨針及排列方式，其保存完整的骨骼結(jié)構(gòu)不僅為精確地確定其分類(lèi)位置提供了可能，也為探明該類(lèi)海綿的系統(tǒng)演化提供了非常重要的材料。這是目前已知最早的花骨海綿類(lèi)化石，將其化石記錄提前了3 億多年。（Palaontologische Zeitschrift 2019,93：559-566）

傳粉蝎蛉特化的口器形態(tài)和習(xí)性

中生蝎蛉是生活在中生代的一類(lèi)特殊的長(zhǎng)翅目昆蟲(chóng)，它們具有特化的、明顯伸長(zhǎng)的口器，被認(rèn)為是被子植物大輻射之前的裸子植物的重要傳粉者。中生蝎蛉廣泛分布于我國(guó)侏羅紀(jì)燕遼生物群、白堊紀(jì)熱河生物群和緬甸琥珀生物群。在中生蝎蛉總科中，阿紐蝎蛉科是已知第一個(gè)具長(zhǎng)口器的長(zhǎng)翅目昆蟲(chóng)，其口器結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是與跳蚤同源。因此，阿紐蝎蛉科的口器對(duì)于我們了解長(zhǎng)口器的起源和蚤目的起源具有重要意義。但已知標(biāo)本都是基于二維的巖石印痕化石，其口器細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)仍不清楚，并存有很大爭(zhēng)議。近期，研究者通過(guò)對(duì)白堊紀(jì)緬甸琥珀（約1 億年前）中的阿紐蝎蛉科昆蟲(chóng)的研究，為了解傳粉和吸血昆蟲(chóng)的早期演化提供了新證據(jù)。新發(fā)現(xiàn)的阿紐蝎蛉科口器主要包括三個(gè)部分：一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的舌，其兩側(cè)發(fā)育有一對(duì)散開(kāi)的外顎葉。其舌的腹側(cè)有橫向的凹槽，上面有一個(gè)向上開(kāi)口的食道，作為食物進(jìn)入咽部的通道；外顎葉的外表面同樣有橫向的凹槽和硬環(huán)，硬環(huán)可以控制口器的彎曲程度。在進(jìn)食時(shí)，外顎葉會(huì)暫時(shí)閉合并包裹住舌，形成功能性的虹吸口器。該形態(tài)學(xué)特征表明阿紐蝎蛉科口器為下顎起源，從而否定了下唇起源的假說(shuō)。此外，通過(guò)對(duì)38 個(gè)化石類(lèi)群的54 個(gè)特征進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，結(jié)果表明中生蝎蛉總科為一單系群，其長(zhǎng)口器可能起源于二疊紀(jì)晚期。細(xì)致的解剖學(xué)分析表明，阿紐蝎蛉科和中生蝎蛉總科的口器與跳蚤不同，因此這些蝎蛉都不是蚤目的姊妹群。目前，在緬甸琥珀中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了包括長(zhǎng)翅目、脈翅目和雙翅目在內(nèi)的至少5 個(gè)科的長(zhǎng)口器昆蟲(chóng)，進(jìn)一步表明了白堊紀(jì)中期傳粉昆蟲(chóng)的多樣性和復(fù)雜性。

（Science Advances 2020,6：eaay1259）

翼龍舌骨的演化

在大多數(shù)現(xiàn)生鳥(niǎo)類(lèi)中，舌骨包括了一對(duì)細(xì)棍狀的角舌骨和骨化程度不同的上舌骨，角舌骨的中間部分的基舌骨和尾舌骨，以及基舌骨的最前端由軟骨構(gòu)成的副舌骨。在翼龍中，之前僅僅發(fā)現(xiàn)過(guò)細(xì)棍狀的角舌骨，因此一直被認(rèn)為和鳥(niǎo)類(lèi)的舌骨十分類(lèi)似。近期，研究者在一件被暫時(shí)歸入金剛山劍頭翼龍（Gladocephaloideus jingangshanensis）的新標(biāo)本中，首次發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)三角形的基舌骨，并依據(jù)其角舌骨最前端的膨大現(xiàn)象以及已知保存角舌骨的翼龍大部分都具有這一特征，推測(cè)基舌骨在翼龍的很多類(lèi)型中可能都存在，只是因?yàn)槲垂腔蛘呶赐耆腔鴽](méi)有保存。此外，通過(guò)對(duì)比世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的翼龍角舌骨和頭骨長(zhǎng)度的比例，研究者認(rèn)為在翼龍演化過(guò)程中，角舌骨的長(zhǎng)度相對(duì)于頭骨長(zhǎng)度在逐漸變短，可能代表了翼龍舌頭向后收縮的能力逐漸減弱，其中以梳頜翼龍類(lèi)和高盧翼龍類(lèi)的這一比值最小，而保存基舌骨的金剛山劍頭翼龍就屬于高盧翼龍類(lèi)，可能代表了翼龍中舌骨相對(duì)長(zhǎng)度最短的一種類(lèi)型之一。在翼龍舌骨相對(duì)其頭骨逐漸變短的過(guò)程中，帆翼龍類(lèi)演化出了特殊的Y 型舌骨，僅由角舌骨組成，前端逐漸變細(xì)變尖，沒(méi)有膨大現(xiàn)象，不具有基舌骨。之前有研究者認(rèn)為這種翼龍的兩個(gè)角舌骨在前端是愈合的，并且可能具有類(lèi)似于變色龍彈出舌頭來(lái)捕食的習(xí)性。通過(guò)觀察這類(lèi)舌骨最具代表的遼西翼龍的正型標(biāo)本和對(duì)同屬于帆翼龍類(lèi)的努爾哈赤翼龍正型標(biāo)本舌骨的進(jìn)一步修理后，發(fā)現(xiàn)Y 型舌骨的前端并沒(méi)有愈合，只是兩支緊靠在一起，而與變色龍舌骨的仔細(xì)對(duì)比后也發(fā)現(xiàn)，與其強(qiáng)有力的彈射結(jié)構(gòu)完全不同，所以帆翼龍類(lèi)并不是類(lèi)似變色龍那樣具有食蟲(chóng)習(xí)性的翼龍。此外，帆翼龍類(lèi)特別加長(zhǎng)的角舌骨相比于較短的類(lèi)型，代表了使舌頭向后收縮的肌肉長(zhǎng)度更長(zhǎng)且更加發(fā)達(dá)，因此，這類(lèi)翼龍向口腔內(nèi)運(yùn)輸食物的能力也更加突出。結(jié)合帆翼龍類(lèi)的側(cè)扁的菱形牙齒和下頜后突長(zhǎng)等特征，也支持了之前認(rèn)為帆翼龍類(lèi)食腐的生活方式。

（Peer J2020，8：e8292）

在歐亞大陸首次發(fā)現(xiàn)始軛齒象

象類(lèi)是動(dòng)物世界最引人注目的類(lèi)群之一，它們自古近紀(jì)一直在非洲大陸演化，至早中新世擴(kuò)散到歐亞大陸，包括恐象類(lèi)、嵌齒象類(lèi)和軛齒象類(lèi)。相比于恐象類(lèi)和嵌齒象類(lèi)，由于化石記錄稀少，軛齒象類(lèi)早期在歐亞大陸的擴(kuò)散更不為人所熟知。傳統(tǒng)上一直認(rèn)為，最早到達(dá)歐亞大陸的軛齒象類(lèi)是軛齒象屬，軛齒象屬的下門(mén)齒較短，截面呈圓形。而形態(tài)上更原始的始軛齒象屬，之前僅在非洲報(bào)道，它的下門(mén)齒較長(zhǎng)，截面呈梨形，下門(mén)齒上側(cè)有縱向溝存在。近期，研究者根據(jù)對(duì)1964 年采于陜西臨潼縣營(yíng)背后村冷水溝組、時(shí)代為中中新世的化石材料進(jìn)行研究，報(bào)道了歐亞大陸的首批始軛齒象材料。該化石主要是一件幼年個(gè)體的下頜外加幾件頰齒，1978 年以嵌齒象科未定屬種發(fā)表。在當(dāng)時(shí)，始軛齒象還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，人們普遍不認(rèn)為軛齒象類(lèi)會(huì)有較長(zhǎng)的下頜。但是，該標(biāo)本的確具有軛型化程度較高的臼齒，歸入軛齒象類(lèi)是毫無(wú)疑問(wèn)的，加之該標(biāo)本具有較長(zhǎng)的下頜和下門(mén)齒，特別是下門(mén)齒截面成梨形，上側(cè)有縱向溝存在，這些特征與非洲烏干達(dá)和肯尼亞早中新世報(bào)道的莫羅托始軛齒象幾無(wú)區(qū)別?？紤]到這批材料中缺少成年個(gè)體，因此將其鑒定為始軛齒象未定種。這是始軛齒象在歐亞大陸的首次報(bào)道，也可能是中國(guó)乃至歐亞大陸形態(tài)上最為原始的軛齒象類(lèi)。該發(fā)現(xiàn)對(duì)軛齒型乳齒象早期的演化遷移研究具有非常重要的意義。研究者針對(duì)軛齒象類(lèi)從非洲向歐亞大陸的擴(kuò)散提出了兩點(diǎn)假說(shuō)，一種認(rèn)為在早中新世，始軛齒象同較進(jìn)步的軛齒象一樣通過(guò)特提斯海第一次關(guān)閉形成的"嵌齒象路橋"到達(dá)歐亞，只不過(guò)始軛齒象的臼齒與軛齒象類(lèi)沒(méi)有很大區(qū)別，可能存在將始軛齒象臼齒鑒定為軛齒象的情況。另一種假說(shuō)基于中新世東亞地區(qū)的與西歐地區(qū)的象類(lèi)存在較大的差異，加上象類(lèi)出現(xiàn)在南亞的時(shí)間較早，可以達(dá)到晚漸新世，由此推測(cè)始軛齒象通過(guò)一條"南線(xiàn)"，經(jīng)由南亞，穿過(guò)青藏高原所在的地區(qū)，遷移到東亞，而在早中新世，青藏高原隆升的高度還不足以阻擋大型哺乳動(dòng)物的遷移。

（Historical Biology 2020, DOI： 10.1080/08912963.2020.1723579）

七千五百萬(wàn)年前的蛋白質(zhì)、染色體和DNA 化學(xué)標(biāo)記的跡象

復(fù)活恐龍，重現(xiàn)侏羅紀(jì)公園的場(chǎng)景，是很多人喜歡談?wù)摰脑?huà)題。但由于DNA 等化學(xué)物質(zhì)隨著時(shí)間的推移很容易降解，數(shù)千萬(wàn)年前的恐龍DNA 保存下來(lái)的概率很低。但研究者并沒(méi)有停下探索的腳步，近期研究者在出土于美國(guó)蒙大拿州晚白堊世堆積的幼年斯氏亞冠龍軟骨化石中，發(fā)現(xiàn)了可能保存至今的軟骨細(xì)胞、染色體及DNA。研究者在進(jìn)行頭骨碎塊的微觀分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)一件碎塊邊緣部位鈣化的軟骨組織內(nèi)保存了兩個(gè)仍然由細(xì)胞間橋相連的軟骨細(xì)胞，其中還包含了類(lèi)似染色體的結(jié)構(gòu)。通過(guò)進(jìn)一步運(yùn)用免疫學(xué)檢測(cè)及組化分析手段，該研究團(tuán)隊(duì)在另一件出土于同層位的標(biāo)本內(nèi)，觀察到軟骨化石細(xì)胞外有機(jī)基質(zhì)對(duì)II 型膠原蛋白抗體產(chǎn)生反應(yīng)（II 型膠原蛋白是主要的軟骨膠原蛋白），表明原初軟骨蛋白可能得以保存。研究人員在分離的軟骨細(xì)胞中，通過(guò)染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，部分DNA 信息也有被保存下來(lái)的可能性。雖然動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)定DNA 的保存不會(huì)超過(guò)上百萬(wàn)年，但是新的研究表明在中生代的古生物化石中，的確蘊(yùn)含了保存相關(guān)遺傳信息的潛力。當(dāng)然，是否能真的提取到恐龍的NDA 信息，還需要時(shí)間的檢驗(yàn)。

（National ScienceReview2020,nwz206）

小霸王龍不是"矮暴龍"

科學(xué)家一直對(duì)本世紀(jì)初在美國(guó)西北部發(fā)現(xiàn)的兩具"迷你版"霸王龍化石骨骼的分類(lèi)有不同看法。霸王龍學(xué)名雷克斯暴龍，體長(zhǎng)可達(dá)12米左右，頭部長(zhǎng)約1.5 米，堅(jiān)固的牙齒可以咀嚼骨頭，是體型最粗壯的食肉恐龍。本世紀(jì)初，美國(guó)伯比自然歷史博物館研究者在蒙大拿州找到兩具"縮小版"霸王龍化石骨骼，個(gè)頭僅比役用馬略高，身長(zhǎng)約是役用馬兩倍。研究者將它們命名為"雅內(nèi)"和"珀泰"。有科學(xué)家提出，存在一種個(gè)頭較小的霸王龍近親" 矮暴龍"，但這一觀點(diǎn)一直備受爭(zhēng)議?？铸埞趋郎蠒?huì)留下類(lèi)似樹(shù)木年輪的生長(zhǎng)痕跡。近期，研究者利用高倍顯微鏡觀察" 雅內(nèi)" 和" 珀泰" 的腿骨薄片，并通過(guò)數(shù)" 雅內(nèi)" 和" 珀泰" 骨骼切片上的"年輪"發(fā)現(xiàn)，它們的死亡年齡分別是13 歲和15 歲。者說(shuō)明它們并不是"矮暴龍"，而是幼年霸王龍。研究認(rèn)為，幼年霸王龍生長(zhǎng)速度與包括哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)在內(nèi)的現(xiàn)代恒溫動(dòng)物接近。霸王龍要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)20 年才能成年，因此它們?cè)诔砷L(zhǎng)過(guò)程中可能經(jīng)歷了一些劇烈變化。例如，幼年霸王龍行動(dòng)迅速，步伐敏捷，長(zhǎng)著刀一樣的鋒利牙齒；而成年的霸王龍行動(dòng)變得笨拙，牙齒粉碎骨頭的能力更強(qiáng)。研究還發(fā)現(xiàn)，為了在惡劣環(huán)境中生存下來(lái)，霸王龍成長(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)耍些"小花招"：如果某個(gè)年份食物匱乏它就會(huì)少長(zhǎng)一些，而在食物充足的年份就多長(zhǎng)一些。

（ScienceAdvances2020，6：eaax6250）

史前小蜥蜴揭示爬行動(dòng)物演化

鱗龍形下綱是最大、多樣性最豐富的四足動(dòng)物譜系之一，有超過(guò)1.05 萬(wàn)個(gè)物種。作為現(xiàn)代蜥蜴、蛇和爬行動(dòng)物楔齒蜥屬的祖先，鱗龍形下綱的樣本只在一些三疊紀(jì)遺址中發(fā)現(xiàn)過(guò)，而對(duì)它們?cè)缙谘莼拇蟛糠终J(rèn)知尚處于空白。近期，研究者在德國(guó)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)定名為Vellbergia bartholomaei 的史前爬行動(dòng)物新種，其解剖學(xué)特征將增進(jìn)人們對(duì)鱗龍形下綱早期演化的理解。這個(gè)小化石產(chǎn)自中三疊紀(jì)（2.47 億-2.37 億年前）地層，是一種此前未知的早期鱗龍形下綱物種。V.bartholomaei 與鱗龍形下綱的其他物種不同，它獨(dú)有的特征包括相對(duì)下頜來(lái)說(shuō)又窄又薄又短的牙齒；但它具有現(xiàn)代蜥蜴和楔齒蜥祖先的一系列特征。由于早三疊紀(jì)的化石記錄非常有限，中三疊紀(jì)的樣本具有根本性的重要意義，不僅可以理解脊椎動(dòng)物如何從二疊-三疊紀(jì)大滅絕（約2.52 億年前）中恢復(fù)，還能理解它們是如何分化成現(xiàn)代物種的。

（Scientific Reports2020，10：2273）