環(huán)境

奧陶紀(jì)末生物大滅絕后的復(fù)蘇

奧陶紀(jì)末生物大滅絕是寒武紀(jì)大爆發(fā)以來海洋生物遭受的第一次重創(chuàng)，是顯生宙地球生命所遭受的第二大滅絕事件。我國(guó)華南地區(qū)廣泛發(fā)育奧陶-志留系界線地層，化石豐富，因而成為研究奧陶紀(jì)末生物大滅絕的經(jīng)典地區(qū)。目前，區(qū)域內(nèi)主要的海洋生物類群（筆石、腕足類、三葉蟲及珊瑚等）的宏演化過程已經(jīng)有了很好的研究基礎(chǔ)。近期，研究者通過對(duì)貴州湄潭黃家壩一帶含有豐富殼相動(dòng)物群（包括腕足類、三葉蟲、珊瑚、層孔海綿及腹足類等）的五里坡組進(jìn)行綜合地層學(xué)研究，更新了以前認(rèn)為該組的時(shí)代為志留紀(jì)早期的認(rèn)識(shí)，將其時(shí)代確定為奧陶紀(jì)末赫南特期。此外，通過對(duì)其中的主要化石類群的重新評(píng)估，認(rèn)為這一較低分異度的底棲動(dòng)物群屬于奧陶- 志留紀(jì)過渡期底棲動(dòng)物群3，目前已知僅限于赫南特晚期。這一研究結(jié)果表明華南揚(yáng)子區(qū)赫南特期冰期后暖水底棲動(dòng)物群的分布范圍遠(yuǎn)比早前設(shè)想的要廣泛得多；同時(shí)也意味著華南奧陶紀(jì)末生物大滅絕后的初步復(fù)蘇限于赫南特期，而真正穩(wěn)步的復(fù)蘇則始于志留紀(jì)伊始，這一趨勢(shì)與全球其他地區(qū)是完全一致的。（Geological Journal 2020；1-13）

寒武紀(jì)大爆發(fā)期間的鐵循環(huán)

自達(dá)爾文開始，寒武紀(jì)大爆發(fā)一直為地質(zhì)學(xué)界研究的焦點(diǎn)。關(guān)于寒武紀(jì)大爆發(fā)的環(huán)境控制因素，一直是困擾著演化生物學(xué)和地球科學(xué)的一個(gè)難題。隨著產(chǎn)氧光合作用等的出現(xiàn)，早期地球逐漸被氧化。但是，此種地球大氣-海洋系統(tǒng)的氧化過程與生命起源、演化之間的耦合關(guān)系一直是待解之謎，特別是大氣-海洋系統(tǒng)含氧量在寒武紀(jì)大爆發(fā)中的作用直到現(xiàn)在依然存有爭(zhēng)議。與現(xiàn)代富氧海洋不同，地球早期海洋主要呈現(xiàn)出富鐵狀態(tài)。海洋中還原性Fe2+成為了地球早期海洋中游離氧逐漸聚集所必須克服的主要障礙之一。近期，研究者通過對(duì)浙江西部淳安縣的一口頁巖氣勘探取心井的巖芯進(jìn)行鐵組分研究，發(fā)現(xiàn)埃迪卡拉紀(jì)-寒武紀(jì)轉(zhuǎn)折期的富鐵海洋的鐵庫(kù)規(guī)模已經(jīng)非常有限，與現(xiàn)代海洋大致接近。海洋Fe2+的主要供給源是大氣塵埃和河流輸送的鐵，而非熱液來源的鐵。黃鐵礦化，而非氧化作用主導(dǎo)了這一時(shí)期富鐵海洋中Fe2+的主要沉淀作用。（Chemical Geology 2020,541：119575）

侏羅紀(jì)的大氣CO2 濃度

大氣中二氧化碳濃度（pCO2）的升高被廣泛認(rèn)為是導(dǎo)致全球變暖的主要因素，因此，重建地質(zhì)歷史時(shí)期大氣CO2濃度對(duì)于人類預(yù)測(cè)未來全球氣候變化趨勢(shì)具有重要的借鑒意義。植物化石的氣孔參數(shù)及碳同位素組成是重建古大氣CO2濃度的理想材料，從而備受地質(zhì)古生物學(xué)界重視。近期，研究者基于華南鄂西地區(qū)早侏羅世的銀杏植物化石，通過系統(tǒng)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、回歸分析模型與光合作用模型三種重建方法在恢復(fù)古大氣CO2的準(zhǔn)確性，并據(jù)此重建了我國(guó)南方鄂西地區(qū)早侏羅世古大氣CO2濃度的連續(xù)變化趨勢(shì)。結(jié)果顯示，華南鄂西地區(qū)早侏羅世古大氣CO2濃度為900-1400ppm，是現(xiàn)今大氣CO2濃度的大約3-4 倍，這一結(jié)果與前人利用植物氣孔參數(shù)法和地球化學(xué)模型重建的早侏羅世CO2濃度結(jié)果基本一致，表明距今1.8 億年左右的早侏羅世晚期為溫室氣候期，并導(dǎo)致出現(xiàn)了全球性的大洋缺氧事件和氣候升溫事件。（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2020,542,109547）

六百萬年前青藏高原東北緣的干旱歷史

沙雞為沙雞目鳥類的統(tǒng)稱，包括16 個(gè)現(xiàn)生物種，生活在歐洲、亞洲和非洲最干燥和最干旱的地區(qū)。盡管其名字聽起來與雞關(guān)系緊密，但事實(shí)卻與鴿類互為姐妹群。它們主要以種子為食，雄性沙雞能夠利用胸部和腹部的羽毛收集水，然后飛回遠(yuǎn)達(dá)十幾公里以外的巢穴哺育口渴的雛鳥，這是一項(xiàng)適應(yīng)干旱地區(qū)生活的獨(dú)特能力。近期，研究者報(bào)道了一件出自臨夏盆地中新世晚期地層的沙雞化石，是目前已知亞洲最古老的、也是保存最完整、且具有關(guān)聯(lián)骨骼的沙雞化石，研究者將其命名為干旱臨夏鳥（Linxiavis inaqousus），意為"一種來自臨夏地區(qū)并且生活在干旱環(huán)境下的鳥類"。臨夏鳥生存的年代距今約六百萬年至九百萬年，當(dāng)時(shí)青藏高原海拔持續(xù)快速上升，季風(fēng)氣候加強(qiáng)，中亞的內(nèi)陸地區(qū)氣候持續(xù)走向干旱。這一化石發(fā)現(xiàn)于海拔2000米以上，這一海拔高度顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了除目前仍生活在青藏高原的西藏毛腿沙雞以外的所有種類的沙雞。鑒于現(xiàn)生沙雞對(duì)干旱環(huán)境的出色適應(yīng)，研究者據(jù)此推測(cè)臨夏鳥可能在數(shù)百萬年前就已經(jīng)快速適應(yīng)了干旱且山巒疊嶂的青藏高原的東北緣。盡管青藏高原海拔高，氣候也干旱，但該地區(qū)的其他化石顯示中新世當(dāng)時(shí)的生態(tài)系統(tǒng)卻十分多樣。如果走在位于六、七百萬年前的青藏高原的邊緣，那里看起來或許就像是一部關(guān)于記錄非洲稀樹草原野生動(dòng)物面貌的紀(jì)錄片，地平線上，目之所及，鬣狗、大象、犀牛、豬、羚羊、馬、鴕鳥、禿鷲、獵鷹這些耳熟能詳?shù)膭?dòng)物的遠(yuǎn)古親戚隨處可見，當(dāng)然也包括臨夏鳥的身影。（Front.Ecol.Evol.2020，8：59）

平菇的起源搖籃和進(jìn)化熔爐

平菇又稱側(cè)耳，具有重要的食用和藥用價(jià)值，是世界上四大栽培食用菌之一，是我國(guó)栽培食用菌的主要核心成員。但是，該類真菌物種形態(tài)可塑性強(qiáng)，種間區(qū)分困難，種質(zhì)資源多樣性不明，直接影響到優(yōu)良品種的選育和開發(fā)利用工作。近期，研究者在廣泛采樣、借閱國(guó)內(nèi)外標(biāo)本館館藏標(biāo)本和與國(guó)內(nèi)外同行合作的基礎(chǔ)上，利用二代高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)來自亞洲、歐洲、北美洲、南美洲和非洲的平菇（糙皮側(cè)耳）物種復(fù)合群樣品進(jìn)行核酸測(cè)序，基于40 個(gè)單拷貝直系同源核基因片段，構(gòu)建了較為全面的系統(tǒng)發(fā)育框架，開展了分子鐘推算、祖先分布區(qū)重建和演化速率分析。研究發(fā)現(xiàn)：1）平菇物種復(fù)合群是一個(gè)自然的單系，共包括3 個(gè)主要分支和多個(gè)亞分支，分支間與分支內(nèi)的關(guān)系均得到了很好的解析；基于多基因譜系一致性系統(tǒng)發(fā)育種識(shí)別法，精準(zhǔn)界定了該復(fù)合群20 個(gè)系統(tǒng)發(fā)育種，首次發(fā)現(xiàn)7 個(gè)新種，解決了長(zhǎng)期存在的物種劃分難題。2）該復(fù)合群的祖先可能在始新世晚期（39百萬年前）起源于東亞喜馬拉雅山地區(qū)，其生長(zhǎng)基質(zhì)是松科、殼斗科等針葉林和闊葉林中腐木。此后，由于青藏高原快速隆升和晚始新世全球氣候變冷而分化為兩個(gè)主要分支，借助白令陸橋或經(jīng)歐洲通過北大西洋陸橋傳播至北美。3）中新世晚期全球氣候進(jìn)一步變冷變干和第四紀(jì)冰期生境片斷化，加速了該復(fù)合群內(nèi)的多樣性分化。4）約在6 百萬年前，在青藏高原和中亞這個(gè)巨大熔爐中，逐步進(jìn)化出了適應(yīng)干旱環(huán)境的亞支系，" 平菇后裔" 生長(zhǎng)基質(zhì)變成了荒漠中傘形科植物的殘余。特別是在中亞廣大地區(qū)，通過利用春季冰雪融化水分，" 平菇后裔" 在極短的時(shí)間內(nèi)，以荒漠、半荒漠中的傘形科阿魏屬、刺芹屬等植物根莖殘骸為營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，完成生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到繁衍目的。5)漸新世中期，東亞和南美之間的聯(lián)系可能是通過長(zhǎng)距離擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的。（IMA Fungus 2020，11：10）