科研进展
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泰国西部早古生代牙形类研究取得系列进展
泰国西部与中国云南保山地区在早古生代同属滇缅马地体，位于冈瓦纳大陆周缘的低纬度区域。2019年11月，中国科学院南京地质古生物研究所与泰国玛哈沙拉堪大学签署合作备忘录，开启了双方在地质古生物领域的深度合作。在该备忘录的支持下，南京古生物所早古生代研究团队分别于2020年1月和2023年3月前往泰国，与泰国玛哈沙拉堪大学教授Clive Burrett、副教授Mongkol Udchachon和Hathaithip Thassanapak联合开展野外考察，并采集了大量奥陶纪与志留纪的牙形类样品。近期，南京古生物所早古生代研究团队副研究员陈中阳、方翔，助理研究员李文杰等与泰国科研人员合作，对采集的样品进行深入分析与系列研究，取得了重要成果，丰富了泰国西部早古生代牙形类的化石记录，为理解该地区早古生代古生物群落特征及古地理环境提供新视角，成果已于近日发表在《古地理学报（英文版）》（Journal of Palaeogeography）和《远古世界》（Palaeoworld）。（1）泰国西部班塔克拉登（Ban Tha Kradan）地区奥陶纪牙形类研究取得新进展研究团队在泰国西部班塔克拉登地区首次报道了9属11种牙形类化石。通过对岩性特征和地层时代的综合分析，研究团队将班塔克拉登地区的塔马瑙组（Tha Manao Formation）上段厘定为帕卡埃组（Pa Kae Formation）。结合牙形类及其他宏体化石的研究，团队指出，塔马瑙组的时代为早奥陶世弗洛晚期至中奥陶世达瑞威尔期，而帕卡埃组的时代为晚奥陶世桑比期至凯迪早期。这一成果为泰国西部奥陶纪地层的划分与对比提供了重要依据。（2）泰国西部志留纪早期牙形类动物群首次被报道本研究首次在泰国西部志留纪早期地层中发现牙形类化石。研究团队在克罗恩卡瓦亚森林公园（Kroeng Kravia Forest Park）地区采集并分析了牙形类样品，识别出志留系兰多维列统特列奇阶上部的Pterospathodus amorphognathoides amorphognathoides下亚带。沉积微相和牙形类组合的研究表明，这些牙形类化石产自较深水的海相环境。此外，该地区的牙形类动物群与我国云南保山、陕西岚皋，以及澳大利亚、劳伦、环冈瓦纳地区的深水相牙形类动物群具有高度相似性，这表明这些地区之间的牙形类动物群可能通过洋流进行交流。本系列研究受到国家重点研发计划、第二次青藏高原综合科学考察研究、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金、地质调查项目，以及泰国玛哈沙拉堪大学的联合资助。详细论文信息：Chen, Z.Y., Li, W.J., Fang, X., Li, C., Burrett, C., Udchachon, M., Zhang, Y.D., 2024. Ordovician conodonts from the Ban Tha Kradan area, western Thailand. Palaeoworld, 33(3), 546-558. https://doi.org/10.1016/j.palwor.2022.12.004Chen, Z.Y., Thassanapak, H., Li, W.J., Wu, X.J., Udchachon, M., Fang, X., Burrett, C., 2025. First documentation of early Silurian conodonts from western Thailand and its geological implications. Journal of Palaeogeography, 14(1): 157-171. https://doi.org/10.1016/j.jop.2024.08.010图1 泰国西部班塔克拉登地区塔马瑙组的奥陶纪牙形类图2 泰国西部克罗恩卡瓦亚森林公园地区的志留纪牙形类图3 下奥陶统弗洛阶至上奥陶统凯迪阶滇缅马地体与华南上扬子区地层对比图4 大洋环流影响了深水相牙形类动物群（Panderodus langkawiensis-Pterospathodus pennatus procerus-Dapsilodus spp.）的分布032025-03 -
全吉山生物群恰尼虫化石研究埃迪卡拉生物群（~5.74-5.39亿年前）记录了寒武纪大爆发之前复杂生物的演化过程，多种证据表明其中一些类型属于后生动物。为了弄清埃迪卡拉生物群内部的演化过程，前人基于全球化石分布的统计数据，通过定量的方法将埃迪卡拉生物群划分为三个主要组合，即阿瓦隆组合（~5.74-5.60亿年前）、白海组合（~5.60-5.50亿年前）和纳玛组合（~5.50-5.39亿年前）。然而，这些组合的形成在多大程度上受到环境、时间、古纬度或埋藏学因素的控制，仍然存在争议。因此，出现在多种岩性以及不同生物组合中的化石类型尤为重要，对它们进行研究有助于我们检验并进一步解释埃迪卡拉生物群的时空分布。近日，来自中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队的博士生吴承羲、助理研究员李光金、研究员庞科等人对来自埃迪卡拉纪全吉山生物群的叶状体化石——恰尼虫（Charnia）进行系统研究，为埃迪卡拉生物群中叶状体这一重要类型提供了古生态以及埋藏学方面的新见解。相关研究成果近日发表在国际地学领域专业期刊《古地理，古气候，古生态》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)上。全吉山生物群位于青藏高原北部柴达木盆地全吉山地区的埃迪卡拉纪皱节山组地层，是近年来该研究团队在第二次青藏科考中发现的。该生物群中含有恰尼虫（Charnia）和陕西迹（Shaanxilithes），这两种生物在全球其他埃迪卡拉生物群中极少共存。恰尼虫通常被认为是阿瓦隆组合的代表，而陕西迹仅存在于埃迪卡拉纪末期（晚于5.5亿年），可能与纳玛组合同期。因此，全吉山生物群可能代表了一个“过渡”型产地。经科研人员研究得知，全吉山生物群的恰尼虫以小型个体为主，整体处于早期发育阶段，并且兼具部分处于更为幼年期的标本。研究通过薄片观察发现，恰尼虫所在层位以泥质粉砂岩和细砂岩为主，其所在的古海洋环境应处于下临滨带（lower shoreface）与过渡带（offshore transition）之间，水动力条件通常较低，可能偶尔有来自风暴事件的高能沉积物输入。全吉山生物群中的恰尼虫可以以三维模铸化石的形式保存，表明其可能在低水动力条件下被沉积物迅速掩埋。这种保存方式较为罕见，表明恰尼虫可能在埋藏前经历过搬运。恰尼虫与陕西迹共存，表明全吉山生物群中的恰尼虫可能是最年轻的记录。恰尼虫跨越了埃迪卡拉纪晚期约3000万年的地质历史，适应了多种环境，显示出极强的环境适应能力。全吉山生物群中恰尼虫的发现，扩展了叶状生物的时空分布；恰尼虫与陕西迹在同一层位出现，表明全吉山生物群中的恰尼虫可能是该化石类型最年轻的记录；其生活环境包括中临滨带（middle shoreface）到深海斜坡等多种类型，则表明这一叶状生物具有非常强的环境适应能力。本研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究、国家自然科学基金委员会、中国科学院青年创新促进会、国家留学基金委、深时数字地球（Deep-time Digital Earth, DDE）国际大科学计划等项目的联合资助。论文信息:Wu, C., Liu, A.G., Liu, Y., Wang, X., Li, G.*, Qu, H., Huang, R., Qiu, M., Zheng, W., Sun, Y., Shi, H., Ouyang, Q., Wan, B., Chen, Z., Zhou, C., Yuan, X., Pang, K.* 2025. The Quanjishan Charnia assemblage from the northern Qaidam Basin, Tibetan Plateau, and implications for palaeoecology and taphonomy of Ediacaran fronds. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 665: 112816.https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.112816全吉山生物群中的恰尼虫标本(比例尺均代表1 cm)。全吉山生物群中的幼年期恰尼虫标本(A中比例尺代表5 cm；B–D中比例尺代表1 cm)全吉山生物群中三维保存的恰尼虫（比例尺为1 cm）具固着器的叶状生物二维和三维保存为化石的示意图。282025-02 -
中国首次发现中生代蝎化石——龙城热河蝎热河生物群因发现多种特异埋藏化石而闻名于世，包括带羽毛的恐龙、早期鸟类、多样化的哺乳动物、翼龙、节肢动物、植物化石等，被誉为“20世纪全球最重要的古生物发现之一”。热河生物群的节肢动物主要以昆虫和甲壳类为主。近期，中国科学院南京地质古生物研究所研究员、现代陆地生态系统起源研究团队黄迪颖以及博士生宣强等报道了在热河生物群发现的中生代蝎化石——龙城热河蝎 （Jeholia longchengi gen. et sp. nov.），这也是热河生物群首次报道的蝎化石，新的发现填补了中国中生代蝎化石的空白。该成果发表在Science Bulletin杂志。之所以称之为“龙城热河蝎”，是因该化石来源于热河生物群，种名指示正模标本的存储地属于朝阳市龙城区。在此之前，中国仅报道了三块蝎类化石，包括山东山旺中新世的山东中华蝎Sinoscorpius shandongensis，湖北省泥盆纪的纤跗湖北蝎Hubeiscorpio gracilitarsis，以及内蒙古乌达地区二叠纪的始蝎Eoscorpius sp.。该龙城热河蝎标本基本完整，部分前体缺失，保存于灰黄色泥岩中（图1）。其须肢纤细，足胫节与跗节较长，胸板呈五边形，毒刺尾针较长，根据这些特征可归入杀牛蝎小目Buthida，因缺少毛序及螯肢等特征，科级单元未定。“龙城热河蝎”化石体型较其他国家中生代蝎类化石更大。根据分析，该蝎化石长度可达10厘米，体型相对较大，可能是热河生物群食物网中的次级或三级消费者，或以昆虫、蜘蛛为食，甚至可能捕食小型脊椎动物的幼体，当然，也可能成为一些中大型脊椎动物的食物，如早期鸟类和哺乳动物，以及恐龙等。科研人员通过初步重建热河生物群的食物网发现，龙城热河蝎在生态网络中具有很高的“介数中心性”，表明它可能与当时陆地生态系统的多个物种产生复杂的生态互动（图2）。这一研究为了解热河生物群食物网的复杂性提供了新证据。该标本现保存于辽宁省朝阳市化石谷博物馆，中国科学院南京地质古生物研究所研究员蔡晨阳、中国地质大学（武汉）的黄元耕副研究员参与本项研究，该研究受国家自然科学基金委（41925008，42288201）资助。论文相关信息：Qiang Xuan, Chenyang Cai, Yuangeng Huang, Diying Huang. 2025. First Mesozoic scorpion from China and its ecological implications. Science Bulletin. https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.01.035图1 龙城热河蝎Jeholia longchengi gen. et sp. nov. 的正模标本图2 热河生物群古食物网的初步重建（a）与龙城热河蝎的生态复原图（b）（孙捷绘）<!--!doctype-->202025-02 -
藏南珠峰地区奥陶纪头足类化石研究取得新进展青藏高原拥有复杂的地质演化历史和良好的岩层露头，为研究地球演化提供了良好的条件，是开展地球演化、圈层相互作用及人地关系研究的天然实验室。西藏南部珠穆朗玛峰地区发育丰富的早古生代地层，产有多样的海相生物化石，其中奥陶纪头足类化石有着悠久的研究历史。但零星的化石产出记录并不能完整地描述藏南珠峰地区奥陶纪头足类生物面貌。此外，冈瓦纳大陆东北缘的生物古地理重建仍是目前亟待研究的领域之一。近日，中国科学院南京地质古生物研究所博士研究生宋佳祺，在导师副研究员方翔和研究员郄文昆的指导下，与中南大学教授王文卉等人合作，对产自藏南珠峰地区中–晚奥陶世的头足类化石新材料进行系统研究，揭示对应的头足类生物面貌、提出可能的生物古地理分区重建。相关研究成果已经正式发表在国际地学领域专业期刊《古地理，古气候，古生态》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。此项研究基于产自西藏南部聂拉木县甲村剖面的43块头足类化石标本，共计鉴定6目10科16属30种，其中包含2个新种：Wutinocerasmultiseptum和Wennanocerasremotum；并首次识别发现了Lituites, Rhynchorthoceras, Trocholites和Deiroceras的分子，完善了该区域的头足类化石记录；产自红山头组的头足类化石指示了该岩石地层单元下部的时代为凯迪中期。此外，文章还对该地区已经发表的头足类产出记录进行汇总，认为该地区在中奥陶世占据明显优势地位的类群为珠角石类，而在晚奥陶世则被直角石类和喇叭角石类取代，稀疏标准化结果表明中奥陶世头足类生物多样性略高于晚奥陶世。研究还通过R语言igraph程序包对中–晚奥陶世冈瓦纳大陆东北缘头足类产出记录进行了网络分析，识别出中、晚奥陶世存在的一个过渡性头足类生物区，由喜马拉雅、滇缅马等块体组成。该生物区在不同板块/块体生物交流的过程中，扮演着不可或缺的桥梁作用。该项研究得到第二次青藏科考、国家自然科学基金和中国地质科学院项目的资助支持，同时也是IGCP 700项目“东南亚古生代碳酸盐岩建造”和IGCP 735项目“地层与奥陶纪生命崛起”的阶段性研究成果。论文信息：Song, J.Q., Fang, X.*, Li, W.J., Wang, W.H., Burrett, C., Yu, S.Y., Qie, W.K., Zhang, Y.D., 2025. New cephalopod material of Middle to Upper Ordovician from southern Xizang (Tibet), China: Taxonomy, diversity and palaeobiogeography. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 662, 112744. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.112744图1 研究区域地理位置图和奥陶系分布图图2 藏南珠峰地区奥陶纪头足类化石新材料图3 冈瓦纳大陆东北缘中–晚奥陶世头足类网络分析结果及生物古地理分区重建192025-02 -
河南禹州发现下二叠统植物——禹州稚果
被子植物是植物界多样性最高和与人类生存密切相关的类群。被子植物的起源是植物学中一个重要而尚未回答的问题。造成这种现状的根本原因，一是精准判定被子植物化石身份的标准，二是缺乏相应的化石标本。部分古植物学家坚持认为被子植物不可能早于白垩纪，但是，分子钟的研究显示，被子植物的起源可以追溯到二叠纪，但被广泛认可的化石证据却少之又少。近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫带领的科研团队在国际学术期刊《生命》（Life）上发表了题为《禹州稚果：又一个被子植物现身早二叠世？》的文章，报道了一种发现于中国河南省禹州市下二叠统的植物——禹州稚果（Yuzhoua juvenilis），并根据其特征解释为可能是被子植物。此次发现的禹州稚果（共有6个标本）和同时代的其他植物差异巨大，禹州稚果既有被包裹的胚珠，又有一个明显类似花柱的结构。这两个特征在已知的裸子植物中并未发现，但是在被子植物中却常见。它们在同一个植物中的出现，表明了被子植物在二叠纪可能已经存在。禹州稚果的研究或为被子植物起源的研究提供新的视角。本研究得到国家重点研发计划“中新生代之交陆地生态系统演化”以及国家自然科学基金委项目支持。论文详情：Wang X., Lei Y., Fu Q., 2025. Yuzhoua juvenilis: Another angiosperm seen in the Early Permian? Life, 15, 286. https://doi.org/10.3390/life15020286禹州稚果：全型标本、线条图、及复原图。142025-02 -
研究发现新元古代早期海洋浅水环境发育最小含氧带拉伸纪（距今10亿-7.2亿年）是早期真核生物演化的关键时期，深入探究这一时期的古环境，特别是古海洋的氧化还原状态，对于我们理解早期真核生物与环境之间的协同演化关系具有重要意义。近年来，中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队对华北板块东缘胶辽徐淮地区的新元古代拉伸纪早期地层开展了系统的沉积学和地球化学研究，发现在拉伸纪早期的徐淮盆地，当中深层海水已经呈现为氧化/弱氧化的状态时，浅水地区却始终发育缺氧和铁化的水体。拉伸纪早期独特的海洋氧化还原结构与现代海洋的最小含氧带具有很强的相似性。相关研究成果于2025年1月16日在线发表于《自然-通讯》（Nature Communications）上。元古宙中期海洋的氧化还原结构及其控制因素始终存在争议。传统观点普遍认为大氧化事件结束后，元古宙中期的海洋除极表层的水体含氧之外，从浅层到中深层的大部分水体都维持了缺氧的状态。虽然近年来一系列的研究成功证实了中元古代海洋中氧化水体的存在，但是对于这一时期氧化水体的形成机制以及紧随其后的拉伸纪海洋中是否仍存在氧化水体一直未有明确的结论。华北板块东缘的胶辽徐淮地区保存有良好的中元古代晚期到新元古代早期地层，为我们探究上述问题提供了良好的研究材料。本次研究主要针对沉积于徐淮盆地的淮南群、肥水群和淮北群展开。通过沉积学工作及一系列氧化还原指标分析，研究人员发现在拉伸纪早期，徐淮盆地的海水并非全部处于缺氧的状态，其氧化还原状态与沉积深度表现出明显的相关性。沉积于近岸浅水地区的碳酸盐岩记录了底层水体持续缺氧的信号，而远岸地区中深水的泥岩则普遍沉积于氧化或弱氧化的环境中。古海洋初级生产力指标进一步表明初级生产力的变化是造成徐淮盆地海水氧化还原状态空间异质性的关键因素。远岸地区较低的初级生产力能够有效降低有机质降解过程的氧气消耗，使氧气能够扩散到中深层水体。与之相反，近岸碳酸盐岩台地地区较高的初级生产力则会迅速消耗海水中的溶解氧，最终导致浅海地区的广泛缺氧。拉伸纪早期徐淮盆地古海洋的氧化还原结构与现代海洋的最小含氧带结构具有很好的相似性，但不同之处在于，现代海洋的最小含氧带主要发育于大陆边缘地区的中深部水体，而徐淮盆地的最小含氧带则发育于浅水碳酸盐岩台地环境。持续含氧的中深层水体很有可能为真核生物随后的繁盛奠定了相应的环境基础。本研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和古生物学与油气地层应用全国重点实验室联合资助。论文相关信息：Sun, Y., Wang, W., Lang, X., Guan, C., Ouyang, Q., Pang, K., Li, G., Hu, Y., Shi, H., Zhao, X., Zhou, C.* 2025. A shallow-water oxygen minimum zone in an oligotrophic Tonian basin. Nature Communications, 16: 725. https://doi.org/10.1038/s41467-025-55881-3.图1 淮南群和肥水群综合柱状图及地球化学数据图2 徐淮盆地拉伸纪地层铁组分数据交汇图图3 徐淮盆地拉伸纪早期海洋氧化还原结构示意图<!--!doctype-->172025-01
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晚中生代苏铁植物“吉林羽叶属”的全球分布与古气候苏铁类是古老的裸子植物，最早可追溯到石炭纪宾夕法尼亚亚纪，并在侏罗纪–白垩纪期间达到多样性的顶峰。现生苏铁植物共包含2科10属300余种，主要分布于美洲、非洲、东南亚以及澳洲地区的热带–亚热带地区。吉林羽叶属（Chilinia）是苏铁纲中已灭绝的属，在形态特征上，与篦羽叶属（Ctenis）高度接近，但前者以锯齿状裂片边缘的独特形态特征与篦羽叶属相区分。吉林羽叶属发现至今60余年，是中国东北侏罗纪－早白垩世植物群的重要代表性化石之一。然而，对其系统学分类属性、多样性及古地理分布等的了解较为薄弱，亟待梳理。近日，中国科学院南京地质古生物研究所硕士毕业生李孟鸽，在研究员王永栋的指导下，与副研究员李亚和博士朱衍宾合作，通过对保存在南京古生物所的吉林羽叶属模式标本及其它化石材料进行梳理研究，并结合聚类分析方法和数据记录，揭示其系统学多样性以及时空分布与古气候特征。研究成果发表在国际学术期刊《白垩纪研究》（Cretaceous Research）。研究人员根据羽叶形态及边缘锯齿状特征，并结合产地和时代信息，将迄今为止世界范围内发现的吉林羽叶属化石记录，归并为3个形态学分类组并提出各种间相似性异同及主要鉴别特征（图1，2）。为评估化石系统学关系，通过对已知化石种17个形态性状数据进行聚类分析，显示吉林羽叶属的诸多形态学特征从侏罗纪延续到早白垩世，并在白垩纪后期经历了显著的形态学多样性分异（图3）。研究表明，吉林羽叶属是中生代苏铁植物的特征分子，并在系统学、地层时代和古地理分布等多方面具有代表性。目前全球发现的9个种，主要分布在欧亚大陆，时代跨度从中侏罗世到晚白垩世。其中7种主要分布在中国东北以及俄罗斯白垩纪早中期地层，其余2种发现于英国、南极洲以及乌兹别克斯坦的中侏罗世。化石记录显示，吉林羽叶属在中侏罗世主要分布于泛大陆南北半球的中高纬度地区，随后迁移至劳亚大陆东北部的中高纬度地区，至白垩纪中期继续繁盛，最终在晚白垩世初的塞诺曼期消失灭绝（图4）。作为侏罗纪和白垩纪劳亚大陆的代表性植物分子，吉林羽叶属主要生长在温暖潮湿的暖温带气候环境，并显示季节性变化或短期干热气候条件。本项研究为了解和探究白垩纪温室气候变化与植被演化提供了苏铁植物化石证据。李孟鸽为论文第一作者，王永栋为通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金委的资助，并是IGCP679的成果之一。论文相关信息：Li, Mengge, Wang Yongdong*, Li Ya, and Zhu Yanbin, 2024. Re-investigation of the Mesozoic cycad genus Chilinia: Fossil record, diversity, spatio-temporal distribution, and palaeoclimate implications. Cretaceous Research 162: 105920.https://doi.org/10.1016/j.cretres.2024.105920.图1. 吉林羽叶（Chilinia ctenioidesLee et Yeh）模式标本及其羽叶形态和锯齿状叶缘特征图2 吉林羽叶属各种的叶形态变化及叶脉特征示意图Chilinia elegansZhang（A, B），Chilinia robusta Zhang (C, E)，Chilinia fuxinensisMeng（D, F-G）图3 吉林羽叶属各种的形态特征以及聚类分析结果图4 吉林羽叶属化石在全球的地质时代延限（A）及古地理分布（B）162025-01
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白垩纪反鸟的羽虱卵揭示寄生虫与脊椎动物早期协同演化关系昆虫的外寄生习性在演化过程中独立出现了多次，其中，以吸血、啃食羽毛或其他外部组织为生的寄生性昆虫对寄主的适应性演化具有深远影响。能够直接揭示昆虫外寄生行为的化石记录极为罕见，中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖团队曾于2012年在《自然》（Nature）报道了已知最古老的中生代巨型跳蚤化石，揭示了跳蚤与脊椎动物寄主之间的早期协同演化历史。然而，明确以羽毛为食的寄生性昆虫在化石记录中凤毛麟角。近期，中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源研究团队研究员黄迪颖以及研究员蔡晨阳等首次报道了白垩纪（距今1亿年前）缅甸琥珀中发现的羽虱卵化石，为研究外寄生羽虱的起源及其与寄主的早期协同演化关系提供了珍贵的直接证据。研究成果于2025年1月7日在线发表于《国家科学评论》（National Science Review）。研究人员在大量缅甸琥珀收藏中发现一件罕见的包含羽虱卵的羽毛标本。这枚琥珀中保存了散落的廓羽标本。其中，在两根纤细的羽枝的轴上分别紧密附着一排规则排列的卵。每颗卵的长度约为512微米，间隔约526至748微米，基部通过粘性物质附着在羽枝轴上。卵呈细长形，顶部无覆盖结构，形态特征与现代鸟类羽虱卵相似，但在粘附面积和排列方式上表现出明显的差异。通过显微观察和对羽毛的形态分析，发现这些散落的羽毛来自中生代反鸟类（Enantiornithes）——一类在中生代丰富且多样性很高的早期干群鸟类。羽虱卵的发现与缅甸琥珀中反鸟类化石共存的事实佐证了中生代羽虱与早期鸟类寄主之间的寄生关系。羽虱卵与羽枝轴之间较大的粘附面积可能是适应具牙齿的反鸟类，从而防止被篦下来。虱类是现代动物中常见的一类外寄生虫，主要寄生于鸟类和哺乳动物（包括人类）。研究表明，现代虱类的起源可以追溯到约1亿年前的中生代，与现生营自由生活的姊妹群虱啮科（Liposcelididae）存在明显的形态与生态差异。在此前研究中，中国学者已经在缅甸琥珀中发现了一类干群羽虱的成虫化石。然而，羽虱卵的发现为虱类的早期寄生行为提供了更加丰富且直接的证据，支持了虱类与早期干群鸟类之间寄生关系的假说。现代鸟虱与哺乳动物虱类的分化被认为源于一次古老的宿主转换事件，这一假说得到了一系列化石证据的支持。例如，欧洲始新世波罗的海琥珀中曾发现与哺乳动物毛发共存的虱类卵化石，提供了鸟虱向哺乳动物虱类过渡的最低年龄限制。而在白垩纪中期缅甸琥珀中发现的羽虱卵则表明，反鸟类可能是啮虫从营自由生活到严格寄生行为演化过程中的最早寄主之一。该研究发现的羽虱卵化石，不仅是已知最早的虱类卵化石记录，也为研究外寄生虱类的起源和演化提供了一个新视角。研究表明，早期羽虱已能够在反鸟类羽毛上完成整个生命周期，表现出与现代虱类相似的生态特化。该研究还指出，尽管此次发现为揭示虱类早期生态提供了重要线索，但仍有许多问题有待进一步研究。例如，这些化石记录的虱类是否已出现与现代虱类相似的区域特化行为？不同寄主间的寄生物种是否已有明显分化？未来，通过分析更多来自不同化石产地的虱类与宿主证据，有望揭示虱类与宿主之间复杂的协同演化历史，为理解现代生态系统的形成与维持提供关键参考。美国伊利诺伊大学、美国自然历史博物馆以及广东省科学院的同行参与了本项研究。本项目由国家自然科学基金委（41925008, 42288201, 31961123003）资助完成。论文相关信息：Chenyang Cai, Kevin P. Johnson, Yanzhe Fu, Daniel R. Gustafsson, Dany Azar, Yitong Su, Qiang Xuan, Michael S. Engel, Diying Huang* (2025) Cretaceous chewing louse eggs of enantiornithine birds. National Science Review, nwae479, https://doi.org/10.1093/nsr/nwae479图1 约1亿年前白垩纪缅甸琥珀中的羽虱卵图2 中生代反鸟体表寄生羽虱的生态复原图<!--!doctype-->162025-01 -
迄今最小工蕨属植物揭示工蕨类的生活史策略分化距今4.3亿-3.6亿年前，早期陆地维管植物属种多样性及表型复杂程度急剧增高，这一过程被称为“植物登陆”。植物登陆奠定了陆地生态系统的基础，其意义如同海洋生物的“寒武纪大爆发”。在此期间，早期维管植物相继演化出了一系列关键性状。但是，目前学术界对早期维管植物生活史策略的探讨甚少。工蕨类是早期维管植物的优势和代表类群，丰富的化石记录使得工蕨类成为探讨早期植物生活史策略的重要材料。近日，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员黄璞联合国内多名学者，报道产自贵州下泥盆统蟒山群的一个工蕨属新种——包阳工蕨（Zosterophyllum baoyangense），并通过分析志留纪晚期至早泥盆世（距今约4.3-3.9亿年前）全球工蕨类的多维形态特征数据，揭示了工蕨类的生活史策略分化规律。相关成果发表于《英国皇家学会会刊B辑》（Proceedings of the Royal Society B）。此次在贵州省都匀市包阳村附近发现的工蕨属新种——包阳工蕨，形态特征区别于之前报道的工蕨属植物，其中最引人瞩目是该植物株高仅约45 mm，孢子囊穗长仅5.8−10.8 mm。其“袖珍”的体型和“迷你”孢子囊穗极为独特，处于早期维管植物体型大小的下限。这样“迷你”的形态使得科研人员对早期维管植物的营养-繁殖器官进行思考。研究团队对距今4.3亿-3.9亿年前全球工蕨类的多维形态特征数据，包括工蕨属以及工蕨类的茎轴保存长度、宽度，孢子囊穗及孢子囊大小、数量等进行分析。为了衡量化石植物的繁殖投入总量，科研人员新提出孢子囊总容纳空间（total sporangial accommodation，简称TSA)这一指标。通过对数据库里35个工蕨属，51个其他工蕨类（石松类）植物进行形态特征数据分析，科研人员发现，工蕨属茎轴的保存高度和宽度自志留纪逐步增大，至早泥盆世达到最大，TSA值和孢子囊尺寸也显示了相似模式。至早泥盆世，工蕨属在营养器官和繁殖器官方面，均表现出了巨大分异，如澳大利亚工蕨（Zosterophyllum australianum）的TSA值达133.8–211.1 mm3，而同时期保存的包阳工蕨的TSA值仅为4.3–16.8 mm³。在更广泛的单系类群如石松亚门（Lycophytina sensu Kenrick & Crane）或工蕨纲（Zosterophyllopsida sensu Hao & Xue）中,其茎轴宽度、TSA等性状也表现出相似的演化趋势。对此，科研人员分析，早泥盆世工蕨类体现出的形态分异代表了两类不同的生活史策略。一类以包阳工蕨为代表，它们个体矮小，TSA较小，营养投入和繁殖投入均较少，推测寿命较短，在短时间内迅速完成整个生命周期，可适应于动荡环境。而另一类以澳大利亚工蕨为代表，个体高大，TSA较大，无论是营养投入还是繁殖投入均较多，可能更适宜于稳定的环境。科研人员认为，正是由于趋异演化出了多样的生活史策略，工蕨类才得以蓬勃发展，在早泥盆世取代了以莱尼蕨类和隐孢子植物为主导的植物群，成为早泥盆世植物群中的优势类群。此项研究得到国家重点研发计划及国家自然科学基金委项目的资助。本项工作的作者还包括北京大学地球与空间科学学院的薛进庄、王嘉树（现供职于中国地质博物馆）、王轶玲，国家自然博物馆的刘璐以及宿州学院的赵景宇。论文相关信息：Huang,P.*,Wang,J.S.,Wang,Y.L.,Liu,L.,Zhao,J.Y.,Xue,J.Z.,2025. The smallest Zosterophyllum plant from the Lower Devonian of South China and the divergent life-history strategies in zosterophyllopsids. Proceedings of the Royal Society B 292: 20242337. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2024.2337图1: 贵州下泥盆统中的包阳工蕨（Zosterophyllum baoyangense）显示出具K型分枝的繁殖枝（标本由黄璞、刘璐和薛进庄于2017年采集）图2: 志留纪至早泥盆世工蕨属多样性及形态特征演化.（a）种级多样性；（b）茎轴长度；（c）茎轴宽度；（d）TSA；(e)不同时间段的孢子囊尺寸；（f, g）茎轴宽度与TSA相关性（数据分析：黄璞、王轶玲；可视化：王嘉树）图3: 早泥盆世植物群落（前景为包阳工蕨，后景为澳大利亚工蕨等其他植物；概念：黄璞；绘图：谭超）152025-01 -
浮游有孔虫揭示南海北部古生产力驱动机制的研究取得新进展海洋生产力是碳循环的核心组成部分，对大气二氧化碳浓度的变化具有关键影响。然而，南海北部古生产力的变化及其驱动机制尚存争议。尽管已有研究揭示了东亚冬季风对南海北部古生产力的显著影响，但地球轨道参数在古生产力变化中的作用尚未得到充分理解。此外，陆源营养物质通过季风降水和化学风化输入对古生产力的贡献也可能被低估。近日，中国科学院南京地质古生物研究所特别研究助理徐烨及研究员李保华所在科研团队与来自广州海洋地质调查局和北方信息控制研究院的学者合作，基于IODP U1505钻孔样品，综合运用氧同位素地层学、浮游有孔虫生物地层学、古生物学、生物地球化学和时间序列分析等方法，深入研究了更新世南海北部古生产力的变化规律及其驱动机制。相关研究成果相继发表在国际知名学术期刊《古地理、古气候、古生态》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）和《第四纪科学评论》（Quaternary Science Reviews）上。研究表明，冰期期间南海北部古生产力的显著增强与海平面下降导致的陆源营养物质输入增加及强烈的东亚冬季风引发的水体混合密切相关。在岁差周期上，东亚夏季风的增强通过加剧水体混合作用促进了古生产力的增加。这表明，低纬度太阳辐射变化通过调节东亚夏季风强度对南海古生产力起到了重要的调控作用。该研究系统性地揭示了南海北部古生产力的多时间尺度变化及其驱动机制，不仅为理解海洋碳循环和东亚季风的长期演化提供了新的科学证据，还进一步表明，东亚季风和陆源营养物质输入在调控南海古生产力方面的关键作用。本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金的共同资助的共同资助。相关论文信息：Xu, Y., Li, B.H., Cui, Q., 2025. Orbital forcing on paleo-productivity in the northern South China sea during the late Pleistocene. Quaternary Science Reviews, 350, 109170. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2024.109170.Xu, Y., Li, B.H., Yu, Z.F., Chen, H.J., Guo, Q.M., Zhang, K., Wang, X.Y., 2024. Middle-Late Quaternary planktonic foraminifera and the upper-column sea water changes in the northern SCS during the δ13C maximum events. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 651, 112385. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2024.112385.图1. IODP U1505钻孔上部0-72 rmcd年龄模式图2. 南海北部古生产力与其他古气候记录对比图092025-01