科研进展
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奥陶纪末赫南特贝腕足动物群研究系列进展
奥陶纪末大灭绝两幕事件之间的赫南特贝动物群广布全球，然而它在滇缅马地块（Sibumasu Terrane）的报道却异常稀少。现今这个地块包含缅甸、马来西亚半岛、泰国西部、苏门答腊及中国云南西部的部分区域，在国际上处于重要的地理位置。自Reed于1915年首次报道缅甸北禅邦材料之后，仅有一篇相关研究（仅记录9种腕足类），且滇西的相关信息也只见于一篇摘要中。因此一直以来，尚不清楚奥陶纪末赫南特贝动物群面貌及其与华南的关系。
近期中国科学院南京地质古生物研究所戎嘉余院士、詹仁斌研究员、黄冰研究员、陈迪科研助理等与缅甸东枝大学Kyi Pyar Aung博士、英国杜伦大学David Harper教授分别对缅甸曼德勒地区农康依群Hwe Mawng紫色页岩段段、云南西部芒市地区弯腰树组、及华南贵州湄潭观音桥层等地区，同为赫南特贝动物群进行了大量的采集及研究，发表了一系列的文章。他们识别出缅甸曼德勒地区腕足动物23属23种、滇西地区22属22种、黔北地区13属13种，包括首次在缅甸发现赫南特贝（Hirnantia），对一些关键分子的系统分类提出新的论点，建立新属奇异髑髅贝（Xenocrania），厘定赫南特贝动物群中最常见属种的同物异名关系；这些具体的系统分类工作，为未来进行全球总结提供了真实可靠的基础。更重要的是，基于系统古生物分类信息，查考并厘定世界其他国家相关文献和化石材料，在古生物地理学、群落生态学及居群生态与变异等三方面取得了如下成果。
古生物地理学研究：
通过对滇缅马和华南两个块体赫南特贝动物群重要成员、常见和共同分子的比较，运用网络分析方法，证实它们之间存在着非常紧密的联系。滇缅马与相邻地块的赫南特贝动物群的比较研究显示，晚奥陶世晚期，其古地理位置与华南板块、拉萨地体相距并不遥远，都处于地球东半部热带浅水海域里。无论是华南，还是滇缅马地区，奥陶纪末期发育多样性如此之高的赫南特贝动物群，在全球颇为少见，展示了滇缅马和华南该动物群的重要性和特殊性。腕足动物研究揭示了奥陶纪末全球变冷时期从低纬度到高纬度海域气候分异客观存在的这一复杂特点。这一广布全球、生态域内常占优势、显示机会主义特色的底栖动物群的普遍出现和整体消亡，分别是奥陶纪末大灭绝第一幕和第二幕的重要标志之一。
群落生态学研究：
通过对缅甸曼德勒地区赫南特贝动物群的生态指示分子及多样性丰度等信息综合判断，识别出Kinnella-Paromalomena 群集，栖息于较深水的海域底部（归为BA3下部，更接近于BA4）；而黔北湄潭地区的动物群Hirnantia–Eostropheodonta群落，则生活于较浅水环境（BA2到BA3上部）。这两个组合，在动物面貌、重要分子组成及其多样性方面，体现出明显的差异。滇西的材料来自于弯腰树组，其地层明显比观音桥组一般厚度为厚，自下而上，对7层腕足动物的研究识别出两套均产赫南特贝动物群的特征分子（Hirnantia等）组合，Fardenia-Hirnantia群集（下）和Aegiromena-Anisopleurella群集（上）。它们分别属于典型的浅水及较深水赫南特贝动物群。它们在多样性、丰度及体型大小上均存在着明显差异。从浅水到深水的群落生态演替，反映了全球冰期气候和海洋环境的复杂性及其演变特征。作为奥陶纪末大灭绝第二幕的冰期消融过程，从腕足类群落演替得到印证。
居群生态与变异研究：
1）赫南特贝动物群的命名分子Hirnantia是该动物群中最受关注的分子，然而它确切涵盖哪些种一直存在争议。依据华南大量的标本，总结全球主要地区赫南特贝的模式种H. sagittifera特征，通过对关键形态参数的度量统计，证实该种存在显著而广泛的变异，最后厘定了前已发表的6个种（包括两个形态型），它们都是该种的后出同义名。2）根据缅甸、华南及其他地区的相关材料，对长期存疑的髑髅贝化石标本进行研究，以产自缅甸掸邦北部赫南特贝动物群的Palaeocyclus? haimei Reed（最初被置于珊瑚内）为模式种，建立新属奇异髑髅贝（Xenocrania）。研究发现，该属最大的特点在于壳饰的剧烈变化，识别出3种不同的基本装饰类型，不同类型之间的变化大量反映在同一居群乃至同一壳体上。他们推测这种显著的表型多效性（phenotypic pleiotropy）可能是该分类单元为了应对奥陶纪末大灭绝的强大的生态压力，以提高其生存的概率，免遭恶化环境的淘汰。
本项研究得到中国科学院战略性先导专项和国家自然科学基金的共同支持。相关成果近期发表在Palaeoworld、Papers in Palaeontology、Journal of Paleontology、Lethaia等杂志。
论文信息：
Rong Jiayu, Aung K P, Zhan Renbin, Huang Bing, Harper D A T, Chen Di, Zhou Hanghang, Zhang Xiaole, 2020. The latest Ordovician Hirnantia brachiopod Fauna of Myanmar: Significance of new data from the Mandalay Region. Palaeoworld, 29: 1–30.
Huang Bing, Zhou Hanghang, Harper D.A.T., Zhan Renbin, Zhang Xiaole, Chen Di, Rong Jiayu. 2020a. A latest Ordovician Hirnantia brachiopod fauna from western Yunnan, Southwest China and its paleobiogeographic significance. Palaeoworld, 29: 31–46.
Huang Bing, Rong Jiayu, Harper D.A.T., Zhou Hanghang. 2020b. A nearshore Hirnantian brachiopod fauna from South China and its ecological significance. Journal of Paleontology, 94(2), 2020, p. 239–254
Huang Bing, Harper D.A.T., Zhou Hanghang, Rong Jiayu. 2020c. From shallow to deep-water: an ecological study of the Hirnantia brachiopod Fauna (Late Ordovician) and its global implications. Lethaia, doi.org/10.1111/LET.12360.
Chen Di，Rong Jiayu*. 2019. A new craniid brachiopod genus from the terminal Ordovician Hirnantia fauna of Myanmar and South China. Papers in Palaeontology, 5(3): 521-535.072020-05 -
华北西缘贺兰山中元古界沉积地质学研究取得新进展
元古代中期（18–8亿年）是介于古元古代和新元古代两次大氧化事件和冰期事件之间的、地球系统（包括全球构造运动、气候状态、以及海洋生物地球化学等方面）相对稳定的10亿年，因此常被地质学者称之为“枯燥的10亿年”（Boring Billion）。但这段时间却出现了最古老的真核生物和简单的多细胞真核生物，以及形态多样、丰度极高的叠层石，因此对中元古界地层的系统研究，可为探索真核生物及大量叠层石出现的背景环境提供重要证据。实际上，“枯燥的10亿年”也许并不“枯燥”，因此不断吸引着国内外地质学者对这段沉积地层开展相关研究。
中国科学院南京地质古生物研究所陈吉涛研究员曾于2014年和2015年两次受哈佛大学Andy Knoll教授及加州理工学院John Grotzinger教授的邀请和资助，参与美国得克萨斯州Van Horn地区的中元古代碳酸盐岩沉积序列的野外工作与综合研究。在此基础上，近年来，陈吉涛等联合美国同行，连续多年对宁夏贺兰山北部保存很好的、未受变质变形作用的中元古代地层（黄旗口组和王全口组）开展野外调查，并进行了详细的沉积学、地层学和沉积地球化学等综合研究。相关研究成果于2020年发表在国际期刊《前寒武纪研究》（Precambrian Research）上。
本次研究的主要内容包括：（1）重建了黄旗口组下部碎屑岩红层沉积序列的沉积过程；（2）系统分析了多种碳酸盐岩岩相，包括多种形态的叠层石；（3）测试了王全口组碳酸盐岩的碳、氧同位素；（4）发现了位于王全口组之上的寒武系灰岩中的三叶虫；（5）分析了7个砂岩样品中碎屑锆石的铀铅年龄谱。
系统的沉积学研究提出，该套中元古代地层应该不是前人所认为的拗拉槽沉积，而属于正常的滨岸相碎屑岩沉积和浅海相碳酸盐岩台地沉积。通过碳同位素和碎屑锆石年龄谱的约束，基本卡定该套地层的最小沉积年龄为大于12亿年左右，最大沉积年龄为16亿年左右。同时，碎屑锆石年龄谱也揭示了中元古界与寒武系和奥陶系含有一致的物源，表明从中元古代到奥陶纪的这近10亿年间，华北台地西缘很可能一直处于岩浆活动较为稳定的构造背景下。
本研究属于基础性区域地质工作，对后续中元古代叠层石多样性研究以及海洋生物地球化学研究等提供了重要地质基础。
此项研究得到中国科学院、国家自然科学基金委、以及美国国家航空航天局和自然科学基金的资助。
论文相关信息：Zhang, T., Myrow, P.M., Fike, D.A., McKenzie, N.R. Yuan, J., Zhu, X., Li, W., Chen, J.*, 2020. Sedimentology, stratigraphy, and detrital zircon geochronology of Mesoproterozoic strata in the northern Helan Mountains, western margin of the North China Block. Precambrian Research,343,105730. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105730302020-04 -
华北台地东部寒武系SPICE事件研究新进展
寒武系苗岭统与芙蓉统之交的碳同位素正漂移SPICE事件，是显生宙全球碳循环的一次较大波动（其正漂幅度可达~5‰），在全球各大陆均有相关报道和研究。与之同时发生的是德雷斯巴奇阶（Dresbachian）生物灭绝事件，导致约40%的海洋生物灭绝，是早期寒武纪生命演化进程中较为严重的一次灭绝事件。大量研究认为SPICE事件是由有机碳大量埋藏导致，并伴随着显著的海洋缺氧和硫化，这也很可能是导致德雷斯巴奇阶生物灭绝事件的主要原因。但近期的一些研究显示SPICE事件的等时性与漂移幅度可能与沉积环境、水体深度密切相关，因此仅用SPICE本身来进行地层对比需要谨慎。
华北台地东部出露多条中上寒武系的露头剖面，但对SPICE的研究仅在个别研究中有单独报道。近年来，中国科学院南京地质古生物研究所陈吉涛研究员联合山东科技大学等同行，对华北台地东部安徽、山东和辽宁三省、横跨约700公里的7条剖面，进行了详细的沉积学、三叶虫生物地层学以及碳同位素等综合对比研究。研究成果近期在国际期刊《三古》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）上发表。
研究发现SPICE事件在山东和辽宁地区存在较大差异，并认为该差异主要是由相对海平面下降在华北东部的不同响应导致。沉积学特征（横向对比很好的侵蚀面）、三叶虫化石带的缺失、以及碳同位素的突变，均证实在山东地区地层暴露剥蚀造成的沉积间断，导致SPICE记录不完整；而在辽宁地区水体变浅但继续沉积，因此保存了完整的地层序列和SPICE记录。
该研究是传统沉积学和综合地层学交叉研究的一个案例，只有进行综合交叉研究、相互印证，才能更确凿的论证相关科学议题。本研究属于基础性区域地质工作，首次在华北台地发现保存完整的SPICE记录，为后续对SPICE事件海洋生物地球化学循环的全球对比研究提供了重要地质基础。
本研究得到中国科学院和国家自然科学基金委的资助。
论文相关信息：Wang, Z., Chen, J.*, Liang, T., Yuan, J., Han, C., Liu, J., Zhu, C., Zhu, D., Han, Z.*, 2020. Spatial variation in carbonate carbon isotope during the Cambrian SPICE event across the North China Platform. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 546, 109669. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109669242020-04 -
借助高分辨率岩芯样品再认识二叠纪末大灭绝期间的缺氧事件
在距今约2.52亿年前的二叠纪末期发生了地质历史上最具灾难性的生物灭绝事件，该事件使得超过90%的海洋物种灭绝。包括中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代团队在内的中外科学家经过数十年的持续努力，该生物事件过程的细节正不断被揭示。与此同时，基于各种地质学和地球化学证据，包括天体撞击、西伯利亚大火成岩省、大洋缺氧、海洋酸化、极端气候变暖和快速的大陆风化等诸多可能导致此次重大生物事件的环境背景机制也陆续被提出。
前人曾对作为全球二叠系—三叠系GSSP的浙江省长兴县煤山剖面二叠纪—三叠纪之交生物大灭绝事件期间的海洋氧化还原环境进行过大量的研究。考虑到该时段煤山剖面总体上属于凝缩沉积，因此需要更高分辨率的采样方法来进一步恢复该生物事件的古海洋氧化还原条件的演化史。
最近，由南京古生物所张华研究员和向雷博士等人与南京大学、美国西卡罗莱纳州立大学的合作者所组成的研究小组，对煤山剖面P-T科研钻探的岩芯中二叠纪—三叠纪之交时间跨度约50万年的样品进行了高精度取样，开展了铁组分和微量元素的测试分析。该研究成果已在线发表于《三古》（Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology）。
详细的铁组分研究发现：煤山剖面生物灭绝事件前沉积水体主体处于氧化状态，生物灭绝事件发生期间主要处于缺氧环境并伴随有间断性的硫化环境发育，而灭绝事件之后海洋持续缺氧并未发生显著的氧化。Mo、U、V等氧化还原敏感微量元素浓度数据进一步揭示：在生物大灭绝期间，此类氧化还原敏感元素浓度急剧降低，意味着全球主要海洋在此时都同向的发生了脱氧作用。因此，大洋脱氧和硫化氢毒性可能在二叠纪末生物大灭绝中扮演了重要作用。
该项研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、前沿科学重点研究计划项目和国家自然科学基金委的资助。
论文相关信息： Xiang, L., Zhang, H.*, Schoepfer, S.D., Zheng, Q.F., Yuan, D.X., Cai, Y.F., Cao, C.Q., Shen, S.Z., 2020. Oceanic redox evolution around the end-Permian mass extinction at Meishan, South China. Paleogeogr. Paleoclimatol. Paleoecol. 544, 109626. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109626212020-04 -
缅甸琥珀中发现苔类植物新类群
近年来，白垩纪琥珀中的古生物研究取得积极进展，但是对其中的苔类植物的了解和报道较少。近期，中国科学院南京地质古生物研究所王永栋研究员、李亚博士，中国科学院西双版纳热带植物园Harald Schneider研究员以及中国科学院植物研究所吴鹏程研究员合作，对缅甸克钦邦白垩纪中期琥珀苔植物进行深入研究并取得了系列成果。
该研究团队报道了一块保存较为完整且具解剖构造的耳叶苔科（Frullaniaceae）耳叶苔属（Frullania）营养枝琥珀化石，并建立了深裂耳叶苔（Frullania partita sp. nov.）新种。该项研究成果近期已发表于国际地学刊物《白垩纪研究》（Cretaceous Research）上。
被命名为深裂耳叶苔（Frullania partita）的新类群主要特征为营养枝侧叶背瓣长卵形或椭圆形，叶尖具细尖，附体大且明显，腹叶两深裂。耳叶苔属现生种的营养枝均不具深裂的腹叶，仅少数现生种的繁殖枝具有深裂的雌苞腹叶。在化石记录中，发现于乌克兰始新世琥珀中的F. riclefgrollei营养枝也具有深裂的腹叶，但其侧叶背瓣是圆形的，叶尖圆形，附体较小，与当前化石区别较大。
光萼苔目大多数种类为附生植物（epiphytes），包括光萼苔科（Porellaceae）、耳叶苔科（Frullaniaceae）、毛耳苔科（Jubulaceae）等7个科。分子系统发育研究表明苔类植物光萼苔目（Porellales）在白垩纪陆地革命时期多样化速率明显提高，但化石证据非常少。
光萼苔目是新生代琥珀化石中最常见的苔类植物，但相比而言在白垩纪琥珀中的记录很少，通常由小碎片组成，而不是完整的植物。迄今为止，缅甸白垩纪琥珀中仅报道有多囊苔科、扁萼苔科和耳叶苔科4属6种等少数种类。当前深裂耳叶苔的发现，代表缅甸白垩纪琥珀生物群耳叶苔科的化石种的新进展，为进一步研究光萼苔目耳叶苔科在白垩纪中期的辐射和多样性演化积累了化石证据。
本项研究由国家自然科学基金重大项目和中科院战略性先导科技专项（B类）联合资助。
论文信息：Li, Y., Wang, Y.-D.*, Schneider, H., Wu, P.-C., 2020. Frullania partita sp. nov. (Frullaniaceae, Porellales), a new leafy liverwort from the mid-Cretaceous of Myanmar. Cretaceous Research 108, 104341. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2019.104341
缅甸克钦邦白垩纪琥珀中的深裂耳叶苔。
绿色箭头指示腹叶；蓝色箭头指示附体；青色箭头指示假根。
172020-04 -
笔石研究确定缅甸奥陶纪末赫南特阶准确对比
笔石作为古生代演化动物群中的优势门类，其多样性在奥陶纪急剧增加、演化迅速，获得重要发展。缅甸曼德勒地区奥陶-志留纪之交的笔石动物群最早由Reed于1915年采集和研究，之后鲜有报道。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所陈旭院士、陈清博士与缅甸东枝大学Kyi Pyar Aung博士、威尔士国家博物馆Lucy A. Muir博士合作，对该地区上奥陶统Naungkangyi群Kyaingtaung组和Panghsa-pye组的笔石化石和地层时代进行了系统研究。相关研究结果发表于Palaeoworld杂志。
基于详细的系统古生物描述和鉴定，共识别出Avitograptus、Korenograptus、Metabolograptus、Neodiplograptus和Normalograptus共5属13种笔石，其中包括Korenograptus selectus X. Chen和Neodiplograptus mandalayensis X. Chen两个新种。在此基础上进行动物群分析和全球对比，建立了Metabolograptus extraordinarius和Metabolograptus? persculptus两个笔石带，准确限定了该地区奥陶纪末的地层时代。
本项研究得到中国科学院战略性先导专项、国家科技重大专项、中国自然资源部和国家自然科学基金等的共同支持。
论文信息：Chen Xu*, Chen Qing, Kyi Pyar Aung, Lucy A. Muir. 2020. Latest Ordovician graptolites from the Mandalay Region, Myanmar. Palaeoworld, 29: 47–65. https://doi.org/10.1016/j.palwor.2019.09.003142020-04 -
奥陶纪末生物大灭绝后的稳步复苏始于志留纪伊始
奥陶纪末生物大灭绝是寒武纪大辐射以来海洋生物遭受的第一次重创，是显生宙地球生命所遭受的第二大灭绝事件，长期吸引着地学界的兴趣。然而，全球范围内奥陶-志留系界线附近地质记录常不完整，区域间地层对比不够精确，使得人们对这次灭绝事件基本过程的认识仍存在不确定性。
华南广泛发育奥陶-志留系界线地层，化石丰富，这在全球范围内并不多见，因而成为研究奥陶纪末生物大灭绝的经典地区。目前，区域内主要的海洋生物类群（笔石、腕足类、三叶虫及珊瑚等）的宏演化过程已经有了很好的研究基础。但由于该时段碳酸盐岩主要集中在近岸浅水相区，其上下地层常有缺失、笔石亦不发育，使得其时代常难以精确确定，进而制约了其中各类壳相化石类群灭绝-复苏型式的准确解读。
在过去的数年里，中国科学院南京地质古生物研究所王光旭副研究员等科研工作者通过大量的调查研究，对黔北地区广泛发育的奥陶系顶部赫南特阶碳酸盐岩（以往一般被归入观音桥组）进行了更为精细的划分、修订，建立了具有全球广泛对比意义的赫南特阶综合地层框架，并据此对奥陶纪末大灭绝的基本过程和型式进行了重新评估。
最近，王光旭等进一步对区域内的另一个关键层位——五里坡组进行了综合地层学研究。五里坡组的地理分布较为局限，主要出露于湄潭黄家坝一带。尽管如此，因其层位关键，且含有丰富的壳相动物群（包括腕足类、三叶虫、珊瑚、层孔海绵及腹足类等），在奥陶纪末大灭绝事件研究中发挥着重要作用。过去，该组的时代被认为属志留纪早期，其中所产的各化石类群因此被视为区域内（乃至全球）少有的大灭绝后复苏期化石记录之一，并据以构建其各自的灭绝-复苏模式。此次研究王光旭对其提出了新的时代意见，并探讨了其宏演化意义。该研究成果已在国际地学期刊Geological Journal上在线发表。
通过对湄潭黄家坝高江、岩坪两剖面五里坡组的化学地层学分析，确认了赫南特阶碳同位素正偏事件（Hirnantian Isotope Carbon Excursion）的存在，从而将该组的时代确定为奥陶纪末赫南特期，而非传统认为的志留纪早期。此外，其中的主要化石类群资料经过重新评估，认为这一较低分异度的底栖动物群属于TBF 3（即奥陶-志留纪过渡期底栖动物群3，目前已知仅限于赫南特晚期），进一步将五里坡组的时代确定为赫南特晚期。
这一研究结果表明华南扬子区赫南特期冰期后暖水底栖动物群的分布范围远比早前设想的要广泛得多；同时也意味着华南奥陶纪末生物大灭绝后的初步复苏限于赫南特期，而真正稳步的复苏则始于志留纪伊始，这一趋势与全球其他地区是完全一致的。
本研究得到国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导科技专项(B类)及现代古生物学和地层学国家重点实验室的联合资助。
论文信息：Wang, G.X.*, Wei, X., Luan, X.C., Wu, R.C., Percival, I.G. & Zhan R.B. 2020. Constraining the biotic transitions across the end-Ordovician mass extinction in South China: Bio- and chemostratigraphy of the Wulipo Formation in the Meitan area of northern Guizhou. Geological Journal, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/gj.3816.102020-04 -
叠层石揭示扬子台地东缘在早奥陶世的浅海水深差异
大量的研究表明，奥陶系记录了浅海生态系统在地质历史上最重要的一次变革：后生动物主导的生物礁大规模地替代微生物礁。这一关键转变曾以古生代珊瑚-层孔海绵礁的兴起为标志，被认为主要发生在中奥陶世。然而，近年来越来越多的证据显示，早奥陶世的苔藓虫、海绵类（例如石海绵、角质海绵和高钙化海绵等）和珊瑚型（coralomorph）底栖动物便已在世界各地的陆表海环境参与造礁，甚至形成类似现代珊瑚礁的钙质礁格架结构。这些早期的后生动物礁大多出现在奥陶纪的第二阶（弗洛阶），而在早奥陶世特马豆克阶（第一阶）微生物礁仍然非常繁盛。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所早古生代研究团队博士研究生于深洋在李启剑博士和李越研究员的指导下，联合英国布鲁内尔大学Stephen Kershaw博士，对安徽南部下奥陶统地层进行了多次野外科学考察，系统采集了不同剖面特马豆克阶仑山组的叠层石样品，并通过显微薄片开展了深入研究。相关成果已于近期在国际期刊Facies上在线发表。
研究发现：在较近岸的北贡剖面，叠层石礁呈平缓的穹隆状，微生物岩主体由纤维状钙质微生物（蓝细菌）构成（见插图1），有柄棘皮类直接附着在微生物所形成的硬底上生长。而在相对远岸的马鞍山剖面，叠层石呈柱状或尖锥状，单个叠层石柱可高达1米，同时缺乏棘皮动物等底栖固着生物。与这些碳酸岩台地边缘的叠层石形成对比，更远岸剖面斜坡相的大坞圲组组因进入无光带而缺乏微生物礁（见插图2）。
微生物岩的宏观和微相特征显示扬子台地东缘特马豆克阶仑山组叠层石的古地理分异主要受控于古水深。与扬子台地西部陆表海域相比，该研究聚焦的安徽南部案例显示出微生物礁主导的特点，底栖后生动物鲜见，不但说明后生动物礁替代微生物礁的过程具有强烈的地区差异，也印证了早奥陶之初确实是显生宙中微生物岩最丰富的时期之一，代表了叠层石最后的黄金时期。该研究为生物礁生态系统的早期演化提供了重要线索。
本研究获得了国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项（B类）和中科院青促会的经费资助。
论文相关信息:Yu, Shenyang., Li, Qijian*., Kershaw, Stephen. et al. Microbial reefs in eastern Yangtze Platform, South China Block: the last golden age of stromatolites in the Ordovician. Facies 66, 12 (2020).(DOI:https://doi.org/10.1007/s10347-020-0596-x)
图1. 安徽南部北贡剖面早奥陶世特马豆克阶仑山组的叠层石的微相照片. A) 相互缠绕的钙质微生物丝状体(Gi); B) 保存良好的长条状微生物丝状体; C) 缠结呈凝块状的钙质微生物丝状体; D) 带有生物钻孔(Cm)的棘皮动物碎片(Cr)082020-04 -
广西云南早泥盆世地层中发现同种工蕨类植物化石
工蕨类植物广泛分布于全球志留—泥盆纪地层中，也是我国华南早泥盆世植物的主要类群。紧贴扁囊蕨（Demersatheca contigua）是中国南方泥盆纪早期植物区系的一种特有的陆生维管植物，对紧贴扁囊蕨的研究对探讨中国南方早期泥盆纪植物的地理意义具有重要作用。
之前的研究认为紧贴扁囊蕨孢子囊穗整体呈圆柱形是由孢子囊近轴瓣陷入孢子囊穗，远轴瓣与孢子囊穗表面平齐所造成，但新的研究发现改变了这一认识。此外，紧贴扁囊蕨最初在命名时缺少模式标本，在后期修订时，其命名问题仍被忽略。所以对紧贴扁囊蕨的研究和认识还存在较多问题尚未解决和澄清。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所泥盆系研究团队的徐洪河研究员、王怿研究员和博士研究生汪瑶对产自云南和广西早泥盆世地层中的工蕨类植物紧贴扁囊蕨进行了研究。研究团队对云南文山早泥盆世坡松冲组的六块馆藏标本进行了重新观察并对采自广西苍梧早泥盆世苍梧组的十一块新标本进行研究，总结曾经相关文献报道，最终对紧贴扁囊蕨的种征进行了修订，重建其繁殖部分孢子囊穗的模型，讨论了该种的系统命名问题，并对该种的古植物地理学意义进行了探讨。研究成果已经在国际古植物学和孢粉学专业期刊Review of Palaeobotany and Palynology上在线发表。
新的研究发现紧贴扁囊蕨的孢子囊两瓣外凸，孢子囊整体近轴向弯曲，相邻孢子囊彼此之间紧密贴合在一起，才会形成圆柱形的孢子叶球。新研究对这种孢子囊穗的三维形态重建了模型，展示了四列孢子囊纵向交错对生而形成的孢子囊穗结构，不同颜色的孢子囊代表不同列。单个孢子囊呈椭圆形或扇形，开裂线沿孢子囊前缘延伸。并根据《国际藻类、真菌和植物命名法规》在其原始材料中推选了后选模式标本（在此情况下等同于模式标本），完善了紧贴扁囊蕨命名的合格发表。
长期以来，华南植物群被认为是中国早泥盆世植物群重要的组成部分。近些年的研究结果又将华南早泥盆世植物群分为三个植物地理亚区系：云南，广西和四川，每个植物亚区系都有各自独特的地方性分子，而且共有的属种类型较少。从属一级别来看，Adoketophyton和Guangnania出现在云南和四川地区，扁囊蕨出现在云南和广西地区，只有Zosterophyllum在三个地区均有分布。从种一级别，仅紧贴扁囊蕨同时在云南和广西地区出现。不过，就目前的情况来看，相关植物化石记录有限，需要更加详细的植物群研究，以支持不同植物亚区系之间的对比。
论文信息：Wang Yao, Xu Hong-He*, Wang Yi, 2020. Morphology, nomenclature and potential paleophytogeographic implication of Demersatheca contigua (Zosterophyllopsida) from the Lower Devonian of Yunnan and Guangxi, southwestern China. Review of Palaeobotany and Palynology. 104209. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2020.104209032020-04 -
二叠纪末大灭绝后湖泊生态系统的复苏需要一千万年
二叠纪末期（2.52亿年前）发生了显生宙最大的生物灭绝事件，引发了严重的海洋和陆地生态系统危机，约75％的陆地生物物种消失。大灭绝之后陆地生态系统需要多长时间才能恢复？近日，中国科学院南京地质古生物研究所科研团队最新的研究发现，二叠纪末大灭绝之后湖泊和森林生态系统可能都需要长达1000万年的时间才能明显恢复，相关成果于2020年3月30日在线发表于国际知名期刊《地质学》（Geology）。
三叠纪早期极端的气候环境，导致海洋生态系统在二叠纪末大灭绝事件之后的约800-1000万年才得到明显恢复。由于三叠纪早、中期深湖相沉积地层和化石记录较为缺乏，我们对于湖泊生态系统的复苏模式和时间了解较少。
近日，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与早期演化研究团队”的研究生赵向东和郑大燃博士在王博研究员和张海春研究员的指导下，与长庆油田解古巍工程师等合作，对鄂尔多斯盆地的中三叠统湖相沉积地层进行了系统研究，提出湖泊生态系统在中三叠世中期就显示了明显的恢复。同时，研究层位也是长庆油田的重要产油层，同位素年代学和地层学的研究结果也为精时地层对比和油气资源勘探提供了新的定年和化石证据。
研究团队在鄂尔多斯盆地南缘三条富含油页岩和凝灰岩的剖面（霸王庄、马庄和衣食村）进行了高精度的地层学、沉积学和古生物学研究，并对剖面中的火山灰、凝灰岩和凝灰质砂岩进行了锆石铀-铅（U-Pb）定年，最终将湖相油页岩底部年龄卡定在242Ma左右，归于中三叠统铜川组。这套油页岩是二叠纪末大灭绝之后已知最早的深湖相沉积，比之前的记录向前推进了500万年。
研究团队在铜川组油页岩中发现了较丰富的植物、介形虫、叶肢介、鲎虫、昆虫、鱼和鱼粪等化石。其中最大的螺旋状鱼粪化石长达77毫米，表明当时湖泊中已存在体型较大的捕食性鱼类。通过对部分鱼粪化石进行切片，研究团队在其中发现了双翅目昆虫的大颚。化石研究表明，当时的湖泊中已经出现了复杂的多层营养级的关系：其中的初级生产者为各种藻类；初级消费者主要是以藻类为食的介形虫和昆虫等动物；二级消费者包括各类水生肉食性昆虫以及鱼类等；顶级消费者为大型的捕食性鱼类。这种生态类型与古生代湖泊中双翅目幼虫普遍缺失和水生甲虫稀少的情况明显不同，代表了一个典型的中生代湖泊生态系统。
在三叠纪最初的1000万年内，世界各地的陆相地层中普遍缺失煤层，因此这段时期也被称为“煤层缺失期”（Coal Gap）。通常认为中三叠世煤层的再次出现代表了大灭绝后森林生态系统的明显恢复。在鄂尔多斯盆地，已知最古老的三叠系煤层产出自二马营组的最上部，其年龄略老于铜川组油页岩的年龄。研究结果表明复杂湖泊生态系统的复苏与“煤层缺失期”的结束时间相吻合，表明湖泊和森林生态系统可能通过生物、物理和化学等作用紧密联系在一起。总之，湖泊和森林生态系统可能都需要长达1000万年的时间才能明显恢复，比孢粉学数据推断出的植物群落的恢复时间要长得多。
早三叠世炎热的气候会限制湖泊中的溶解氧含量，从而阻碍了生态系统的复苏。然而，在安尼期海洋中碳埋藏的大量增加可能会导致大气CO2含量下降和全球降温，从而改善了湖泊的生态条件。此外，火山灰给湖泊带入丰富的营养物质，可能显著提高了鄂尔多斯盆地古湖泊的初级生产力。因此，全球温度降低和火山灰养分输入可能共同促进了鄂尔多斯盆地古湖泊生态系统的繁盛。
相关研究工作由中国科学院和国家自然科学基金委共同资助。
论文信息：Zhao Xiangdong, Zheng Daran, Xie Guwei, Jenkyns H.C., Guan Chengguo, Fang Yanan, He Jing, Yuan Xiaoqi, Xue Naihua, Wang He, Li Sha, Jarzembowski E.A., Zhang Haichun, Wang Bo* (2020) Recovery of lacustrine ecosystems after the end-Permian mass extinction. Geology, doi:10.1130/G47502.1.
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