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【央视新闻】琥珀现最古虫草！寄生蚂蚁历史达亿年记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该研究所科研团队与国内外科研机构的研究人员合作，对缅甸克钦琥珀（约1亿年前）中被线虫草感染的蚂蚁和蝇类化石开展了深入研究， 揭示了线虫草的早期演化历史，为探索真菌与昆虫的协同演化提供了重要的证据。相关研究成果于2025年6月11日在学术期刊《皇家学会会刊B辑》（Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences）在线发表。“冬虫夏草”是我国特有的名贵中药材。它其实是一种寄生蝙蝠蛾幼虫的真菌，学名叫作“中华线虫草”。“中华线虫草”所属的线虫草属真菌不仅可以寄生蝙蝠蛾幼虫，还可以寄生各类昆虫、蜘蛛等节肢动物，产生各种各样的“虫草”。虽然在现代陆地生态系统中，线虫草的种类多样且生态复杂，广布全球。但由于线虫草化石证据的匮乏，人们对其起源，尤其是线虫草与昆虫的协同演化关系知之甚少。真菌因缺乏硬质结构，极易腐烂，保存为化石的难度极大。而寄生动物的真菌化石更是罕见。本次研究中的两枚感染昆虫的线虫草化石——“古蚁古线虫草”和“塔蝇古线虫草”，完整保存了真菌形态结构，可直接与现生种类对比。 通过研究，这两枚线虫草化石被归入线虫草属的白垩纪基干类群，也是线虫草寄生膜翅目（蚂蚁）和双翅目（蝇类）昆虫的最早化石记录。本次研究报道的古蚁古线虫草化石，是迄今为止全球首个关于线虫草寄生蚂蚁幼虫的记录。科研人员收集并整理了120个现生线虫草的基因数据，重建了线虫草内部各类群的系统发育关系，同时修正了其起源时间。 结果显示，线虫草的起源时间应为1.3亿年左右的白垩纪早期，较之前的推测提前了约3000万年。本研究展示了寄生性真菌在中生代陆地生态系统中的重要作用，更让人们得以窥见地质历史时期昆虫与其寄生性真菌协同演化的历史。（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）2025-06-12 -
【新华社】我国科学家领衔发现约1亿年前“僵尸昆虫”新华社南京6月11日电（记者王珏玢）记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所领衔的国际古生物团队新近在约1亿年前的缅甸克钦琥珀中发现了两枚寄生在昆虫身上的线虫草化石——古蚁古线虫草和塔蝇古线虫草。这一新发现为探索真菌与昆虫的协同演化提供了重要证据。此外，这项研究还将线虫草的起源时间较此前研究前推了约3000万年。领导此项研究的中国科学院南京地质古生物研究所研究员王博介绍，线虫草是一类寄生性真菌的统称。我国的名贵中药材“冬虫夏草”就是线虫草家族的一员，其学名为“中华线虫草”。冬天，真菌孢子侵入一种昆虫幼虫体内，吸收营养长成菌丝体，幼虫就成了“冬虫”；夏天，菌体从虫体钻出，长出棒状的繁殖结构子实体，看起来像草，故名“夏草”。整个线虫草家族有300多种成员。它们本领高强，能寄生在蚂蚁、苍蝇、甲虫、蜘蛛等多种节肢动物身上，形成各种各样的“虫草”，堪称自然界中的“傀儡操控大师”。不过，由于真菌因缺乏硬质结构、极易腐烂，线虫草的化石证据一直很少，人们对它们的起源与演化也知之甚少。此次新发现的两枚线虫草化石——古蚁古线虫草和塔蝇古线虫草，完整保存了真菌形态结构，可直接与现生种类对比。借助显微CT等高分辨率分析方法，科研人员发现，古蚁古线虫草寄生于一类原始蚂蚁的蚁蛹，从蚂蚁的后胸侧板腺开口发育而出，其外部形态接近现生单侧生虫草复合群，内部结构则非常接近现生蜂头虫草分支。另一标本塔蝇古线虫草，则寄生于白垩纪塔蝇科昆虫，它的子实体呈棍棒状，从蝇类头颈连接处长出，形态与生长位置也接近现生蜂头虫草分支。科研人员还收集整理了120个现生线虫草的基因数据，并利用新的化石作为校准点，重建了线虫草内部各类群的系统发育关系，修正其起源时间。“结果显示，线虫草的起源时间应为距今1.3亿年左右的白垩纪早期，较此前研究提前了约3000万年。”王博说。相关研究成果于6月11日在线发表在英国《皇家学会生物学分会学报》（Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences）。2025-06-12 -
【中国新闻社】中外科学家发现世界首个“僵尸蚂蚁宝宝”中新社南京6月11日电 (记者 徐珊珊)据中国科学院南京地质古生物研究所11日消息，该所科研人员参与的国际团队对被线虫草感染的蚂蚁和蝇类化石开展深入研究，发现迄今为止全球首个关于线虫草寄生蚂蚁幼虫的记录。在线虫草属的300多个物种中，近三分之一专门寄生在蚂蚁身上。其中，部分线虫草能够入侵蚂蚁的肌肉系统，操控蚂蚁的行为，驱使蚂蚁爬上高处传播真菌孢子。此时的蚂蚁已完全变成这类线虫草的“傀儡”，因此被称为“僵尸蚂蚁”。由于线虫草化石证据的匮乏，人们对其起源尤其是线虫草与昆虫的协同演化关系知之甚少。该所研究员王博介绍，真菌因缺乏硬质结构，极易腐烂，保存为化石的难度极大。而寄生动物的真菌化石更是罕见。此前由于缺乏足够的化石校准点，分子系统学研究普遍认为线虫草属起源于1亿年前。“本次研究揭示了线虫草的早期演化历史，为探索真菌与昆虫的协同演化提供了重要证据。”王博表示，这枚被感染的蚂蚁化石表明，当时的工蚁已存在育幼行为：工蚁通过交哺作用，将潜在的真菌孢子传染给幼虫。而当工蚁发现幼虫患病后，会将其遗弃出巢，避免群体感染。因此，该化石的发现表明，当时的原始蚂蚁已具备真社会性特征。在此基础之上，科研人员收集并整理基因数据，重建了线虫草内部各类群的系统发育关系，同时修正了其起源时间。结果显示，线虫草的起源时间应为距今1.3亿年左右的白垩纪早期，较之前的推测提前了约3000万年。(完)2025-06-11
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【中央电视台】《大开眼界》 第1集 寻光全集视频（1分37秒开始）：ttps://tv.cctv.com/2025/06/04/VIDE927AhH4b77D5w75t6wTk250604.shtml2025-06-10
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【中国新闻社】中外科学家揭示：海洋含氧量控制三叶虫大小演化中新社南京5月3日电 (记者 徐珊珊)据中国科学院南京地质古生物研究所5月3日消息，该所科研人员领衔的国际团队建立了迄今数据最全的寒武纪和奥陶纪三叶虫体型数据库，并据此揭示了海洋含氧量对三叶虫大小演化的控制。相关研究成果在线发表于《科学进展》(Science Advances)上。体型一直是人类了解生物的重要特征，它不仅决定了生物的运动、捕食和生存策略，也深刻影响着生物与生态系统的互动。三叶虫演化速度快、物种多样性高，且体型差异也很大，是开展无脊椎动物化石体型演化研究的绝佳素材。经过对体型数据库的全面分析，科研人员发现，海洋缺氧时期三叶虫体型较小，而氧气较为充分时期三叶虫的体型也较大。这种相关性为氧气对生物演化的控制提供了重要实证。考虑到大型三叶虫基本都是捕食者，耗氧量高，氧气可能主要通过新陈代谢限制控制了三叶虫的体型。该所“地球-生命系统早期演化团队”成员孙智新博士介绍，环境恶化导致的三叶虫体型减小会比海洋生物多样性的整体减少早数百万年，这说明大型三叶虫面对环境变化更为敏感。“三叶虫的例子再次说明大型动物的灭绝可能是环境恶化的警钟，这为我们理解生物多样性危机提供了参考。”该所研究员赵方臣说。(完)2025-05-06
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【光明日报】这一谜题，被揭开！在生物的一系列特征中，最直观、最重要的就是体型。当我们描述一种生物时，总是首先想到它的长宽、重量等等，这些都是描述体型的维度。多样化的生物体型是如何演化出来的？对上述问题的探索已持续了百余年，其中影响最为深远的莫过于提出于十九世纪的两条法则。柯普法则认为生物的体型会随着演化自行增大。伯格曼法则强调环境因素如温度对生物体型塑造的重要作用。同时，科学家们也识别出了其他不同的体型演化模式。但是，过去科学家的研究多聚焦于脊椎动物化石类群，对无脊椎动物化石类群的研究甚少。近日，中国科学院南京地质古生物研究所“地球—生命系统早期演化团队”博士孙智新在研究员赵方臣和研究员朱茂炎的指导下，与副研究员曾晗及美国科研人员合作，建立了迄今最全面的寒武纪和奥陶纪三叶虫体型数据库，并对三叶虫的体型演化开展综合研究，最新成果于北京时间5月3日凌晨在线发表于《科学进展》上。三叶虫是最为著名，也是最具标志性的古生物类群之一。在寒武纪到二叠纪的2.7亿年漫长时光中，形形色色的三叶虫曾遍布海洋。三叶虫化石非常丰富，体型差异也很大（从2毫米到超过70厘米），是展开无脊椎动物化石体型演化研究的绝佳素材。本次研究中，科研人员测量了来自1091个三叶虫属的4732个成年背壳的体型值，创建了迄今最全面的全球寒武纪和奥陶纪三叶虫的体型数据库。 分析发现，在全球尺度上，寒武纪和奥陶纪三叶虫体型演化呈现阶段性（幕式演化），即体型在某些事件中发生快速变化，之后长期停滞，直到下一次变化事件。无论是将三叶虫作为一个整体，还是具体分析更小的演化单元，三叶虫的体型演化均没有展示趋势性，这说明柯普法则在三叶虫中不适用。在排除生物自身的演化驱动力后，研究人员将目光转向环境因素。经分析后发现，在海洋缺氧时期三叶虫体型较小，而氧气较为充分时期三叶虫的体型也较大。这种相关性再次为氧气对生物演化的控制提供了重要实证。同时，考虑到大型三叶虫基本都是捕食者，耗氧量高，氧气的这种影响就不难理解了。根据伯格曼法则，气候变冷被认为能够促进体型的增大，比如大象、鲸鱼等生物均是在新生代全球变冷的大背景下逐步大型化的。但从寒武纪晚期到奥陶纪晚期，温度的持续变冷并没有对三叶虫的体型产生明显的影响。相比新生代冰期，三叶虫时代的气候变冷是在含氧量很低的背景下发生的，这或许说明，相比温度，氧含量是更基础的生物体型控制因素。当氧含量上升到一定高度后，气候对体型的影响才逐渐显现出来。 本研究显示，环境恶化导致的三叶虫体型减小情况，要比整体海洋生物多样性的减少早了数百万年，这说明大型三叶虫面对环境变化更为敏感。“三叶虫的例子再次说明大型动物的灭绝可能是环境恶化的警钟，这为我们理解今天的生物多样性危机提供了参考。”孙智新说。 （光明日报全媒体记者苏雁 通讯员姬尊雨 图片由中国科学院南京地质古生物研究所提供）世界上最大的三叶虫完整个体：霸王等称虫标本。中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎供图古生代早期寒武纪与奥陶纪全球三叶虫体型的演化模式，红色箭头为五次重要的体型变化事件，罗马数字为这一时期三叶虫体型演化的六个阶段。图中所示各时期代表性大型及小型三叶虫的线描图来自https://www.trilobites.info，未按实际比例。2025-05-06 -
【中国科学报】最新研究发现海洋含氧量控制三叶虫大小演化生物演化的模式和动力一直是科学界关注的核心问题。体型（body size）是最直观、最基础的生物演化特征，在很大程度上决定了生物与生活环境之间的相互关系。因此，体型的演化模式和驱动机制问题，一直是生态学和生物宏演化研究中关注的焦点。然而，目前我们对大部分无脊椎动物类群的体型演化历史的了解非常有限。近日，中国科学院南京地质古生物研究所“地球-生命系统早期演化团队”孙智新博士在研究员赵方臣和研究员朱茂炎的指导下，与副研究员曾晗及美国国家自然历史博物馆Douglas H. Erwin博士合作，对繁盛于古生代海洋的代表性化石类群——三叶虫—的体型演化开展了综合研究，提出海洋的含氧量控制三叶虫大小演变的新观点。该成果于2025年5月2日在线发表于著名学术期刊《科学进展》（Science Advances）上。科学界对生物体型演化的关注可追溯到十九世纪，这一时期提出的柯普法则（Cope’s rule）和伯格曼法则（Bergmann’s rule）分别强调了方向性演化和温度变化在体型演变中的重要作用，在学界影响深远。此后百余年中，科学家对这些法则的适用范围、驱动机制及体型演化中存在的其他模式进行了深入探索，取得了大量的重要进展。不过，这些研究大部分是针对脊椎动物展开的。虽然无脊椎动物多样性高，化石记录更加丰富，但到目前为止，仅有腕足动物和昆虫等少数无脊椎动物类群的体型演化历史得到了较全面的研究。相关研究在古生代早期海洋无脊椎动物中尤其稀缺。三叶虫是繁盛于古生代早期海洋中的代表性动物，其演化快、物种多样性高且体型变化大（2-700 mm），是探索动物体型演化的理想对象。为此，研究团队选择三叶虫作为深入研究古生代早期动物体型演化模式和驱动力的切入点。为开展这项研究，研究团队测量了来自全球1091个三叶虫属的4732个成年背壳的体型值，创建了目前数据量最大、时间分辨率最高的全球寒武纪和奥陶纪三叶虫的体型数据库。在此基础上，团队结合定量分析手段，在平均约3个百万年的时间尺度上精细重建了古生代早期三叶虫的体型演化历史，并探讨了内外诱因在塑造三叶虫体型演化中发挥的作用。研究首次揭示出古生代早期三叶虫体型的幕式演化特征。进一步综合分析表明，三叶虫的体型演化既不符合假设体型持续增大的柯普法则，也不符合强调温度控制的伯格曼法则，而是受到海水含氧量的调控。这一结论进一步强调了氧气在塑造后生动物早期演化中的重要作用。具体研究结果如下：1. 古生代早期三叶虫体型的幕式演化模式。寒武纪和奥陶纪全球三叶虫的体型演化可划分为六个阶段（phase I-VI），体型在每个阶段内保持稳定，而在各阶段之间发生快速变化。其中，寒武纪第四期早期（约514 Ma）、古丈期（约500 Ma）和奥陶纪凯迪期晚期（约450 Ma）发生了明显的体型缩小事件，而在寒武纪乌溜期晚期（约506.5 Ma）和奥陶纪特马豆克期晚期（约480 Ma）则发生了两次显著的体型增大事件（图1）。统计检验证明这一模式并非化石取样造成的假象。同时，幕式演化模式在寒武纪和奥陶纪时期全球四个主要地理单元均能识别（图2），显示三叶虫体型演化模式主要受到全球而非区域性机制的控制。2.古生代早期三叶虫体型不存在方向性演化。为探索三叶虫整体体型模式是否掩盖了某些类群可能存在的方向性演化，研究团队评估了24个代表性三叶虫科内部的体型演化，结果显示其中大部分科的平均体型不具有显著的演化方向。团队进一步利用本研究构建的三叶虫系统发育树，结合祖先状态恢复、宏演化模型匹配等手段定量评估了古生代早期136个三叶虫科之间的体型演化模式。结果显示大部分三叶虫科的体型演化围绕在整体均值附近，而大型/小型类群在演化树中的各个位置独立地出现（图3）。上述证据均支持三叶虫体型不存在长期演化趋势，排除了柯普定律在这一著名灭绝动物类群中的存在。3. 海洋氧化还原状态控制了古生代早期三叶虫体型演化模式。三叶虫体型的幕式演化与寒武纪和奥陶纪期间的海洋氧化还原波动存在着明显的相关性（图4）：三次小型化事件分别与著名的Sinsk、SPICE和HOAE缺氧事件相吻合，从寒武纪晚期到奥陶纪最早期的长期氧含量动荡与小型化阶段IV相匹配，而几乎贯穿整个奥陶纪的大体型阶段（V）与这一时期海洋的持续氧化一致。这一现象表明海洋氧化还原状态变化是驱动全球三叶虫体型演化的关键机制。这一结论为探究氧气对生物体型的控制提供了一个来自海洋无脊椎动物的典型例子，也为支持氧气在早期动物演化中的重要性提供了一条独立证据。相比之下，尽管奥陶纪期间全球温度发生了明显下降，但三叶虫体型的演化与温度变化几乎没有显示相关性（图4）。结合其他相关研究，团队认为温度对体型的控制可能在含氧量超过某个阈值后才显现出来。另外，缺氧事件中，三叶虫的体型变化比全球生物多样性的变化更加敏感，表明体型的下降可能是环境危机的早期预警信号。因此，在评估当今全球变化的影响时，动物的小型化可能需要引起更多的关注。随着当前地球科学领域研究范式的转变，基于化石数据、关注较大尺度变化、依赖定量分析的宏演化研究已成为了解生物演化历史的重要手段。本研究再次显示，相关手段在传统门类化石记录中的应用仍存在着巨大潜力，在未来古生物研究中应予以重视。此项研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金委等项目的支持。论文相关信息：Sun Z., Zhao F.*, Zeng H., Erwin D. H., Zhu M*. 2025. Episodic body size variations of early Paleozoic trilobites associated with marine redox changes. Science Advances, https://doi.org/10.1126/sciadv.adt7572.图1：古生代早期寒武纪与奥陶纪全球三叶虫体型的演化模式，红色箭头为五次重要的体型变化事件，罗马数字为这一时期三叶虫体型演化的六个阶段。图中所示各时期代表性大型及小型三叶虫的线描图来自https://www.trilobites.info，未按实际比例。图2：古生代早期四个主要地理单元（劳伦、东冈瓦纳、西冈瓦纳、波罗的和阿瓦隆）上的三叶虫体型演化模式，1-3为重要体型变化事件。图3：基于系统发育框架古生代早期三叶虫科一级体型演化（A，B）及模型匹配结果（C）图4：古生代早期三叶虫体型演化与环境背景的关系，B为海洋氧化还原状态变化，C为温度变化。2025-05-06
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【南京日报】海水含氧量决定三叶虫是否“大高个”在我们的印象中，远古动物都是“大高个”。科学家们一直致力于探寻生物体型演化背后的奥秘，这不仅关乎生命演化，更能为理解当下生物与环境的关系提供重要线索。日前，记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，其“地球—生命系统早期演化”团队与美国科研人员合作，建立了迄今数据最全的寒武纪和奥陶纪三叶虫体型数据库，对三叶虫的体型演化开展综合研究，最新成果于北京时间5月3日2时在线发表于《科学进展》（Science Advances）上。针对生物体型演化的模式和驱动力，学界存在许多不同的理论，如柯普法则认为生物的体型会随着演化自行增大，而伯格曼法则强调环境因素如温度对生物体型塑造的重要作用。但是，这些工作多聚焦于脊椎动物类群，对无脊椎动物化石类群的体型研究相对缺乏。三叶虫是生活在海洋里的节肢动物，存在了约2.7亿年。它演化速度快、物种多样性高，且体型差异很大，最小的仅1—2毫米，较大个体长度可达70厘米，是开展无脊椎动物化石体型演化研究的绝佳素材。科研人员测量了1091个三叶虫属的4732个成年背壳的体型值，创建了目前数据最全、时间分辨率最高的全球寒武纪和奥陶纪三叶虫的体型数据库。“我们发现，全球尺度上寒武纪和奥陶纪三叶虫体型演化呈现阶段性，即体型在某些事件中发生快速变化，之后长期停滞，直到下一次变化事件。”南古所博士孙智新介绍，具体来看，在寒武纪和奥陶纪期间，三叶虫发生了5次明显的体型变化事件，其中3次小型化事件、2次大型化事件，科研团队据此将这一时期三叶虫的体型演化分为3个大型化阶段和3个小型化阶段。分析发现，三叶虫体型演化没有展示趋势性，这说明柯普法则不适用于三叶虫。研究目光转向了环境因素。此时，团队发现一个有趣的“巧合”：几次三叶虫体型变化事件与当时海洋中的氧化状态变化在时间上非常一致：体型变小事件恰好与几次海洋缺氧事件相吻合，小型化阶段对应着海洋氧含量动荡或较低的时期，而体型变大事件和大型化阶段则与缺氧的结束和氧化程度的增加有关。“简单来说，这意味着海洋缺氧时期三叶虫体型较小，而氧气较为充分时期三叶虫的体型较大。”研究员赵方臣解释。三叶虫的例子再次说明，大型动物的灭绝可能是环境恶化的警钟，这为我们理解今天的生物多样性危机提供了参考。记者： 张安琪2025-05-06