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【新华社】远古发现丨中国科学家发现4.1亿年前“袖珍”植物新华社南京1月15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，该所研究人员领导的研究团队新近在贵州省都匀市包阳村附近发现约4.1亿年前的“袖珍”植物——包阳工蕨化石。这一发现揭示了早期植物独特的生存策略，为解释4亿多年前“植物登陆”如何发生提供了新线索。植物大化石证据表明，大约4.3亿年前植物开始了从海洋“登上”陆地的征程。这一过程极大地改变了地球的生态环境，几千万年间，陆地植物的数量、种类、复杂程度迅速上升，当今陆地生态系统的基础由此奠定，这一堪比“寒武纪大爆发”的过程被称为“植物登陆”。此次新发现的包阳工蕨或为解释“植物登陆”提供新线索。从化石形态上看，包阳工蕨植株高度仅有约45毫米，其孢子囊穗的长度仅为5.8到10.8毫米。这种体形相比当时类似植物常见的100至200毫米体长，显得非常“袖珍”和“迷你”，极为罕见。研究团队进一步分析发现，在包阳工蕨生活的约4.1亿年前，植物演化出两种截然不同的生存策略。以包阳工蕨为代表的一类植物个体矮小，需要的营养和繁殖投入较少，推测寿命较短，可以在短时间内完成整个生命周期，适应于动荡环境。而另一些工蕨类植物则个体高大，需要的营养和繁殖投入均较多，可能更适宜稳定的环境。“我们赖以生存的地球表面有着各种丰富的地貌。河流、湖泊、峻岭、荒漠……各种不同的环境也需要生物展现出不同的生存技能。陆地植物在发展的早期，可能就是依靠演化出多样的生存策略，才克服了复杂的环境压力，完成‘植物登陆’，最终使得地球披上绿装。”领导此项研究的中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员黄璞说。相关成果1月15日发表在国际期刊《皇家学会生物学分会学报》（Proceedings of the Royal Society B）上。包阳工蕨化石图片（中国科学院南京地质古生物研究所供图）约4.1亿年前的植物群落复原图（概念：黄璞；绘图：谭超）2025-01-16
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【中国之声】为什么长城底下会埋藏更古老的生物化石？对我们人类有怎样意义？https://ytweb.radio.cn/share/albumPlay?correlateId=2562043&columnId=15936163789220&appUuid=183310ea-34dc-4fc1-bb35-63c2904e933d&appUserid=jNWhKOEbw5fXLr7f3vZaIA%3D%3D2025-01-06
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【工人日报】我国一科研成果入选《科学》杂志年度十大突破记者从中国科学院获悉，北京时间12月13日，美国《科学》杂志网站公布了2024年度十大科学突破评选结果。中国科学家发现的迄今最古老多细胞真核生物化石成果入选。真核生物的多细胞化是生命向复杂化和大型化演化的必备条件，被认为是生命演化史上的重大关键事件之一。然而，真核生物最早何时发生多细胞化？此前，学界对这一重大科学问题并无明确答案和证据。2016年，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎团队联合中国地质调查局天津地质调查中心研究员朱士兴等国内外同行，在燕山地区发现距今15.6亿年前的宏体多细胞真核生物化石，个体长度可达30厘米。这一发现不仅将地球上大型多细胞真核生物的出现时间提前将近10亿年，并且意味着真核生物发生多细胞化的时间应该更早。2024年1月，朱茂炎团队经过8年的深入研究，在燕山地区距今约16.4亿年前的地层中发现了迄今最早的多细胞真核生物化石——“壮丽青山藻”，化石不仅保存了清晰的细胞结构，而且部分细胞内含有可能的繁殖细胞“孢子”等结构。这一发现将多细胞真核生物出现的时间进一步提前了约7000万年。《科学》杂志此次评选出的其他年度突破包括：一针管半年的艾滋病预防药问世、地幔“巨浪”推动大陆高地崛起、第三种磁性材料发现、“星舰”实现“筷子夹火箭”、藻类固氮“神器”首次发现、靶向农作物害虫的RNAi杀虫剂上市、詹姆斯·韦布空间望远镜探索宇宙黎明、古代DNA揭示千年前家族关系、CAR-T疗法用于自身免疫性疾病。2024-12-23
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【科技日报】《科学》杂志评出2024年度十大科学突破“中国科学家发现迄今最早多细胞真核生物化石”荣登榜单北京时间12月13日，美国《科学》杂志网站公布了2024年度十大科学突破评选结果。其中，中国科学家发现迄今最古老的多细胞真核生物化石荣登榜单。这十大突破如下。一针管半年的艾滋病预防药问世艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的疾病。一种名为来那卡帕韦（即Lenacapavir）的注射药物，每次注射可保护人体长达6个月。6月，一项针对非洲青少年女性和年轻女性的大型有效性试验报告称，这种注射药物将HIV感染率降至零，有效性高达惊人的100%。地幔“巨浪”推动大陆高地崛起长久以来，科学家们一直认为悬崖和高原是两种截然不同的地质现象，分别由不同的过程驱动。但今年英国南安普顿大学地球科学家的一项研究表明，陡峭的悬崖和高原是由大陆分离时在地球中层引发的同一“巨浪”造成的。当构造板块断裂时，会在地球深处引发强大而缓慢的地幔波，进而导致大陆表面上升一千米以上。最早多细胞真核生物“现身”今年1月，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎团队在华北燕山地区16.3亿年前地层中发现迄今最早多细胞真核生物化石。这一发现将多细胞真核生物出现的时间进一步提前了7000万年。第三种磁性材料发现铁磁性和反铁磁性一直被认为是材料的两种主要磁序。2019年，研究人员预测，第三种磁性类型，即交变磁性，能兼具铁磁性和反铁磁性两者的特性。今年，多个研究小组证明了存在这一磁性材料。而拥有该特性的交变磁体未来可用于制造自旋电子计算机。“星舰”实现“筷子夹火箭”10月13日，SpaceX“星舰”第五次试飞成功。升空7分钟后，其助推器在降落时由发射塔上被称作“筷子”的机械臂“夹住”，首次实现在半空中捕获回收。这一壮举是SpaceX向完全可重复使用火箭系统迈进的重要里程碑。藻类固氮“神器”首次发现教科书告诉我们，生物固氮只发生于细菌和古菌中。而今年4月，美国研究人员发现了第一种固氮真核生物，其通过一种名为“硝基质体”（Nitroplast）的新型细胞器来固定氮气，这颠覆了以往真核生物（如动植物）无法直接从大气中固定氮气的认知。靶向农作物害虫的RNAi杀虫剂上市今年，美国环境保护局批准可喷洒RNAi生物农药Calantha上市，专门用于防治马铃薯头号害虫——马铃薯甲虫。这种新的、精确的方法将比现有的化学物质更安全。詹姆斯·韦布空间望远镜探索宇宙黎明自2022年詹姆斯·韦布空间望远镜“睁眼”以来，其观测到的宇宙黎明时期星系数量远超预期。今年，对这些星系古老光线的详细研究进一步揭示了其背后的原因。古代DNA揭示千年前家族关系今年，利用从古代骨骼和牙齿中提取的DNA，一系列研究为数千年前的家庭重建了“家族树”，为人们提供了有关远古时期人口迁徙和亲属关系等新见解。CAR-T疗法用于自身免疫性疾病今年，一系列新的临床试验测试了CAR-T疗法在自身免疫性疾病中对抗B细胞的能力。例如，2月，德国研究人员报告，15名接受CAR-T疗法的严重自身免疫性疾病患者在中位随访15个月的时间内（最短随访时间为4个月，最长为29个月），疾病均得到缓解或症状大幅减轻，并已停止使用所有免疫抑制剂和抗炎药物。（原载于《科技日报》 2024-12-13 第03版）2024-12-13
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【新华社】新研究进一步揭示地球生命或起源于“热泉”记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，中国科学家领衔的国际团队通过模拟实验发现，在地球最早期陆地热泉式的环境中，铁硫化物可通过光热催化作用还原二氧化碳，产生甲醇，从而为地球生命起源的关键代谢途径提供物质基础。这一研究为理解地球早期生命起源提供了新方向，相关成果于28日发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。参与此项研究的中国科学院南京地质古生物研究所副研究员南景博介绍，在地球早期生命起源假说中，深海热液和陆地热泉是普遍认为孕育生命的两种可能环境。此前研究中，多数科学家认为早期生命产生于海底的碱性热液喷口，对陆地上的热泉式蒸汽环境的研究相对较少。此次研究团队在实验室中进行了一系列环境模拟，产生与早期陆地热泉相似的环境，包括80至120摄氏度高温、强紫外光照射，富含二氧化碳、氢气、铁硫化物的热泉喷口环境。结果显示，铁硫化物能起到催化作用，促进二氧化碳转变为甲醇。甲醇可能通过之后进一步的催化转化为最古老代谢途径所需的甲基，从而为生命起源奠定基础。“这项研究展示了在早期地球陆地热泉中，铁硫化物如何将二氧化碳转化为有机分子，并进一步为生命起源提供原材料。该发现为探索生命起源提供了新方向，进而为未来寻找地外热泉环境下的生命提供依据。”南景博说。（记者朱筱）早期地球陆地热泉概念图 （亚历克斯·博索伊绘）2024-12-02
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【科技日报】中外学者发现陆地热泉生命起源假说新证据（科技日报记者 张晔）地球生命空间起源于深海还是陆地？这一古老谜题有了新线索。11月28日，记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所南景博副研究员与日本国立材料科学研究所、澳大利亚新南威尔士大学等单位的学者合作的研究发现，在早期地球的陆地热泉中，铁硫化物为生命起源提供了关键的化学基础。该研究揭示了早期地球陆地热泉中的铁硫化物在前生命碳固定中的潜力，为探索生命起源提供了新方向，也为未来寻找地外生命提供了依据。相关成果发表在最新一期的《自然 ・通讯》上。地球早期热液系统中富含铁硫化物，这些铁硫化物可能类似于现代代谢系统中的酶辅因子，参与了生命前的化学反应。为探究铁硫化物在陆地热泉前生命碳固定的作用，研究团队在实验中合成了一系列铁硫化物（四方硫铁矿）纳米颗粒。通过实验，他们发现这些铁硫化物在特定温度（80-120℃）和常压下可催化氢气驱动的二氧化碳还原反应，并用气相色谱仪对生成的产物甲醇进行了定量测定。研究显示，掺锰的铁硫化物在120℃的反应条件下表现出显著的催化效果，而且在紫外-可见光和增强紫外光照射下，其催化活性进一步增强。这表明，光能或促进了化学反应的进行。研究团队还发现，水蒸气可进一步提升反应活性，这意味着陆地热泉蒸汽喷口可能是早期地球非酶有机合成的关键场所。 南景博认为，铁硫化物的氧化还原特性，使其具备与现代代谢酶类似的催化功能，为前生命碳固定提供了化学基础。早期地球陆地热泉概念图。亚历克斯·博索伊/Alex Bosoy 绘2024-11-29
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