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【新华网】南京专家发现5亿年前“临沂动物群”
原标题：南京专家发现5亿年前“临沂动物群” 打开探索寒武纪演化动物群新窗口
近日，中国科学院南京地质古生物研究所寒武纪大爆发研究团队报道了来自华北地区的一处距今约5.04亿年的寒武纪特异埋藏化石库，并命名为“临沂动物群”。这一独特的特异埋藏化石库为深入了解寒武纪大爆发之后动物早期辐射分异、迁徙扩散、群落结构和生物古地理提供了新的窗口。该项成果日前在国际学术期刊《国家科学评论》发表。
“临沂动物化石群”复原图
生命在寒武纪出现大爆发
46亿年前，地球形成，在黯淡的环境中，生命经历了约40亿年的漫长演化历史；直至5亿多年前的寒武纪，包括脊椎动物在内的几乎所有动物，在短短几百万年间快速登场，一系列与现代动物形态基本相同的生物“集体亮相”，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。这一快速的生命演化事件，被称为“寒武纪大爆发”。
“寒武纪大爆发”在整个地球生命进化史上具有重要的地位。寒武纪给大家留下的最主要印象，就是奇形怪状的生物种类，比如生物的奇特样貌连怪诞派画家都为之称奇，如当时的“海洋霸主”奇虾；品种繁多有长着尖刺、有长着“兔耳朵”的三叶虫等等。
这些五花八门、千奇百怪的生物是如何突然出现的？“寒武纪大爆发”是古生物学界研究的核心，而富含精美的多门类软躯体化石的寒武纪特异埋藏化石库则是了解这一重大生物演化事件的主要窗口。
中科院南京地质古生物研究所研究员赵方臣告诉记者：“虽然近年来新的化石库仍在不断涌现。然而，寒武纪特异埋藏化石库的时间和空间分布并不均匀。”赵方臣说，大多数著名的寒武纪特异埋藏化石库都集中分布在华南板块和劳伦大陆，这些客观条件在很大程度上制约了我们对寒武纪演化动物群面貌和格局的认识。
临沂动物化石群
超过35个化石类群被发现
近些年， 南古所专家将目光投向华北板块，并在这一地区展开了大量野外工作，并选取代表性层位和剖面进行了集中采集，收集到了数千枚精美的化石标本。
具体来说，“临沂动物群”来自山东省临沂市西郊的寺口剖面，软躯体化石集中产出于寒武系张夏组盘车沟段下部的黑色与黄绿色页岩中。根据其中的三叶虫，专家们判断特异埋藏化石库的时代被确定在距今约5.04亿年寒武纪苗岭世鼓山期的早期，稍微晚于布尔吉斯页岩生物群。
记者了解到，已有超过35个化石类群在临沂动物群中被发现，丰富了这一时期海洋生物与群落的多样性面貌。组合中多样性最高的类群是非三叶虫节肢动物，而其中又以奇虾类和莫里森虫类最为引人注目。
“除节肢动物以外，多样的海绵动物和蠕虫状动物也值得进一步深入研究。”赵方臣说，临沂动物群中的化石大部分为软躯体形式保存，且许多都保存了精细的解剖结构，如附肢、眼睛、消化系统和刚毛等，为进一步了解这些生物的解剖结构提供了新信息。
华北板块和北美板块或有联系
华北板块临沂动物群的发现为研究寒武纪中期的生物地理学提供了独特的视角。赵方臣说，临沂动物群与同期的北美特异埋藏化石库之间有许多相同的生物类型，其中一些珍稀节肢动物，如迷音虫和莫里森虫，即使在原产地北美也十分少见，这暗示了华北与北美软躯体动物群在这一时期的密切联系。
通过聚类分析、非度量性多维标度变换和网络分析等定量分析手段进一步支持了华北与北美软躯体动物群之间的联系，这表明华北可能充当着东冈瓦纳与北美之间的生物地理纽带。不过，由于来自不同角度的古地理证据尚存在差异，这种联系的生物地理解释还需要进一步的研究评估。（于丹丹 图片由中科院南京地质古生物研究所提供）2022-04-18 -
【扬子晚报】南京专家发现了5亿年前“临沂动物群”
近日，中国科学院南京地质古生物研究所寒武纪大爆发研究团队报道了来自华北地区的一处距今约5.04亿年的寒武纪特异埋藏化石库，并命名为“临沂动物群”。这一独特的特异埋藏化石库为深入了解寒武纪大爆发之后动物早期辐射分异、迁徙扩散、群落结构和生物古地理提供了新的窗口。该项成果日前在国际学术期刊《国家科学评论》发表。
“临沂动物群”复原图
生命在寒武纪出现大爆发
46亿年前，地球形成，在黯淡的环境中，生命经历了约40亿年的漫长演化历史；直至5亿多年前的寒武纪，包括脊椎动物在内的几乎所有动物，在短短几百万年间快速登场，一系列与现代动物形态基本相同的生物“集体亮相”，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。这一快速的生命演化事件，被称为“寒武纪大爆发”。
“寒武纪大爆发”在整个地球生命进化史上具有重要的地位。寒武纪给大家留下的最主要印象，就是奇形怪状的生物种类，比如生物的奇特样貌连怪诞派画家都为之称奇，如当时的“海洋霸主”奇虾；品种繁多有长着尖刺、有长着“兔耳朵”的三叶虫等等。
这些五花八门、千奇百怪的化石是如何突然出现的？
“寒武纪大爆发”是古生物学界研究的核心，而富含精美的多门类软躯体化石的寒武纪特异埋藏化石库则是了解这一重大生物演化事件的主要窗口。
中科院南京地质古生物所研究员赵方臣告诉记者，全球已有十余处经典的寒武纪特异埋藏化石库被发现，尤其是澄江动物群的发现，开启了华南板块作为相关研究热点地区的历史。
“虽然近年来新的化石库仍在不断涌现。然而，寒武纪特异埋藏化石库的时间和空间分布并不均匀。”赵方臣说，大多数著名的寒武纪特异埋藏化石库都集中分布在华南板块和劳伦大陆，这些客观条件在很大程度上制约了我们对寒武纪演化动物群面貌和格局的全面认识。
“临沂动物群”中发现了36个化石类群
近些年， 南古所的专家将目光投向华北板块。“寒武纪时，华南、华北之间还是‘隔海相望’”。赵方臣告诉记者，华北板块在寒武纪时是一个独立块体，具有独特的构造演化历史。作为中国传统“中寒武统”的标准地区，“这里的寒武纪中期地层序列完整，化石丰富，是寻找这一时期特异埋藏化石库的潜力地区”。
近年来，中国科学院南京地质古生物研究所寒武纪大爆发研究团队在这一地区展开了大量野外工作，并选取代表性层位和剖面进行了集中采集，收集到了数千枚精美的化石标本。
具体来说，“临沂动物群”来自山东省临沂市西郊的寺口剖面，软躯体化石集中产出于寒武系张夏组盘车沟段下部的黑色与黄绿色页岩中。根据其中的三叶虫，专家们判断特异埋藏化石库的时代被确定在距今约5.04亿年寒武纪苗岭世鼓山期的早期，稍微晚于布尔吉斯页岩生物群。
记者了解到，已有超过35个化石类群在临沂动物群中被发现，丰富了这一时期海洋生物与群落的多样性面貌。组合中多样性最高的类群是非三叶虫节肢动物，而其中又以奇虾类和莫里森虫类最为引人注目。
“除节肢动物以外，多样的海绵动物和蠕虫状动物也值得进一步深入研究。”赵方臣说，临沂动物群中的化石大部分为软躯体形式保存，且许多都保存了精细的解剖结构，如附肢、眼睛、消化系统和刚毛等，为进一步了解这些生物的解剖结构提供了新信息。
5亿年前，华北板块和北美板块可能有联系
由于时代相近的其他特异埋藏化石库均集中于劳伦大陆，华北板块临沂动物群的发现为研究寒武纪中期的生物地理学提供了独特的视角。赵方臣说，临沂动物群与同期的北美特异埋藏化石库之间有许多相同的生物类型，其中一些珍稀节肢动物，如迷音虫和莫里森虫，即使在原产地北美也十分少见，这暗示了华北与北美软躯体动物群在这一时期的密切联系。
临沂动物化石群中代表性的软躯体节肢动物
线纹心虾和抱怪虫类
通过聚类分析、非度量性多维标度变换和网络分析等定量分析手段进一步支持了华北与北美软躯体动物群之间的联系，这表明华北可能充当着东冈瓦纳与北美之间的生物地理纽带。不过，由于来自不同角度的古地理证据尚存在差异，这种联系的生物地理解释还需要进一步的研究评估。
澄江动物群的发现揭开了华南板块一系列寒武纪特异埋藏化石库研究的序幕，而临沂动物群作为华北板块第一个被综合研究的寒武纪特异埋藏化石库，也有望为华北寒武纪特异埋藏化石库的研究开启新的篇章。
扬子晚报/紫牛新闻记者 于丹丹
图片由中科院南京地质古生物研究所提供
校对 李海慧2022-04-18 -
【中新网】中国古生物学家发现距今约5.04亿年的临沂动物群
中新网南京4月15日电 (记者 杨颜慈)据中国科学院南京地质古生物研究所15日消息，该所报道了来自中国华北地区的一处距今约5.04亿年的寒武纪特异埋藏化石库，并命名为“临沂动物群”。这一独特的特异埋藏化石库为寒武纪大爆发相关研究提供了新的窗口。
该项成果已在线发表于综述性期刊《National Science Review》(国家科学评论)。
科研人员介绍，距今5.3亿年前后发生的寒武纪大爆发是一次前所未有的快速演化事件，其以门一级动物类群的出现和现代海洋生态系统的成型为显著特点，在整个地球生命进化史上具有重要的地位。
寒武纪大爆发的相关问题一直是古生物学界研究的核心，而富含精美的多门类软躯体化石的寒武纪特异埋藏化石库则是了解这一重大生物演化事件的主要窗口。
目前，全球已有十余处经典的寒武纪特异埋藏化石库被发现，尤其是澄江动物群的发现使得华南板块成为相关研究热点地区，且近年来新的化石库仍在不断涌现。
然而，寒武纪特异埋藏化石库的时间和空间分布并不均匀，大多数著名的寒武纪特异埋藏化石库都集中分布在华南板块和劳伦大陆。这种地理分布的不均衡在寒武纪中期表现最为明显。这些客观条件在很大程度上制约了古生物学界对寒武纪演化动物群面貌和格局的全面认识。
近日，该所寒武纪大爆发研究团队的赵方臣研究员、博士研究生孙智新等报道了来自华北地区的一处距今约5.04亿年的寒武纪特异埋藏化石库，并命名为“临沂动物群”。这一独特的特异埋藏化石库为深入了解寒武纪大爆发之后动物早期辐射分异、迁徙扩散、群落结构和生物古地理提供了新的窗口。
中国科学院南京地质古生物研究所赵方臣研究员介绍，华北板块在寒武纪时期是一个独立块体，具有独特的构造演化历史。作为中国传统“中寒武统”的标准地区，这里的寒武纪中期地层序列完整，化石丰富，是寻找这一时期特异埋藏化石库的潜力地区。
近年来，中国科学院南京地质古生物研究所寒武纪大爆发研究团队在这一地区展开了大量野外工作，并选取代表性层位和剖面进行了集中采集，收集到了数千枚精美的化石标本。
此次综合研究的临沂动物群来自山东省临沂市西郊的寺口剖面，软躯体化石集中产出于寒武系张夏组盘车沟段下部的黑色与黄绿色页岩中。根据其中的三叶虫，特异埋藏化石库的时代被确定在距今约5.04亿年寒武纪苗岭世鼓山期的早期。
“已有超过35个化石类群在临沂动物群中被发现，丰富了这一时期海洋生物与群落的多样性面貌。组合中多样性最高的类群是非三叶虫节肢动物，而其中又以奇虾类和莫里森虫类最为引人注目。”赵方臣说。
科研团队认为，除节肢动物以外，多样的海绵动物和蠕虫状动物也值得进一步深入研究。临沂动物群中的化石大部分为软躯体形式保存，且许多都保存了精细的解剖结构，如附肢、眼睛、消化系统和刚毛等，为进一步了解这些生物的解剖结构提供了新信息。
由于时代相近的其他特异埋藏化石库均集中于劳伦大陆，华北板块临沂动物群的发现为研究寒武纪中期的生物地理学提供了独特的视角。
科研团队认为，澄江动物群的发现揭开了华南板块一系列寒武纪特异埋藏化石库研究的序幕，而临沂动物群作为华北板块第一个被综合研究的寒武纪特异埋藏化石库，也有望为华北寒武纪特异埋藏化石库的研究开启新的篇章。
本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和现代古生物学和地层学国家重点实验室项目共同资助。(完)
2022-04-18 -
【科技日报】我国华北首次发现寒武纪特异埋藏化石库“临沂动物群”
近日，中国科学院南京地质古生物研究所在华北地区首次发现距今约5.04亿年的寒武纪特异埋藏化石库，并命名为“临沂动物群”。距今5.3亿年发生的寒武纪大爆发在地球生命进化史上有重要地位。但是，大多数著名的寒武纪特异埋藏化石库都集中分布在华南板块和劳伦大陆（今北美大陆的主体）。此次命名的“临沂动物群”来自山东省临沂市西郊的寺口剖面，科研人员已收集到了数千枚精美的化石标本。
发现超过35个化石类群，多样性最高的类群是非三叶虫节肢动物，而其中又以奇虾类和莫里森虫类最为引人注目。除节肢动物以外，还有海绵动物和蠕虫状动物的多样性也很丰富。“临沂动物群”为深入了解寒武纪大爆发之后动物早期辐射分异、迁徙扩散、群落结构和生物古地理提供了新的窗口。该项成果已于4月5日在线发表于《国家科学评论》。（科技日报记者 张晔）
2022-04-18 -
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【中国科学报】北美首次发现侏罗纪被子植物果实化石
近日，中科院南京地质古生物研究所研究员王鑫在《生物系统》发表论文，报道了墨西哥的侏罗纪被子植物果实。这是首次在欧亚大陆之外发现早期被子植物化石，也是中国科学家首次独立研究北美的早期被子植物果实化石。
被子植物的来源和历史是植物系统学家关注的重点，而要想弄清楚相关问题，离不开化石证据。但是侏罗纪的被子植物化石记录都分布在欧亚大陆。因此，以化石为根据的古植物学家容易有这样一个印象——欧亚大陆之外没有侏罗纪的被子植物。但是这一结论“翻车”了。
新报道的化石由美国科学院院士大卫·迪尔切在墨西哥采集，被命名为墨西哥迪尔切果。2017年，王鑫在美国佛罗里达自然历史博物馆看到了墨西哥迪尔切果的模式标本并开展研究。经过几年的深入研究和审慎思考，王鑫正式发表了墨西哥迪尔切果。
研究认为，该化石是被子植物果实而非种子，原因在于通常被硬的种皮包裹的种子的瓤较难在化石中被观察到，只有其内部的种子比外部包裹层更硬，在压扁时才可以被看到，这种情况经常出现在被子植物的果实中。
研究表明，化石属于侏罗纪时期。虽然被子植物的起源比侏罗纪要早，但被子植物在北美的出现意味着其在侏罗纪时期已广泛分布。这促使人们重新思考被子植物的历史与相关假设。
相关论文信息：https://doi.org/10.37819/biosis.001.04.0160（记者崔雪芹）2022-01-26 -
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【中国科学报】比汤加海底火山爆发规模还大！论文揭秘
1月15日，汤加海底火山发生剧烈喷发，引发巨大海啸。
“汤加海底火山通过物质和能量释放，对全球产生巨大的影响。”中国地质大学（武汉）研究员沈俊告诉《中国科学报》，“在约两亿年前的三叠纪与侏罗纪之交也产生过巨大的火山喷发（中大西洋大火成岩省），其喷发强度远远大于此次汤加火山喷发的规模。”
近日，一支国际科研团队在远离中大西洋大火成岩省火山喷发口的地区也发现了显著的火山记录，并进一步揭示其产生了地球表层碳量、碳同位素和陆地化学风化显著波动，对全球气候的影响非常大。相关研究成果1月13日发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。沈俊是论文第一作者。
追踪是难点
三叠纪与侏罗纪之交是地球演化最为显著的地质突变期，发生了频繁的火山活动、气候剧变以及大规模的生物灭绝事件（显生宙五次生物大灭绝事件之一）。
论文通讯作者之一、中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称南京古生物所）研究员王永栋告诉《中国科学报》：“这次大灭绝事件的主要原因被认为与地质历史时期的大西洋大火成岩省大规模火山熔岩喷发有关。超过80％海生生物物种绝灭，陆生植物和四足动物受较明显影响。”
王永栋进一步指出，了解和揭示这次大灭绝事件的诱发因素，一直是各国地质古生物学家长期关注的热点前沿科学问题之一。“我们希望在东亚地区找到相应的火山活动证据。”
据悉，三叠纪与侏罗纪之交的火山喷发主幕发生时间跨度近60万年，形成了横跨北美和邻近联合大陆（简称为盘古大陆）地区的大规模岩浆沉积。此前的研究认为，位于中大西洋火成岩省的大规模火山活动，是造成三叠纪与侏罗纪之交大灭绝事件的主要诱因，并导致了一系列气候和生态环境的剧变和扰动。
“火山活动向大气中排放了大量富含轻碳的二氧化碳和甲烷气体，造成了全球范围内的碳同位素负偏现象。”论文通讯作者之一、中国地质大学（武汉）教授喻建新介绍，不断增加的大气二氧化碳等温室气体，引发气候变暖，海洋缺氧和海水酸化，并导致侏罗纪早期的大陆化学风化作用不断增强。
然而，有关火山作用、碳同位素扰动和大陆化学风化作用之间内在关系，在很大程度上是推断的，迄今的研究尚未得到有力的证据。
已有的研究显示，火山活动引起的一系列环境异常变化（比如臭氧层破坏、高温、酸化等）首先影响的是陆地生态系统。由于沉积环境和保存的原因，在远离火山喷发地区的陆相地层中，追踪沉积物中火山活动的记录，一直是学术界研究中的一个难点。
从汞记录入手
研究还发现，火山活动是地质历史上最重要的自然汞的来源。由于汞元素可以在大气中进行长距离的传输，十分有利于在大范围的陆、海地层中保存下来，因此可以作为追踪火山活动踪迹的良好指标。在近年来的地质学研究中，汞元素被用来广泛指示地球历史沉积物中的古火山记录。
沈俊等人从2015年开始开展相关的合作研究。他们发现，在三叠纪与侏罗纪之交，沉积物中汞记录的研究报道主要集中在当时被称为泛大陆的特提斯西缘的海相沉积地区，而对远离泛大陆的特提斯东缘陆相地区，研究和记录十分缺乏，尤其对这一时期陆相沉积物中的汞元素记录关注度非常少。
随后，国际研究团队瞄准了位于当时特提斯洋东缘的东亚地区，选择代表高纬度（新疆准噶尔盆地的郝家沟）和中低纬度（四川盆地宣汉地区）的两个发育连续的三叠系与侏罗系地层剖面，开展多种方法的分析和研究，包括有机碳同位素、汞浓度和同位素、化学蚀变指数（CIA）和粘土矿物等。
沈俊告诉《中国科学报》：“我们的研究目的在于探究三叠纪与侏罗纪界线陆地沉积物中火山活动的记录及对陆地化学风化的影响。这些剖面远离中大西洋大火成岩省, 可以探究该时期大西洋大火成岩省对远离其喷发口区域的影响。”
研究结果显示，在三叠纪与侏罗纪之交大灭绝界线附近，位于东亚地区的准噶尔盆地和四川盆地的两个剖面都显示出明显的汞浓度的富集并伴随着碳同位素的负偏，指示火山喷发对汞和碳循环有着巨大的影响。
另外，团队还发现，位于高纬度地区的准噶尔盆地，其化学风化作用的加强与汞浓度的峰值几乎同时发生；而位于中低纬度的四川盆地，化学风化强度增大则滞后于汞浓度的峰值约20万年。
沈俊认为，上述发现表明火山活动引起的化学风化强度增大在高纬度反应更快，类似于现今地球表层的“高纬度放大效应”。“LOSCAR模型分析显示陆地化学风化加强，对当时大气二氧化碳有非常重要调节作用。”
“增强的化学风化作用持续了约200万年，这与碳循环模型的结果预测是一致的，即碳释放事件发生后，大气中过量二氧化碳的减少需要时间。”沈俊解释道，“这意味着该转折期地球自我调节温室效应花费了200万年左右的时间。”
地球自我调节
谈及这一合作研究成果，沈俊向《中国科学报》透露：“我们与南京古生物所开展交叉合作研究，在发育完好并且连续的三叠系和侏罗系地层剖面上，开展高精度的采样和研究，对于获得科研数据非常关键。”
早在2010年，王永栋团队就开始研究我国华南地区三叠纪与侏罗纪时期地质事件和陆地生态系统响应的相关研究。他介绍：“二氧化碳作为主要的温室气体，是地史时期气候变化的主要驱动力。目前地质历史时期二氧化碳浓度变化数据跨越时间长，但精度不高，因此需要新的数据积累与验证，尤其是在高精度的年代格架下开展全球性的对比研究。”
王永栋团队一直关注在我国华南四川盆地的三叠纪与侏罗纪之交地质沉积物中，是否存在火山活动的记录，比如火山灰等。“这对了解当时的生物大灭绝事件对陆地生态系统的影响以及古大气二氧化碳的变化十分关键，也促成了南京古生物所与中国地质大学（武汉）的合作研究。”
前人的研究已经证明，火山活动是地质历史时期大气二氧化碳的重要来源，三叠纪与侏罗纪之交大气二氧化碳浓度是现代的约10倍，高浓度的二氧化碳可引起一系列极端气候。
在此基础上，国际科研团队结合高纬度地区新疆准噶尔盆地的火山活动记录以及地质模型，揭示了火山作用可以促发二氧化碳浓度升高，导致地球温度升高，进而引起大陆化学风化作用不断增强，二氧化碳浓度随之降低，地球系统实现自我调节。
沈俊最后表示，火山活动与大气系统和陆地系统的关系，比如发现在远离泛大陆的特提斯东缘地区也具有显著的火山活动信号，说明在三叠纪与侏罗纪之交的火山活动影响可能扩大到全球范围。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-022-27965-x2022-01-18 -
【人民日报】2020年度全国地质古生物科普十大进展发布
2020年度全国地质古生物科普十大进展发布
近日，中国古生物学会科普工作委员发布了“2020年度全国地质古生物科普十大进展”评选结果。来自澄江化石地世界自然遗产博物馆、中国科学院南京地质古生物研究所、古脊椎动物与古人类研究所、北京自然博物馆、台湾自然科学博物馆、内蒙古自然博物馆、重庆自然博物馆、北京微创博志教育科技有限公司、宁夏回族自治区地质博物馆、上海科技馆等科研院所、博物馆、高校、文创企业领衔完成的一批极具社会影响力的地质古生物科普成果入选。
全国地质古生物科普十大进展的评选由中国古生物学会科普工作委员会主办，每年评选一次，目的是为了促进全国古生物科普工作，大力宣传古生物科普知识，提升地质古生物科学传播的社会影响力，充分反映古生物科普教育基地在一年内所取得的重要工作进展。本年度评选工作由委员或者单位推荐优秀成果、中国古生物学会科普工作委员会全体委员投票，最终评选出“2020年度全国地质古生物科普十大进展”入选结果。
2020年度全国地质古生物科普十大进展分别为：澄江化石地世界自然遗产博物馆“澄江化石地自然博物馆基本陈列”、中国科学院南京地质古生物研究所/南京古生物博物馆“远古生命与你我同行”大型主题科普论坛、北京自然博物馆与台湾自然科学博物馆“窥探世界级古生物化石宝库——热河生物群特展”在宝岛台湾举办、内蒙古自然博物馆“第五届全国地质古生物科普研讨会”在内蒙古成功举办、中国古动物馆“《每天一只中国龙：吹响中国恐龙集结号》系列科普活动”、重庆自然博物馆《云讲自然博物》系列节目、中科院古脊椎动物与古人类研究所《化石》杂志入选“中国优秀科普期刊目录”、北京微创博志教育科技有限公司“一带一路探龙记”古生物科考活动、宁夏回族自治区地质博物馆“沧桑贺兰——宁夏地质古生物科普”以及上海科技馆““遇见古鲸”展示教育项目”。
责任编辑：姚雪青2021-12-31