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【新华社】2021这些有关“远古”的新发现 哪个让你大吃一惊？
2021年，古生物领域有哪些新发现？科学家发现了哪些远古新物种？又找到了人类演化的什么证据？
乘上从远古驶来的“时光机”，让我们一起探寻亿万年前的奥秘。
5.5亿年前——谁留下了这枚神秘“指纹”？
此次发现的神秘“指纹”——狄更逊虫化石照片。中科院南京地质古生物研究所供图
1946年，地质学家在澳大利亚发现了一块指纹形状的化石。如今，科学家在我国三峡地区也发现了这种神秘“指纹”。原来，这是约5.5亿年前的奇特动物“狄更逊虫”的化石。狄更逊虫是寒武纪前动物的典型代表，这也是科研人员首次在中国发现确定的狄更逊虫化石。
4.23亿年前——我们的下巴和这种小鱼有啥关系？
重庆秀山罗德洛世动物群生态复原图。郑秋旸绘，中科院古脊椎动物与古人类研究所供图
包括人类在内的99.8%的脊椎动物都有上颌与下巴，被统称为有颌类。我们的下巴是怎么演化来的？科学家在重庆发现了志留纪有颌鱼类“袖珍边城鱼”的化石，为解开这个谜题提供了重要新证据。由此，人类颌骨可向前追溯到更原始的盾皮鱼类。
3.5亿年前——地球这场超长“冻灾”谁造成的？
3.5亿年前远古植物景观图。中科院南京地质古生物研究所供图
在46亿年的地球历史中，约3.5亿至2.7亿年前的一次变冷，几乎让整个地球从“温室”变成“冰窖”。谁是造成这场“冻灾”的“凶手”？科学家发现当时种子植物的大规模繁盛，可能是导致气候突然变冷的重要原因。
2.52亿年前——这场大灭绝，地球多久才“活”过来？
复原图：二叠纪的丽齿兽咬杀吞食大型植食兽足类，两者都在二叠纪末大灭绝中灭亡。绘制：郭肖聪
2.52亿年前的二叠纪末大灭绝，比地球历史上其他灭绝事件对陆地生态系统更具破坏性，几乎每20个物种中就有19个灭绝。这次“惨烈”的大灭绝后地球花了1000多万年才慢慢恢复往日生机。
2.44亿年前——这种在云南发现的“稀有”动物是谁？
亚洲肋鳞裂齿鱼完整标本。中科院古脊椎所供图
科学家在云南发现2.44亿年前的“亚洲肋鳞裂齿鱼”，这是该鱼类在亚洲的首次发现。二叠纪末大灭绝之后地球生态如何恢复重建？这种在2亿多年前也比较稀有的鱼类为解答这个问题提供了新线索。
1.9亿年前——这枚比硬币还小的脚印，竟是恐龙留下的？
长仅10.2毫米的微小恐龙足迹和一角钱硬币的尺寸对比。四川自贡恐龙博物馆供图
四川自贡发现约1.9亿年前，长仅10.2毫米的恐龙足迹，这是目前中国境内发现的最小恐龙足迹。它来自刚出生的小恐龙还是成年的小型恐龙，尚且没有定论。但古生物学家倾向认为这个微小足迹是由刚出生不久的小恐龙留下的。
1亿年前——恐龙留下一串脚印，如何测它的时速？
图为发现的恐龙足迹化石。浙江自然博物院金幸生研究员供图
距今约1亿年前，一只恐龙踩出一串9个脚印化作珍贵的恐龙足迹化石。科学家据此推测这只恐龙的“身份”并测出它的行走时速——如果是驰龙，速度是6.1公里/时；如果是伤齿龙，速度是4.6公里/时。但无论哪种，它当时都是闲庭信步既没在捕食，也没在逃命。
1亿年前——这两坨便便，谁留下的？
两枚昆虫粪便化石在激光共聚焦显微镜下的图像。中科院南京地质古生物研究所供图
在约1亿年前的缅甸热带雨林，一只昆虫刚刚取食了花粉，它排出由花粉粒组成的粪便。此时一粒树脂落下将昆虫和它的粪便包裹其中。这枚留存至今的罕见琥珀化石为证实昆虫在当时就已为被子植物传粉提供了直接证据。
7200万至6600万年——这只未出世的恐龙宝宝，咋是这姿势？
恐龙胚胎复原图。采访对象供图
这枚昵称为“英良贝贝”的恐龙胚胎化石，有着7200万至6600万年历史，是迄今为止科学记录的最完整的恐龙胚胎化石之一。它的保存姿势独一无二，像一只蜷缩在蛋里的小鸟。再次证明了今天鸟类的许多特征最早是从它们的恐龙祖先中演化来的。
1500万年前——这个庞大生物群现世，都有谁？
漳浦生物群生态复原图。中科院南京地质古生物研究所杨定华绘制
科学家在福建发现了约1500万年前的化石宝库——漳浦生物群。这里保存着2.5万多枚含虫琥珀，超过5000块植物化石，展现出远古生物在热带雨林中的生活图景。可以想象，当时这里生长着花、苔藓，还活动着大量蜗牛、蜜蜂、蟋蟀等。
1000万年前——入主北美的剑齿虎，从哪来的？
剑齿虎属自欧亚向北美的迁移示意图。中科院古脊椎所供图
在约1000万年前，隐匿剑齿虎向北美迁徙，开启了剑齿虎属在北美的称霸之路。它们是怎么从欧洲一路走到北美的？由于东亚地区此前一直未发现与隐匿剑齿虎处于相同演化水平的类群，这条路径在亚洲出现间断。我国科学家在甘肃临夏盆地首次发现了隐匿剑齿虎带有颊齿的下颌骨化石，堪称完美地填补了这一空缺。
30.9万年至14.6万年前——“龙人”是种什么人？
龙人复原图。赵闯绘，中科院古脊椎所供图
基于一枚目前已知最大的人属头骨化石，科学家对外公布发现了一种新的古人类“龙人”。其所属支系，可能与现代人有着最近的亲缘关系。研究者推测，这枚头骨属于一名约50岁或更年轻的男性。他非常强壮，适应高纬度地区的寒冷气候和智人一样以狩猎、采集甚至捕鱼为生。
跨度4万年——冰河时期的东亚人和我们是一种人吗？
东亚北部人群的群体动态演化艺术想象图。中科院古脊椎所供图
科学家首次在东亚地区开展了跨度为4万年的大规模人类古基因组研究。研究发现，如果把人类基因演化的过程想象成一棵树，约2.65万至1.9万年前的末次盛冰期之前的东亚人和现代东亚人就像是相邻的两个树枝，具有遗传上的相似性，但属于不同分支。
策划/执笔：金地、张晓洁2021-12-28 -
【紫金山时政】地球大洋氧化为何迟滞近20亿年？南京古生物所专家为你解密
大气氧含量与生命演化之间的因果联系是备受关注的重要科学问题之一。已有研究显示，早期地球极端缺氧，直至距今大约24亿年前后发生第一次大氧化事件。当时大气中的氧气达到了现代大气氧含量的1%以上，导致真核生物在地球上首次出现。奇怪的是，在随后长达十几亿年的时间内，大气氧含量并没有显著增加。一直到距今5.8-5.2亿年前后发生的第二次大氧化事件，大气中的氧含量才增加到现代大气氧含量的60%以上水平，从而可能触发了多细胞真核生物的大辐射，以及动物的快速起源和寒武纪生命的大爆发。
南京古生物所供图
为什么在第一次大氧化事件之后，地球大气和海洋的氧化程度迟滞了近20亿年，直到5.8-5.2亿年前后才发生急剧增加呢？
针对这一科学问题，中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员领导的中英合作团队开展了多年的探索。他们采用多种地球化学指标并结合数学模型首次系统论证了巨大海洋溶解有机碳库（DOC）是迟滞元古宙海洋彻底氧化的关键原因。近日，该成果在地球科学期刊《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）发表。
南京古生物所供图
溶解有机碳库模型最早由美国麻省理工的Rothman在2003年提出的。该模型认为，前寒武纪海洋表层透光带内进行光合作用的微生物主要是原核生物，这些微生物死亡后的有机质颗粒细小、沉降速率慢，在海水中不断积累形成一个巨大海洋溶解有机碳库，达到现代大洋溶解有机碳库1000倍以上。由于这种以细菌为主的细小有机质颗粒易于氧化降解，大量消耗海水中氧气，从而导致了大洋的长期缺氧并阻止了大气氧化的增加。这种现象可以将前寒武纪海洋想象成一个巨大的现代沼泽池，水体中大量腐殖有机质不断消耗着氧气，导致水体浑浊并缺氧。只有当这个浑浊、高度还原的溶解有机碳库被彻底移除，大气和海洋的氧气含量才能够实现实质增加。但这一模型随后遭受到质疑，质疑的焦点集中在新元古代地球不可能提供足够的氧化剂来消耗/移除这一巨大的还原性碳库。
直到2019年，该团队在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）上发文提出：大规模造山运动可以导致原来海盆中形成巨量蒸发盐矿物的风化，为海洋带来持续性硫酸盐（氧化剂）输入，这些硫酸盐通过硫酸盐还原菌的代谢作用大规模消耗海水中的溶解有机碳，并通过黄铁矿的大规模埋藏（产氧），最终导致海洋中溶解有机碳库的减小和海洋的迅速氧化。这一假说为溶解有机碳库模型面临的氧化剂来源这一挑战提供了解决方案，但该假说主要依赖于生物地球化学模型的数值模拟，缺乏具体地球化学证据的直接论证。
南京古生物所供图
本次研究，该团队在三峡地区南坨村剖面埃迪卡拉纪陡山沱组Ⅱ段地层（约6亿年之前）中识别出一个与地质历史上全球最大的Shuram/DOUNCE事件（陡山沱碳同位素负偏移事件)级别相同、但持续时间更短的碳同位素负偏移事件，相当于先前识别WANCE事件(瓮安碳同位素负偏移事件）。为了弄清这一负漂移事件发生原因，团队开展了详细的碳、氧、硫、铀、锶等多同位素体系分析，进而论证了这次碳同位素负漂移事件记录的是一次由大陆风化增强导致的硫酸盐输入增加所触发的短暂海洋氧化事件。
湖北宜昌南沱村埃迪卡拉纪陡山沱组剖面的碳、硫、铀、锶同位素变化
特别有意义的是，WANCE事件(瓮安碳同位素负偏移事件）发生这一过程与随后发生的Shuram/DOUNCE 事件（陡山沱碳同位素负偏移事件)异常极其一致，支持了该团队2019年提出的假说，即造山运动导致大量氧化剂输入增加是导致埃迪卡拉纪海洋氧化和极端碳同位素负偏移事件的主要驱动因素，这种海洋氧化还原状态和氧化剂供应之间的动态平衡完全符合Rothman的有机碳库模型，为溶解有机碳库的存在是迟滞前寒武纪海洋彻底氧化的关键原因模型提供了直接证据。
埃迪卡拉纪重要的生物革新事件、海洋氧化还原状态以及铀、锶、碳同位素记录
发生在埃迪卡拉纪早期的WANCE事件(瓮安负碳同位素偏移事件），可能标志着这一大型深海溶解有机碳库解体的肇始。随后多次持续时间更长、强度更大的脉冲式氧化剂输入事件，不断消耗大洋中的溶解有机碳库，促使其最终在寒武纪早期消亡，海洋变得更加氧化，为动物在寒武纪早期的大爆发(寒武纪生命大爆发)和复杂海洋生态系统的出现创造了先决条件。
南报融媒体记者 马金
通讯员 盛捷2021-11-29 -
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【新江苏】地球“缺氧”20亿年，后来发生了一件事迎来生命大爆发
大气氧含量与生命演化之间的因果联系是最备受关注的重要科学问题之一。已有研究显示，早期地球极端缺氧，直至距今大约24亿年前后发生第一次大氧化事件，大气中的氧气达到了现代大气氧含量的1%水平以上，导致真核生物在地球上首次出现。但奇怪的是，在随后长达十几亿年的时间内大气氧含量并没有显著增加，一直到距今5.8—5.2亿年前后发生的第二次大氧化事件，大气中的氧含量才增加到现代大气氧含量的60%以上的水平，从而可能触发了动物的快速起源和寒武纪爆发。为什么在第一次大氧化事件之后，地球大气和海洋的氧化程度迟滞了近20亿年，直到5.8—5.2亿年前后才发生急剧增加呢？
针对这一科学问题，南京古生物研究所的朱茂炎研究员领导的中英合作团队开展了多年的探索。最近，他们采用多种地球化学指标并结合数学模型首次系统论证了巨大海洋溶解有机碳库（DOC）的存在是迟滞元古宙海洋彻底氧化的关键原因。
湖北宜昌南沱村埃迪卡拉纪陡山沱组剖面的碳、硫、铀、锶同位素变化
本次研究，该团队在三峡地区南坨村剖面埃迪卡拉纪陡山沱组地层（约6亿年之前）中识别出一个与地质历史上全球最大的Shuram/DOUNCE事件（陡山沱负碳同位素负偏移事件)级别相同、但持续时间更短的碳同位素负偏移事件。为了弄清这一负漂移事件发生的原因，团队开展了详细的碳、氧、硫、铀、锶等多同位素体系分析，论证了这次碳同位素负漂移事件记录的是一次由大陆风化增强导致的硫酸输入增加所触发的短暂海洋氧化事件。
埃迪卡拉纪重要的生物革新事件、海洋氧化还原状态以及铀、锶、碳同位素记录
这次的研究成果支持了该团队2019年提出的假说，即造山运动导致大量氧化剂输入增加是导致埃迪卡拉纪海洋氧化和极端碳同位素负偏移事件的主要驱动因素，为溶解有机碳库的存在是迟滞前寒武纪海洋彻底氧化的关键原因提供了直接证据。发生在埃迪卡拉纪早期的WANCE事件，可能标志着这一大型深海溶解有机碳库解体的肇始。随后多次持续时间更长、强度更大的脉冲式氧化剂输入事件，不断消耗大洋中的溶解有机碳库，促使其最终在寒武纪早期消亡，海洋变得更加氧化，为动物在寒武纪早期的大爆发（寒武纪生命大爆发）和复杂海洋生态系统的出现创造了先决条件。
新江苏·中国江苏网记者 陆子健
编辑: 陆子健
来源：新江苏·中国江苏网2021-11-29 -
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【中国科技网】最新研究：华南周边火山喷发或导致二叠纪末生物大灭绝
科技日报记者 张晔
2.52亿年前的二叠纪末生物大灭绝，是5亿年来地质历史中最严重的生物大灭绝，导致81%的海洋生物物种和约89%的陆地生物物种在短短6万年内消失。11月17日，国际知名刊物《科学进展》发表中外团队研究成果表明，华南周缘酸性火山大规模喷发导致陆地森林大火蔓延，摧毁了植被系统；火山喷出的气溶胶又让地球忽冷忽热，多数生物无法适应最终灭亡。
华南陆相剖面二叠纪-三叠纪过渡期富铜沉积物及炭屑
2.52亿年前，华南还处于热带雨林地区，海陆相生物均非常繁盛，并形成大规模森林和煤层。但在二叠纪末，却遭到重创，导致热带雨林消失、成煤作用停止、土壤系统崩溃，气候快速干旱化，我国四川、云南、贵州等地的陆相二叠系-三叠系界线剖面记录了这一灾难事件的全过程。
以往的研究认为，这次灭绝是由西伯利亚大火成岩省的基性火山喷发导致。然而，西伯利亚大火成岩省所在区域鲜有化石记录这次大灭绝，也没有可以与全球对比的沉积地球化学证据记录这次生物大灭绝。而且，西伯利亚大火成岩省开始于二叠纪末生物大灭绝事件之前约30万年，并一直持续到生物灭绝事件之后约50万年，因此，无论是大灭绝发生的时间和火山作用持续的时间，都与华南存在不一致。
华南二叠纪大灭绝期间富铜沉积形成过程示意图
南京大学沈树忠院士和南京地质古生物研究所张华研究员带领的国内外团队发现，在云贵川地区相关剖面的生物大灭绝层位，铜异常富集，超出正常情况千倍，并同时伴随有汞元素的异常、大规模炭屑沉积，铜同位素和汞同位素的异常波动等。
研究表明，这些高浓度的铜来自华南板块周边特提斯洋中大陆岩浆弧酸性火山喷出的气溶胶中富硫化物液滴的直接沉积。研究小组推算出，华南周缘的酸性火山活动最少释放超过19亿吨的铜和几十亿吨的二氧化硫，这种喷发通量是现代火山活动二氧化硫年通量的10-200倍。火山富铜矿物和陆地植被燃烧产物炭屑的同时富集保存，反映大规模的火山喷发导致了陆地森林大火盛行，摧毁了陆地植被系统；火山释放的大量富硫气溶胶穿透对流层后滞留于平流层可能导致全球百-千年尺度的“火山冬天”，这种快速降温与随后的快速升温可能比火山作用导致的长期逐渐升温对生物的影响更致命。
结合我国东部地区、昆仑山脉、金沙江流域、澳大利亚东部、南美洲西部等地区二叠纪-三叠纪之交广泛存在的大规模二叠纪-三叠纪之交酸性火山喷发记录，研究人员认为2.52亿年前特提斯洋中和泛大陆周边的大陆岩浆弧酸性火山喷发，可能是2.52亿年前这次最大的生物灭绝事件的主要凶手之一，而西伯利亚大规模基性火山喷发并非二叠纪末生物大灭绝的唯一推手。
（中科院南京地质古生物所供图）
责任编辑： 何沛苁2021-11-25 -
【扬子晚报】地球上最惨烈的大灭绝“幕后推手”是谁？南京专家找到新证据
2.5亿年前，地球上发生了规模最大的一次生物大灭绝事件——二叠纪末生物大灭绝事件。各国科学家经过多年的研究，虽然提出过多种假说，但对生物大灭绝的原因存有争议。近日，由南京大学沈树忠院士和中科院南京地质古生物研究所研究员张华领衔的研究团队，经过多年研究，揪出主要“凶手”之一——华南周缘火山活动。11月17日，相关研究成果在线发表于国际知名刊物《科学进展》上。
史上最惨烈的生物大灭绝
地球至今共经历了五次生物大灭绝事件。哪一次规模最大？那一定是发生在2.5亿年前的那次。
“当时，超过81%的海洋生物物种和约89%的陆地生物物种在短短6万年内灭绝。”张华告诉记者，地球足足花了500万年才恢复过来。
大灭绝的幕后推手是谁？一直以来争议不断。主流观点认为，这与当时的西伯利亚 " 超级火山 " 喷发有关。
火山喷发如同扣动扳机，引发连锁反应。巨量的二氧化碳不停涌入大气层，还造成海水缺氧和酸化，导致生物大量死亡。
然而，被认为是二叠纪末生物大灭绝推手的西伯利亚大火成岩省所在区域很少有化石记录的灭绝模式，也没有可以与全球对比的沉积地球化学证据记录这次生物大灭绝。最新的少量的古生物资料表明西伯利亚地区二叠纪末生物大灭绝造成的生物多样性损失并没有华南地区严重。
“而且西伯利亚大火成岩省开始于二叠纪末生物大灭绝事件之前约30万年，并一直持续到生物灭绝事件之后约50万年，西伯利亚大火成岩省有1/3的喷出岩和主体岩浆岩侵入时间均在华南的二叠纪生物大灭绝之后。”张华说，无论是大灭绝发生的时间和火山作用持续的时间，华南与西伯利亚的记录都存在不一致的现象。
华南周缘火山活动造成“火山冬天”
时光倒流到2.5亿年前，当时华南地区还是一片热带雨林。当时，陆地生物和海洋生物都很丰富，但在2.5亿年前的二叠纪末遭到重创，导致热带雨林消失、成煤作用停止、土壤系统崩溃，气候快速干旱化等环境灾变。
我国四川、云南、贵州等地的陆相二叠系-三叠系界线剖面记录了这一灾难事件的全过程。
研究团队在云贵川地区的地质岩层考察时，发现铜和汞的含量异平寻常地高，而这两种元素都和火山密切相关。经推算，华南周缘的酸性火山活动最少释放超过19亿吨的铜和几十亿吨的二氧化硫。
“这种喷发通量是现代火山活动二氧化硫年通量的10-200倍。研究人员推测，当时华南大规模酸性火山喷发导致大量铜和汞的富集，同时引起大规模野火事件，摇毁了陆地植被系统；火山释放的大量富硫气溶胶穿透对流层后滞留于平流层，可能导致“火山冬天”。
“所谓火山冬天，是指大规模火山喷发之后大气温度异常降低的现象。”张华表示，这种快速降温与快速升温可能比火山作用导致的长期逐渐升温对生物的影响更致命。“长期以来，其他地区的酸性火山作用被低估甚至忽略。”张华说，团队的研究表明，华南周缘大规模酸性火山喷发也是造成大灭绝的一个重要诱因。
扬子晚报/紫牛新闻记者 于丹丹
校对 徐珩
2021-11-25 -
【中新网】中外科研团队发现二叠纪末生物大灭绝新“凶手”
中新网南京11月18日电 (记者 杨颜慈)据中国科学院南京地质古生物研究所18日消息，经国内外科研团队多年合作研究，科学家发现华南周缘大规模酸性火山喷发亦是二叠纪末生物大灭绝的重要诱因及“凶手”。
该研究提出，2.52亿年前，特提斯洋中和泛大陆周边的大陆岩浆弧酸性火山喷发所导致的环境灾难远超以往的认识，可能是二叠纪末生物灭绝事件的主要“凶手”之一。而西伯利亚大规模基性火山喷发，并非这次大灭绝的唯一“凶手”。
该研究由中国科学院南京地质古生物研究所和南京大学等多家单位联合完成，在线发表于国际知名刊物《科学进展》(Science Advances)。
二叠纪末生物大灭绝是近5亿多年以来地质历史中发生的最严重的生物灭绝事件，导致约81%的海洋生物物种和约89%的陆地生物物种在短短6万年内灭绝。科学界普遍认为，大规模火山喷发是导致二叠纪末生物大灭绝的原因。
华南陆相剖面二叠纪-三叠纪过渡期富铜沉积物及炭屑。 南古所 供图
参与本次研究的科研人员认为，以往的研究在解释这次灭绝的原因时都归咎于西伯利亚大火成岩省的基性火山喷发，导致大量温室气体释放和快速升温、海水酸化和缺氧，而特提斯洋和其他地区的酸性火山作用通常被低估甚至忽略。
由南京大学沈树忠院士和南京地质古生物研究所张华研究员领衔的晚古生代团队与国内外合作者通过多年的合作研究，在云贵川地区的陆相二叠系-三叠系剖面生物大灭绝层位发现铜超千倍的异常富集，并同时伴随有汞元素的异常、大规模炭屑沉积，铜同位素和汞同位素的异常波动等。
大灭绝层位富铜岩石的矿物学和地球化学研究表明，这些高浓度的铜来自于华南板块周边特提斯洋中大陆岩浆弧酸性火山喷出的气溶胶中富硫化物液滴的直接沉积，从而提供了华南周边地区大陆岩浆弧的酸性火山喷发与二叠纪末陆地生态系统崩溃的时空耦合关系。
研究证明，火山富铜矿物和陆地植被燃烧产物炭屑的同时富集保存，反映大规模的火山喷发导致了陆地森林大火盛行，摧毁了陆地植被系统；火山释放的大量富硫气溶胶穿透对流层后滞留于平流层可能导致全球百-千年尺度的“火山冬天”，这种快速降温与随后的快速升温可能比火山作用导致的长期逐渐升温对生物的影响更致命。故此，华南周缘大规模酸性火山喷发亦是二叠纪末生物大灭绝的一个重要诱因。(完)
2021-11-25 -
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