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发现亚马孙地区居民1万多年前就已开始种植植物的证据
发现亚马孙地区居民1万多年前就已开始种植植物的证据(Credit: José Capriles, Penn State)
(化石网报道)据俄罗斯卫星网:国际专家团队发现了亚马孙地区居民1万多年前就已开始种植植物的证据。因此,亚马孙西南部与中东、中国、墨西哥西南部、南美洲西北部并列,也成为最后一次冰期后很快出现农业的地区。
从之前的研究论文来看,专家认为,亚马孙西南地区也可能是早期植物驯化中心,因为这里发现了大量当代作物的野生亲缘植物。如今,专家在考古研究过程中已经证实了这种推断。他们在所谓的“林岛”进行了研究。“林岛”是直径约70米的高起的林区,位于玻利维亚Llanos de Moxos草原。卫星图像显示,这种岛屿总计6600多个。专家在82个岛屿上采集了样本,在其中60个样本中发现了明显的人类活动痕迹,例如木炭、贝壳和骨头。专家认为,总体而言,至少有4700个林岛在数千年内曾有人类居住。人类丢弃的废物不断累积,形成高起的地段,抵御频发的洪水,后来长满了树木。
在进一步的研究中,专家用放射性碳定年法测定了木炭和蛋壳的年份。结果表明,早在10350年前,冰期过后不久,就有人类在“林岛”活动。之后,专家开始在土壤中寻找植物岩,即植物细胞中所含的细小硅粒子。不同植物物种的植物岩形状是不同的,有薄片形、球形、十字形、晶状体和环形。植物岩在植物死去后保存在土壤中,因此它们可以帮助专家判断该地区植物物种的变化情况。此外,研究古代农业的时候也会用到植物岩,用以判定不同植物被驯化的时间。“植物岩是微小的植物化石。”研究论文作者之一、伯尔尼大学教授温贝托隆巴多(Umberto Lombardo)表示,“我们可以用其鉴定过去生长在这里的植物。”
对植物岩的分析结果显示,该地区的木薯生长于大约10350年前,南瓜——10250年前,玉米——6850年前。专家认为,是当地居民在自己家周围种植了这些植物。但不清楚的是,它们是否可以完全称为作物,可能,它们还保留了自己野生祖先的一些痕迹。
伯恩茅斯大学环境考古学家萨拉·埃迪奥特对该研究论文评论道:“过去认为,人类对亚马孙地区的影响微乎其微,但诸如本文这样的新研究结果表明,人类活动和景观变化的特点是广泛的,现在有证据证明,亚马孙地区早在10250年前就有植物栽培。”
研究论文发表于《自然》杂志。
相关报道:亚马孙河发现发达“原始文明”痕迹
(化石网报道)据俄罗斯卫星网:地理学者翁贝托?郎巴多(Umberto Lombardo)和其他研究者在《自然》杂志上发表论文称,亚马孙河上游出现发达“原始文明”痕迹。
考古学家们在亚马孙河上游发现大量1万多年前种植木薯和南瓜的农业文明痕迹,发现地位于亚马孙地区西南部,地处当代玻利维亚。
考古学家走访这一地区,鉴定了6400多个面积在0.5公顷至16公顷之间不等的大小丘陵,对其中数十个做了地表研究,采集沉积岩样品,用于精准测年和分析闪石——植物中积累的矿化硅酸盐颗粒。闪石的形状和大小各不相同,可以用来鉴定古代植物遗骸。
论文作者认为,当地居民除碳水化合物饮食外,还食用热带草原大型动物肉类以及当地河流湖泊中的鱼类。科学家认为,很久以前,当地人开始改变生活方式,开始打猎,并形成农业聚居,成为早期文明中心。
尚不清楚当地为什么会有多个满是树木的丘陵,大小有什么规则,为什么成组出现,这些组别又意味着什么,也没有发现当地居民的住所。
2020-04-27
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重庆云阳恐龙动物群发现恐龙新种——普贤峨眉龙
普贤峨眉龙的背椎序列,比例尺10cm
普贤峨眉龙的前部、中部和后部尾椎,比例尺10cm
普贤峨眉龙的部分颈椎及颈肋,比例尺10cm
化石网报道(通讯员:谭超,单位:重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队):2020年4月3日,一篇标题为《A new species of Omeisaurus (Dinosauria: Sauropoda) from the Middle Jurassic of Yunyang, Chongqing, China》的论文在SCI期刊《Historical Biology
》上在线发表。文章表明,继磨刀溪三峡龙和普安云阳龙两个新属种之后,重庆云阳恐龙动物群发现的又一个恐龙新种——普贤峨眉龙。其中,“普贤”是种名,归于峨眉龙属。
普贤峨眉龙为一只成年的大型植食性恐龙,成年体长约为16米。此次发现的标本包括了部分关节保存的椎骨、前肢、后肢,以及单独保存的锁骨、肋骨等材料。
研究表明,普贤峨眉龙具有自己独有的特征:所有荐前椎后凹,中部颈椎具复杂的气腔构造,背椎侧凹被次级隔板分隔,前部尾椎神经棘末端向后扩展,肱骨三角肌嵴指向后外侧,尺骨与肱骨比为0.69。
自2015年重庆云阳发现恐龙化石以来,重庆市规划和自然资源局积极组织开展了调查、发掘、保护和研究等系列工作。2019年12月16日,召开的重庆云阳恐龙化石群保护与研究2019年度学术研讨会上,周忠和院士、王成善院士、徐星研究员等11位知名古生物学和沉积学专家一致认为:重庆云阳恐龙动物群具有化石资源丰富、种类丰富、分布范围广、时间跨度大等特点,主要包括新田沟组动物群和沙溪庙组动物群;并确定了重庆云阳新田沟组恐龙动物群为一新的恐龙动物群。
此次研究的普贤峨眉龙是重庆云阳沙溪庙组恐龙动物群研究命名的第一个新种,说明沙溪庙组恐龙动物群也有其独特的新类型;同时丰富了峨眉龙类群,扩大了峨眉龙属的分布范围,对研究峨眉龙个体发育、演化及迁徙具有重要意义。
原文链接:https://doi.org/10.1080/08912963.2020.1743286。
普贤峨眉龙3D模型普贤峨眉龙的背椎序列,比例尺10cm普贤峨眉龙的前部、中部和后部尾椎,比例尺10cm普贤峨眉龙的部分颈椎及颈肋,比例尺10cm。
2020-04-27
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大兴安岭地区首次发现热河生物群鸟类化石新属种——呼伦贝尔兴安鸟
呼伦贝尔兴安鸟模式标本正、负模(标本保存于河北地质大学博物馆)(化石网报道)据河北地质大学:近日,河北地质大学特聘教授季强在大兴安岭地区首次发现热河生物群鸟类化石新属种——呼伦贝尔兴安鸟。季强教授
呼伦贝尔兴安鸟模式标本正、负模(标本保存于河北地质大学博物馆)
(化石网报道)据河北地质大学:近日,河北地质大学特聘教授季强在大兴安岭地区首次发现热河生物群鸟类化石新属种——呼伦贝尔兴安鸟。季强教授带领河北地质大学客座教授中国地质科学院地质研究所王旭日副研究员、美国洛杉矶自然历史博物馆副馆长路易斯.查普(Luis M. Chiappe)教授,联合意大利、斯洛伐克等国外研究机构和吉林大学古生物专家对化石进行研究,该成果最近在国际SCI期刊《历史生物学》(《HistoricalBiology》)在线发表(DOI:10.1080/08912963.2020.1731805)。
新发现的呼伦贝尔兴安鸟产地位于大兴安岭北部莫力达瓦达斡尔族自治旗,距离冀北-辽西热河生物群核心分布区约500km,纬度接近北纬49度,不仅是我国首次发现的大兴安岭地区鸟类化石,也是目前我国发现纬度最高的热河生物群鸟类化石,为同一时期不同地区鸟类化石对比研究提供了重要材料,同时也为世界范围内中生代鸟类演化辐射研究提供了新的产地和标本信息。
季强教授研究团队对收藏于河北地质大学博物馆的一件保存较完整的今鸟型类化石进行了深入研究。通过形态特征对比、骨组织学分析及系统发育分析研究,确定其为一种比较进步的今鸟型类,并建立了新属、新种——呼伦贝尔兴安鸟(Khinganornis hulunbuirensis gen.et sp.nov.)。呼伦贝尔兴安鸟具有典型的今鸟型类特征,如叉骨呈U型,胸骨前后方向拉长,大、小腕掌骨近等长,跗跖骨完全愈合等。此外,它还具有许多不同于其他中生代鸟类的独具特征,如前颌骨和齿骨吻端具有牙齿,牙齿齿冠较低,齿冠与齿根转折处不收缩,跗跖骨近端关节面向外侧倾斜等。
现生鸟类的牙齿均已退化,冀北-辽西地区热河生物群发现的今鸟型类部分类群的牙齿也完全退化(如古喙鸟、钟健鸟和叉尾鸟等),部分类群的齿骨和上颌骨具有牙齿(如建昌鸟、义县鸟和红山鸟等),只有燕鸟的前颌骨具有牙齿。但这些鸟类的牙齿排列方式和牙齿形态均不同于呼伦贝尔兴安鸟的牙齿。呼伦贝尔兴安鸟的后肢明显长于前肢,与义县鸟、旅鸟和叉尾鸟等的前后肢比例相似。但呼伦贝尔兴安鸟的胫跗骨、跗跖骨和趾骨近端趾节特别拉长,第三脚趾明显比其他脚趾强壮。这些特征也不同于其他长腿型的化石鸟类。
骨组织学分析表明,呼伦贝尔兴安鸟已达到成年期,并且具有像旅鸟和燕鸟一样长期连续发育的生长模式。系统发育分析表明,呼伦贝尔兴安鸟属于比较进步的今鸟型类,与长嘴鸟和旅鸟组成的类群为姊妹群关系。形态特征对比和系统发育分析均表明呼伦贝尔兴安鸟像广泛分布于甘肃昌马和辽西地区的甘肃鸟一样,属于地栖的涉禽类,喜欢生活在水边。
相关报道:大兴安岭地区首次发现热河生物群鸟类化石新属种
(化石网报道)据中国科学报(高长安 郭雅洁):记者4月2日从河北地质大学获悉,该校特聘教授季强在大兴安岭地区首次发现热河生物群鸟类化石新属种——呼伦贝尔兴安鸟。季强带领河北地质大学客座教授、中国地质科学院地质研究所王旭日副研究员,美国洛杉矶自然历史博物馆副馆长Luis M. Chiappe教授,联合意大利、斯洛伐克等国研究机构和吉林大学的古生物专家对化石进行了深入研究,相关成果近日在《历史生物学》上在线发表。
2017年底,季强在大兴安岭北部莫力达瓦达斡尔族自治旗发现了一件保存较完整的今鸟型类化石。其地点距离冀北—辽西热河生物群核心分布区约500公里,纬度接近北纬49度。之后,该化石收藏于河北地质大学博物馆。
两年多来,研究团队对该化石进行深入研究。通过形态特征对比、骨组织学分析及系统发育分析研究,确定其为一种比较进步的今鸟型类,并建立了新属、新种——呼伦贝尔兴安鸟(Khinganornis hulunbuirensis gen.et sp.nov.)。
据介绍,呼伦贝尔兴安鸟具有典型的今鸟型类特征,如叉骨呈U型,胸骨前后方向拉长,大、小腕掌骨近等长,跗跖骨完全愈合等。此外,它还具有许多不同于其他中生代鸟类的独具特征,如前颌骨和齿骨吻端具有牙齿,牙齿齿冠较低,齿冠与齿根转折处不收缩,跗跖骨近端关节面向外侧倾斜等。
现生鸟类的牙齿均已退化,冀北—辽西地区热河生物群发现的今鸟型类部分类群的牙齿也完全退化(如古喙鸟、钟健鸟和叉尾鸟等),部分类群的齿骨和上颌骨具有牙齿(如建昌鸟、义县鸟和红山鸟等),只有燕鸟的前颌骨具有牙齿。但这些鸟类的牙齿排列方式和牙齿形态均不同于呼伦贝尔兴安鸟的牙齿。
呼伦贝尔兴安鸟的后肢明显长于前肢,与义县鸟、旅鸟和叉尾鸟等的前后肢比例相似。但呼伦贝尔兴安鸟的胫跗骨、跗跖骨和趾骨近端趾节特别拉长,第三脚趾明显比其他脚趾强壮。这些特征也不同于其他长腿型的化石鸟类。
骨组织学分析表明,呼伦贝尔兴安鸟已达到成年期,并且具有像旅鸟和燕鸟一样长期连续发育的生长模式。系统发育分析表明,呼伦贝尔兴安鸟属于比较进步的今鸟型类,与长嘴鸟和旅鸟组成的类群为姊妹群关系。形态特征对比和系统发育分析均表明,呼伦贝尔兴安鸟像广泛分布于甘肃昌马和辽西地区的甘肃鸟一样,属于地栖的涉禽类,喜欢生活在水边。
据悉,呼伦贝尔兴安鸟不仅是我国首次发现的大兴安岭地区鸟类化石,也是目前我国发现纬度最高的热河生物群鸟类化石,为同一时期不同地区鸟类化石对比研究提供了重要材料,同时也为世界范围内中生代鸟类演化辐射研究提供了新的产地和标本信息。
相关论文信息:https://doi.org/10.1080/08912963.2020.1731805
2020-04-27
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撒哈拉沙漠发现三种新翼龙化石
撒哈拉沙漠发现三种新翼龙化石(Credit: Megan Jacobs)(化石网报道)据俄罗斯卫星网:《卫报》报道,《Cretaceous Research》杂志发表研究称,科学家发现三种新翼龙,这三种翼龙大约1亿年前生活在撒哈拉沙漠。
撒哈拉沙漠发现三种新翼龙化石(Credit: Megan Jacobs)
(化石网报道)据俄罗斯卫星网:《卫报》报道,《Cretaceous Research》杂志发表研究称,科学家发现三种新翼龙,这三种翼龙大约1亿年前生活在撒哈拉沙漠。
一段时间之前,一个多国科学家小组有了惊人发现,他们在撒哈拉沙漠找到新种类的翼龙化石。这些翼龙分为三个种类,约1亿年前确实曾在地球上存在过。科学家称,现在摩洛哥所在地过去生活着大量翼龙,这些翼龙主要以一种鱼为食物。
专家们称,化石所附信息表明,非洲翼龙与在其他地区找到的翼龙差异并不大。这几具翼龙化石在摩洛哥和阿尔吉利亚之间的地质矿床被找到,可以靠下颚和牙齿辨识出来。翼龙的翼展可达3至4米。
相关报道:翼龙生来就会飞
(化石网报道)据俄罗斯卫星网:翼龙是最早能够飞行的脊椎动物,在2.1亿年前至6500万年前主宰空域。
翼龙一出壳就会飞还是长到一定大小才会飞,这成了科学家们的讨论议题。莱斯特大学和林肯大学的科学家找到了新的证据,证明翼龙是一出壳就会飞。
最近,古生物学家们分析在中国辽宁发现的翼龙胚胎后认为,它们的双翼不够发达,不足以用来飞行。但现在大卫·昂文(David Unwin)和查尔斯·迪明(Charles Deeming)将天山哈密翼龙(Hamipterus tianshanensis)的结构与鸟类和鳄鱼出生前的结构对比,发现它们都处于发育早期阶段,远不如破壳后,等到孵出时,翼龙的翅膀大小已经足以飞翔。
大卫·昂文称,翼龙与鸟类和蝙蝠的区别在于,翼龙不照顾出壳的幼崽,幼崽自出生起就要自行捕食和御敌。飞行能力使得它们能够躲避猛禽。
研究发布在《皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B)杂志上。
2020-04-27
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夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原
张东菊(探方右上)带领团队于2018年在白石崖溶洞发掘。张东菊供图
【中国科学报】一枚长约12厘米人类下颌骨化石,一组丹尼索瓦人古蛋白信息,一段16万年前古老型智人历史,将青藏高原史前人类活动历史从距今4万年推早到距今16万年,神秘的丹尼索瓦人东亚生活轨迹正一层层揭开。
中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员陈发虎、兰州大学副教授张东菊、德国马普学会进化人类学研究所教授Jean-Jacques Hublin和丹麦哥本哈根大学的Frido Welker等带领团队,分析了发现于甘肃省夏河县境内的人类下颌骨化石,古蛋白分析揭示该化石为丹尼索瓦人。研究认为,他们的足迹早在16万年前已到达青藏高原并适应了高海拔缺氧环境。该成果5月2日发表于《自然》杂志。
寻找化石出土地
16万年前,地球正经历着第四纪最大冰期。在现今甘肃省夏河县一条古老河流的河床上方,岩壁上的溶洞里生活着一支神秘的中晚更新世古老人群——丹尼索瓦人。
故事要从丹尼索瓦洞说起。这里原本只是西伯利亚南部阿尔泰山脚下一个不起眼的地方。但一节指骨改变了一切。
根据指骨内的DNA,研究人员发现了10万年前广布于欧洲的尼安德特人的姐妹群:丹尼索瓦人。而且,这个已经灭绝的神秘人种正帮助改写人们对人类演化的理解。
过去的80万年间,这个古老人群与现代人类在演化上分道扬镳,并曾遍布亚洲。时至今日,这片大陆的人类身上还带有丹尼索瓦人的血统。
但是,相关研究因为缺少化石证据而一度停滞。但很多科学家相信,丹尼索瓦人的线索在中国,因为其DNA在许多中国人群里很常见。果然,事实也是如此。
2010年,陈发虎团队开始着手对多年前辗转获得的一枚长约12厘米、整体呈土黄色的人类右侧下颌骨化石开展研究。“当时,虽然这块儿化石的主人还是未知数,但团队都很兴奋。”张东菊对《中国科学报》说。
于是,陈发虎邀请国内外十余家单位的研究人员,对化石进行了全面、综合的研究。同时,他带领兰州大学环境考古团队对甘肃省夏河县及周边、青海、甘南临界点方圆6千平方公里范围内进行考古调查,努力寻找化石的出土地点。
经过近10年的考古调查,在考察了甘加盆地20多个洞穴后,团队确定了甘肃省夏河县境内白石崖溶洞为化石出土地点,还发现了两处旷野型旧石器遗址。
白石崖溶洞恒温恒湿,在距离洞口处80米之内,冬季温度可始终保持在9度左右。“如果洞外很冷,这里更适合人类生存。”张东菊说。
2018年,由张东菊带队,兰州大学联合甘肃省文物考古研究所,对白石崖溶洞进行小面积的正式考古发掘,发现较厚的文化层堆积,发掘出土丰富的石制品和动物骨骼遗存,显示古人类在该遗址曾较长时间生活。
求助古蛋白
寻找化石出土地的同时,关于化石古DNA分析及化石形态研究也同期进行。但遗憾的是,该化石并未保存古DNA信息。
张东菊解释说,DNA损伤修复机制会随着生物死亡而崩解。在生物死亡过程中,细胞会逐渐发生自溶,随着大量蛋白酶、DNA酶等的释放,DNA很快会被降解。在高温和潮湿的条件下,DNA也容易发生水解、断裂。此外,许多微生物也会污染吞噬DNA。即使是在理想的寒冷环境下,能留存下来的古DNA也不会超过100万年。
为进一步确定化石种属,研究团队将目光转向了古蛋白分析。
“蛋白质比DNA‘幸存’的时间长,它们的化学和分子组成意味着其更稳定,分解速度没有那么快,尽管蛋白质最终也会分解。”Welker告诉《中国科学报》。
于是,在得知下颌骨没有保存DNA后,Welker、张东菊和博士生夏欢在兰州大学进行了古蛋白分析。
夏欢在接受《中国科学报》采访时表示,构成蛋白质的氨基酸化学结构最终由生物体DNA中特异的编码序列所决定,因此可以比较不同物种中相同蛋白的氨基酸组成,以认识物种之间亲缘关系的远近。
终于,研究人员通过对化石中古蛋白质与从古老人群(丹尼索瓦人与尼安德特人)高覆盖度基因组中获取的蛋白质信息,以及现存的灵长类蛋白质序列,进行系统发生树分析和特定单氨基酸多态性研究,发现该化石在遗传学上与阿尔泰山地区丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人亲缘关系最近,可以确定为青藏高原的丹尼索瓦人,称为夏河丹尼索瓦人。
16万年前有人不怕“高反”
虽然,这块化石仅保存了下颌骨右侧,但已是目前发现的体积最大的丹尼索瓦人化石。“此前,丹尼索瓦人化石只有几件孤立牙齿和骨骼碎片。”张东菊表示。兰州大学团队与国际知名古人类学家Jean-Jacques Hublin合作,对化石进行了颌骨和牙齿的形态分析。分析结果显示,颌骨形态粗壮原始,臼齿较大,其主人为中更新世古老型智人的一种。
“由于该化石并非正式发掘出土,且发现时间久远,所以目前无法确定化石发现时有没有直接共存的文化遗存,也没有埋藏地层信息。”张东菊对记者说。庆幸的是,化石外包裹着一层碳酸盐。经台湾大学教授沈川洲对化石外的碳酸盐包裹体进行铀系测年,结果显示,该化石形成于至少距今16万年前。
已有研究显示,现代智人于距今3至4万年到达青藏高原,距今3600前在麦作农业的支持下大规模定居青藏高原东北部地区。此项研究表明,可能携带了适应高寒缺氧环境基因(EPAS1)的古老型智人——丹尼索瓦人,已先于现代智人来到青藏高原,且在第四纪最大冰期(倒数第二次冰期)时成功生活在这一寒冷缺氧的高海拔区域。
这不仅将青藏高原史前人类活动历史由距今4万年推早至距今16万年,而且为进一步揭示现代藏族和夏尔巴人群的高海拔环境适应基因来源提供了新线索。
“我们的发现意义重大,这么早在青藏高原发现丹尼索瓦人完全出乎意料。”Welker说。
张东菊表示,该研究还首次揭露了丰富的丹尼索瓦人下颌骨体质形态信息,使将丹尼索瓦人与其他古老人群进行体质形态对比成为可能,为神秘的丹尼索瓦人的深入研究开启了更广阔的研究空间,更为深入理解东亚直立人、古老型智人和现代智人的演化关系提供了新的视角。
作者:刘晓倩 唐凤
DOI:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1139-x
2019-05-05
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中国发现向早期现代人连续演化的更新世中期人类头骨化石
图1. 安徽东至华龙洞出土的人类头骨化石。A:头骨化石出土状况;B:去除地层堆积物后的头骨化石碎片;C-F:3D虚拟复原的头骨化石,分别为前面观、右前面观、顶面观和左侧面观.(吴秀杰供图)
图2.华龙洞遗址及其化石分布情况。A 华龙洞周边地貌特征;B1-B3: 遗址形成过程模式图;C:2014年华龙洞发掘前景象;D:2016年华龙洞遗址发掘后空中俯视图;E:出土人类头骨化石点遗址纵向切面模式图 (蔡演军、裴树文供图)
图3.华龙洞年代测定结果(蔡演军供图)
图4.华龙洞遗址动物化石堆积情况(A), 出土的石制品(B)及哺乳动物化石(C,D)(同号文、李强、裴树文供图)
图5.华龙洞头化石(A)及其与中国其他古人类化石的对比。B:周口店直立人;C:南京直立人 D:大荔人;E:金牛山人;F:马坝人(吴秀杰供图)
(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:距今 30-13万年的中更新世晚期是东亚古人类演化的重要时间段。直立人消失与古老型智人繁盛、演化多样性与不同古人类成员出现以及古老型人类向早期现代人演化等一系列重要事件都发生在这一时期。由于以往发现的中更新世晚期人类化石大多破碎、或年代存在不确定因素,古人类学界对这一时期东亚古人类演化的许多问题一直存在争议。因此,年代可靠、保存状态良好的人类化石对于研究和论证这一时期人类演化过程尤为重要。近日,《美国国家科学院院刊》(PNAS) 发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘武、吴秀杰、裴树文以及中国科学院地球环境研究所蔡演军等对华龙洞中更新世人类化石的研究论文,为深入探讨东亚古人类演化提供了新的证据。
2013年以来,该研究团队对位于安徽省东至县的华龙洞进行了连续5年的系统发掘,先后发现了30余件古人类化石、100余件古人类制作使用的石器、40余种哺乳动物化石。此外,还发现了动物骨骼表面切割、砍砸痕迹等反映古人类生存行为的多种证据。通过同位素测年、动物群组成分析及地层对比等多种方法的综合研究,人类化石的年代被确定为距今33.1万-27.5万年之间。
华龙洞位于一处寒武系灰岩山坡的底部,含化石地层堆积物系古老洞穴坍塌形成,地质、地层及埋藏演化过程较为复杂。由于华龙洞遗址是由坍塌的洞穴形成,整个工作区域包含大量灰岩块体及坚硬的胶结,发掘工作极其艰难。在连续5年的发掘过程中,团队成员每年都需要克服采用工程破裂手段破碎巨石并清理现场等重重困难。在发掘过程中,针对胶结物不规则分布、地形起伏大和地层堆积非常复杂的特点,团队采取国际洞穴和裂隙常用的发掘技术,运用顶部整体布方,全面揭露,全程记录出土遗物三维信息的技术,自上而下发掘,发掘胶结物进行手选、干筛、水洗等多种程序,以便寻找古人类化石及相关标本。5年来,研究人员在发掘过程中对地层进行观测和描述,原位采集了近百件年代测定样品,并对早期洞穴的次生碳酸盐堆积进行考察和测年样品采集。在室内测试分析过程中,首先遴选适合年代测定的较为纯净的次生碳酸盐样品,然后分别在西安交通大学和美国明尼苏达大学铀系年代实验室进行不平衡铀系年代的测定,获得了54个次生碳酸盐样本和两个动物牙齿的铀系年代数据,确定了华龙洞人类化石的年代。
在华龙洞发现的人类化石一共有30余件,代表大约16个古人类个体。其中编号为华龙洞6号(HLD-6) 的头骨保存最为完整。这件化石发现时尚包裹在地层胶结中,仅露出眼眶和部分面部。在清理包裹化石的地层胶结后,发现了属于同一个体的19件头骨和下颌骨碎片。经过细致的修复、拼接、CT扫描、手工和虚拟复原,获得较为完整的虚拟和实体头骨、下颌骨和颅内模。复原后的华龙洞头骨包含几乎完整的面部和大部分脑颅部以及一侧下颌骨, 代表一个大约14-15岁少年个体。近两年来,该团队对华龙洞人类头骨、下颌骨和牙齿形态特征、测量数据、脑形态、脑量、颅骨内部结构等特征进行了细致的研究并与世界范围内古人类化石及数据进行了对比。
对华龙洞人类化石的研究发现:距今大约30万年的华龙洞人类头骨、下颌骨和牙齿呈现与东亚中更新世直立人、更新世晚期人类及现代人类相似的混合特征。华龙洞人类头骨具有一系列与周口店等东亚更新世中期人类一致的原始特征,包括低矮的颅穹窿、颅骨最大宽位置低、额骨矢状脊、发达的眶上圆枕、宽而低矮的鼻部梨状孔、缓坡型鼻腔底部结构、第三臼齿先天缺失等。这些解剖学特征与多数中国更新世人类化石特征相似,体现了东亚地区更新世人类演化的区域连续性总体趋势。同时,华龙洞人类头骨、下颌骨和牙齿化石还呈现出一些与更新世晚期人类及现代人相似的的特征,表现为上面部扁平、颅穹窿部和面部形态纤细、下颌骨联合接近垂直并出现颏三角、牙齿结构简单及尺寸较小等。这些相对进步的特征揭示这一时期东亚大陆人类已经出现向早期现代人演化过渡的趋势。因而华龙洞人类化石提供了东亚地区人类演化区域连续性以及从古老型人类向早期现代人演化过渡的新证据。
华龙洞古人类生存行为信息主要来自石制品和人类对动物资源的利用。古人类采取锤击法对质地较好的燧石结核进行剥片和加工石器,而针对石英原料则采取砸击法制作石制品,反映了多样化的适应策略。在出土的燧石石片边缘均显示有古人类使用过的痕迹,这与出土多件动物骨骼表面保留割切和砍砸痕迹相吻合。未来对石制品、动物化石及痕迹标本的深入研究,将进一步揭示华龙洞的遗址性质及古人类对生态环境的适应策略等多方面的信息。
近10余年来,该研究团队开展了大量的野外调查和发掘,先后在湖北郧西黄龙洞、湖南道县福岩洞以及安徽东至华龙洞等地发现重要古人类化石及古人类生存活动证据,并开展相关的多学科研究。华龙洞是继周口店之后,在中国发现的出土人类化石最为丰富,同时还包含石器及其它古人类生存活动证据的综合性古人类遗址。长期以来,古人类学界对支持东亚古人类连续演化以及现代人当地起源的化石形态特征一直存在争议。华龙洞人类化石的发现和研究为探讨这些问题提供了新的证据。对华龙洞人类化石的研究,发现了包括第三臼齿先天缺失等一些支持东亚古人类连续演化的区域性特征。此外,华龙洞人类头骨、下颌骨、牙齿呈现一系列与现代人类相似的形态特征,暗示现代人在东亚大陆出现时间可能比以往认为的更早。这些发现也符合世界范围古人类演化的纤细化及区域连续性的总体趋势。目前对华龙洞人类化石的初步研究已经提供了论证东亚古人类演化的新的证据,标志着我国学者在人类演化研究领域取得的又一项突破性成果。
这项研究得到中国科学院和国家自然科学基金委的资助。
文章链接:https://www.pnas.org/content/early/2019/04/24/1902396116
2019-04-30
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宁夏灵武首次发现古近纪始新世大型哺乳动物雷兽化石
资料图:雷兽
(化石网报道)据宁夏地质局地质博物馆(魏丽馨):4月8日,地质博物馆联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所赴灵武进行野外实地考察,在灵武地区发现古雷兽头骨化石,此化石是在宁夏灵武首次发现的古近纪始新世大型哺乳动物雷兽化石。 通过考察,采集到雷兽牙齿、偶蹄类动物下颌及小哺乳动物下颌、掌骨等化石,并详细了解了化石产地、层位及赋存状况等内容。其中,雷兽化石是我区始新世哺乳动物化石的首次发现,这为研究该地区地层划分、古生态与古环境提供了重要证据,也为今后我区哺乳动物化石研究指明了新的方向。下一步,地质博物馆将积极联合相关科研院所,持续开展宁夏古生物科学研究工作,力争取得更大的突破。
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(化石网报道)据人民网银川4月19日电(宽容):记者从宁夏地质局获悉,宁夏地质局地质博物馆和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所组成的专家组,在灵武地区发现雷兽化石,这是在宁夏首次发现的古近纪始新世大型哺乳动物雷兽化石。
据了解,专家组目前已采集到了雷兽牙齿化石,还对偶蹄类脊齿鼷鹿下颌及啮齿类林跳鼠下颌、掌骨等化石进行了采集,并详细了解了化石产地、层位及赋存状况等内容。
据专家介绍,雷兽生存于5600万年至3400万年前的始新世,是奇蹄目已灭绝的哺乳动物。此次宁夏首次发现古近纪始新世雷兽化石,为研究该地区地层划分、古生态与古环境提供了重要证据,也为今后宁夏哺乳动物化石研究指明了新的方向。
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(化石网报道)据银川晚报(王道睿 王汀):记者4月18日从宁夏地质博物馆获悉,该馆和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所组成的专家组,在灵武地区发现雷兽化石,这是在宁夏首次发现的古近纪始新世大型哺乳动物雷兽化石。
雷兽外形类似犀牛,生存于5600万年至3400万年前的始新世,是奇蹄目已灭绝的哺乳动物。专家组通过考察,除了采集到雷兽牙齿化石外,还采集到偶蹄类脊齿鼷鹿下颌及啮齿类林跳鼠下颌、掌骨等化石,并详细了解了化石产地、层位及赋存状况等内容。
这次雷兽化石在宁夏古近纪地层的首次发现,为研究该地区地层划分、古生态与古环境提供了重要证据,也为今后宁夏哺乳动物化石研究指明了新的方向。
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(化石网报道)据新华社银川4月18日电(杨稳玺):近日,宁夏回族自治区地质博物馆和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所组成的专家组,在宁夏灵武地区发现雷兽化石,这是在宁夏首次发现的古近纪始新世大型哺乳动物雷兽化石。
据自治区地质博物馆相关负责人介绍,雷兽外形类似犀牛,生存于5600万年至3400万年前的始新世,是奇蹄目已灭绝的哺乳动物。古近纪旧称老第三纪,是地质年代中新生代的第一个纪,开始于大约距今6600万年,延续了约4300万年。古近纪的上一纪是白垩纪,下一纪是新近纪。古近纪包括古新世、始新世、渐新世。
专家组通过考察,除了采集到雷兽牙齿化石外,还采集到偶蹄类脊齿鼷鹿下颌及啮齿类林跳鼠下颌、掌骨等化石,并详细了解了化石产地、层位及赋存状况等内容。这次雷兽化石在宁夏古近纪地层的首次发现,为研究该地区地层划分、古生态与古环境提供了重要证据,也为今后宁夏哺乳动物化石研究指明了新的方向。
2019-04-19
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可能是史上最大的肉食哺乳类动物:肯尼亚发现2300万年前巨型狮子
可能是史上最大的肉食哺乳类动物:肯尼亚发现2300万年前巨型狮子
(化石网报道)据中新网:美国的古生物学家18日表示,一种长有超大尖牙、活在2300万年前肯尼亚大草原的巨型狮子,可能是史上最大的肉食哺乳类动物之一。研究人员估算,巨狮体重可能重达1.5公吨。还原非洲巨狮的图像显示,它是拥有条纹、长着超大尖牙的巨形猫科动物,头部可能跟当今犀牛的头一样大。研究人员伯尔斯说:“根据我们找到的巨齿,非洲巨狮是极为特殊的超大肉食动物,明显大于现代狮子,很可能比北极熊还大。”
2019-04-19
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中华震旦角石:沧海桑田变迁的记录者
(化石网报道)据科技日报(陈瑜):“中国旧称震旦,从中华震旦角石这个名字可以猜出来,这是只有在咱们国家才会出现的一种角石。”北京自然博物馆副研究员王宝鹏指着三根外观如竹笋般的化石告诉记者。
近日,北京海关向北京自然博物馆移交了76件罚没化石及古生物制品,并在现场进行了化石及古生物制品展示。
“中华震旦角石是一种非常凶猛的肉食动物,壳长可达二米以上,多数在几十公分至一米之间。”王宝鹏解释,其中两根“竹笋”出自同一个角石,自己也是第一次见到长达两米多的中华震旦角石。
距今约4.5亿年的“标准化石”
角石,顾名思义,具有坚硬的外壳。
王宝鹏告诉记者,从开始发育到最终长成,角石外壳直径逐渐变大,肉体生长时不断前移并分泌钙质形成新的壳。肉体生长在壳底端的住室内,住室后面向壳的尖端一方则形成一系列的气室,气室对角石的升降和平衡具有重要作用。
从外形看,中华震旦角石外形如同宝塔,呈圆锥形,一头尖,一头宽,表面发育有节、竖纹等,其石面有二三十节环状圈纹突起,亦犹似竹笋。
在古生物学家的定义里,中华震旦角石是我国华南地区距今约4.5亿年晚奥陶世的一种典型“标准化石”。
所谓标准化石,是指能够或可能用以确定其产出地层时代或阐明其生活环境的化石,多用作区域地层对比的标志,也用于指一个组合带中最有特征的代表性化石。
根据地层自然形成的先后顺序,地质学家和古生物学家将地层时代分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。奥陶纪是古生代的第二纪,中华震旦角石是这一时期分布最广的动物化石之一。
王宝鹏告诉记者,古生物化石之所以珍贵,是因为只有不到1%在地球上生活过的生物才可能形成化石。珍贵的化石好比历史书里的文字,能为现代人去解码地球上发生过的大事件提供线索。
中华震旦角石记录了4.5亿前的一段历史:突然某一天,一场天灾袭来,在海洋里畅游的中华震旦角石被泥沙掩埋压实,氧气吸尽之时停止了挣扎。之后它们的内脏和腕触逐渐腐烂,只留下石灰质硬鞘。沧海桑田,它们与周围岩石物质频繁交替充填,渐渐石化。
王宝鹏说,之前的研究表明,中华震旦角石多产于三峡地区,其中以湖北宜昌最著名。与中华震旦角石同时出现的,还有三叶虫等化石。“这意味着,在奥陶纪时期,三峡地区一般都属于浅海区。这也进一步佐证,古地理里,当时华北、华南板块是没有碰撞在一起的。”
鹦鹉螺的近亲,可找寻其上下游生物链
角石一般是直的,也有弯的或盘卷的。
值得一提的是,中华震旦角石是鹦鹉螺的近亲,不同的是,鹦鹉螺的壳是卷曲在一起的。
在奥陶纪末期,气温骤升骤降。相比鹦鹉螺,中华震旦角石的直壳并不方便运动,当环境稍微变化,它们的生存受到影响,最终迅速灭亡,相比而言,鹦鹉螺盘卷的壳能更好地适应环境,所以能存活到现在。中华震旦角石死后先被沉淀的泥沙覆盖,渐渐石化。又过了亿万年,地球地质构造运动中,三峡地区被抬升为高山,这些含着化石的岩石露出地面,才逐渐被人们发现。
王宝鹏说,中华震旦角石是我国《古生物化石管理办法》保护、管理的化石之一,足见其珍贵性。从科研价值方面来说,中华震旦角石为何会出现在我国三峡地区?它的上下游生物链是什么?都值得进一步研究。
北京自然博物馆是国家为数不多的首批甲级古生物化石收藏单位,在国内外均具有极高的影响力。北京市规划和自然资源委员会副主任陈一昕说,根据国家《古生物化石保护条例》,经前期与北京海关协商,按照属地原则,北京市规划和自然资源委员会指定北京自然博物馆作为收藏单位收藏罚没的化石及古生物制品。“罚没化石在自然博物馆将得到很好的保护和利用,海关依法罚没的化石及古生物制品将更好地发挥科研及教育价值。”
中华震旦角石:沧海桑田变迁的记录者(资料图:震旦角石)
2019-04-18
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更新世晚期亚洲象有较为稳定的摄食行为和栖息环境
广西崇左晚更新世岜仙洞亚洲象牙齿化石的序列取样方法图(马姣 供图)
(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:通过哺乳动物整个牙齿的取样,即整体取样,开展稳定同位素(C,O)分析,已是揭示其食物来源及栖息环境的主流研究方法之一。然而,对于具有硕大牙齿的亚洲象而言,按照常规的整体取样方法,仅可获得牙齿的极小部分。对该样品进行稳定同位素分析,只能重建牙齿生长发育的某一特定阶段、无法揭示整个牙齿生长发育期间个体的摄食行为和生存环境,实现在群体层面上了解该物种摄食行为广泛性和多样性的目的。之前的研究(Ma, Wang, Hu et al., QI, 2017),采用整体取样方法,就曾发现更新世晚期广西地区亚洲象的食物来源极其广泛,但其是否受到多因素(如断奶效应、季节性变化以及种群差异等)的影响,仍缺乏深入探讨。
为此,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和中国科学院大学人文学院考古学与人类学系的博士研究生马姣与其导师胡耀武、王元等研究人员合作,对广西崇左晚更新世岜仙洞遗址的三个亚洲象个体的牙齿(1件DP4,2件M1),运用了国际上最新的取样方法,即牙齿序列取样(顺着亚洲象臼齿的生长发育方向截取多个样品),将3件牙齿分别获取的13、35和23个样品开展了稳定同位素(C、O)分析,以期了解整个牙齿生长发育期间食物来源和栖息环境的变化。研究发现:这三个牙齿的同位素数据,确实存在一定的变化,可能缘于断奶和迁徙活动,但与受季节性食物资源的影响无关。然而,最为重要的是,尽管这三个牙齿的同位素数据有所波动,但总体上变异范围均较小(1‰~2‰)。这一方面表明这三个亚洲象个体,栖息于较为稳定的森林环境中,另一方面,对应更新世晚期的亚洲象而言,整体取样所获取的稳定同位素数据,能够反映整个牙齿生长发育期间的摄食行为。由此,亚洲象不同个体存在的稳定同位素数据之差异,应为其多样的食物来源和栖息环境所致。
本次研究是首例亚洲象牙齿化石的序列取样同位素分析,为今后深入了解我国南方更新世晚期亚洲象摄食行为的灵活性和复杂性以及亚洲象与剑齿象摄食行为的差异等工作奠定了理论基础。
该成果已在线发表于《古脊椎动物学报》(英文版),本项研究得到了国家自然科学基金(批准号:41773008, 143109, 41872022)和国家重点基础研究发展规划项目(批准号:2015CB953803)的资助。
文章链接:http://www.ivpp.cas.cn/cbw/gjzdwxb/pressonline/201903/t20190327_5262403.html
2019-04-18