科普文章
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科学家在化石中看到刺客虫生殖器：一次罕见的款待
据cnBeta：外媒报道，来自伊利诺伊大学的昆虫学研究生Daniel Swanson在一块拥有5000万年前历史的化石上看到刺客虫(assassin bug，猎蝽)生殖器的详细细节。这种生殖囊只有一粒米那么小。
Swanson周二在伊利诺斯大学的一份声明中说道：“在内部生殖器中看到如此精细的结构是一次罕见的款待。通常情况下，我们只能在今天生活的物种中获得这种程度的细节。”
科学家们可以从昆虫的私处了解到很多东西，这些东西可以帮助他们确定一种昆虫是否是以前未知的物种。据了解，这一灭绝的标本代表的是一种全新的掠食性昆虫，而这一发现有助于将带状猎蝽的历史延长2500万年。
Swanson说道：“目前已知的猎蝽约有7000种，但已知的化石只有50种。这只是表示，即使是一个化石也不太可能提供太多的信息，更不用说这个时代的化石了。”
这只变成了化石的虫子经历了一段漫长的旅程。其于2006年在现在的科罗拉多州一个叫做Green River Formation的地区被发现。之后，这块化石被分成两半并分别卖给了两位不同的收藏家。其中一位收藏家Dan Judd将他得到的这块化石捐赠给了伊利诺伊自然历史调查组织--该组织参与了这项研究，并得到了可观的回报。研究小组将这种新物种命名为Aphelicophontes danjuddi。2021-02-04 -
《科学报告》论文：化石揭示大型海生蠕虫2000万年前或定居海底
中新网北京1月22日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下开放获取期刊《科学报告》最新发表一篇古生物学研究论文称，通过在中国台湾东北部的中新世(2300万至530万年前)海底层重建较大的L形潜穴，研究人员发现，被认为可能是博比特虫祖先的大型伏击捕食者蠕虫，可能在约2000万年前定居在欧亚大陆的海底。
论文通讯作者、台湾大学的卢德维格·勒韦马克(Ludvig L?wemark)和同事利用台湾东北部在中新世形成的海底层内保存的319件样本，重建了一个新的遗迹化石。该遗迹化石是一种地质特征，包括潜穴、行迹、存留在岩石中的植物根腔等，其含有一个L形潜穴，长约2米、直径2到3厘米，能让研究人员推断出古代生物的行为。
该遗迹化石的形态学显示，这些潜穴可能是迄今仍存在的博比特虫等大型海生蠕虫的栖息地，博比特虫藏在海底下又长又窄的潜穴中，通过向上探身捕获猎物。论文作者认为，古代蠕虫和它的猎物撤回到沉积物中的行为，造成了遗迹化石中保存的独特的羽毛状塌陷构造，这也显示出潜穴周围沉积物受到的影响。
进一步分析显示，靠近潜穴顶部的铁浓度较高。研究人员称，这或许说明，该蠕虫曾通过分泌黏液加固潜穴壁的方式重建了自己的潜穴，因为已知靠海洋无脊椎动物的黏液维生的细菌会创造出富铁环境。
该论文总结说，虽然海洋蠕虫从早古生代就存在，但它们的身体主要由软组织组成，因此很难保存下来。最新研究描述的这个遗迹化石被认为是来自地下伏击捕食者的首个已知同类化石，可以难得一见这些生物在海底下的行为。2021-02-04 -
研究表明开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早 比公认的最古老化石记录要早数百万年
据中国科学院西双版纳热带植物园生物地理与生态学研究组（丁文娜，星耀武，张秋月，Christine Bacon）：开花植物的起源一直以来都是个谜，进化论的奠基人达尔文把开花植物突然出现在化石记录中的现象称为“恼人的谜团”。随着基因组时代的来临，由分子数据估算的开花植物起源的时间比已发现的最古老的被子植物化石要早很多，被子植物究竟起源于何时变得更加扑朔迷离。
来自瑞士、瑞典、英国和中国的进化生物学者组成的研究团队试图揭开被子植物起源的神秘面纱。他们最新发表在《自然-生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）的研究结果表明开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早，比公认的最古老的化石记录要早数百万年。根据他们的研究结果，早期开花植物受限于稀有性以及石化概率较低等因素而难以被发现。
“早期的开花植物很可能长期以来生活在由蕨类植物和裸子植物所主导的古老的陆地生态系统中。这让我想起了现代哺乳动物在成为主角之前也曾被恐龙时代爬行动物的阴影所笼罩。”来自瑞士弗里堡大学的Daniele Silvestro说到。
基于大化石数据库和建模的分析
这项研究主要是基于中国科学院西双版纳热带植物园星耀武研究团队建立的大型植物化石数据库。该数据库包含了15000余条大化石记录，几乎囊括了现在主要的开花植物代表类群。
“古生物学家和分子生物学家就被子植物起源这个问题的争论由来已久，前者根据最古老的化石的年龄来估计被子植物的起源时间，而后者利用化石信息来校准长时间尺度的被子植物的系统演化历史。我们认为这些想法仍把问题过于简单化，化石记录本身所蕴含的信息可能比我们看到的要多得多，亟待重新挖掘并加以诠释。”来自英国布里斯托的Philip Donoghue教授如是说。
“仅仅是对化石记录梳理实际上并不能准确的估算一个类群的起源时间。因此，我们必须尝试开发新的数学模型，并使用计算机模拟的方法来更有效的解决这个问题。”来自瑞典哥德堡大学的Christine Bacon进一步解释。
古生物和分子证据的和解
即使距离达尔文提出这个难解之谜已经过去140多年了，关于开花植物起源时间的争论仍然甚嚣尘上。特别是许多基于现代植物（基因组）的系统发育分析表明开花植物的起源比现有的化石记录要早得多，这些发现在古生物学研究中引起了广泛争议。而在这项最新的研究中，研究者们在完全基于化石证据的模拟分析中发现，开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早，暗示开花植物的早期起源并不完全是分子系统发育高估的产物，实际上也得到了古生物数据的支持。
“我们并不期望我们的研究能够结束关于开花植物起源的争论，但它确实为一些仍不懈寻找侏罗纪开花植物的人提供了一股强大的动力。侏罗纪开花植物不是分子系统发育分析的虚构产物，而是我们未来值得期待的发现。”中国科学院西双版纳热带植物园的星耀武研究员说。
迄今为止，开花植物几乎包含了我们现在食用的所有的农作物，是现在陆地生态系统中物种最丰富、最多样化的植物类群，化石记录显示其多样化可能在过去8千万年到1亿年间建立，只是早期的开花植物仍比较稀少也比较小。最新这项研究结果还发现，在开花植物在占据主导前其可能已经存在了有一亿年之久。
1月28日，以上研究成果以“Fossil data support a pre-Cretaceous origin of flowering plants”为题发表在Nature Ecology & Evolution。本研究是由来自瑞士、瑞典、英国和中国的科研人员组成的研究团队共同完成，瑞士弗里堡大学的Daniele Silvestro博士为本文的第一作者和通讯作者，瑞典哥德堡大学的Christine Bacon博士，英国布里斯托大学的Philip Donoghue教授，英国皇家植物园邱园的Alexandre Antonelli教授以及中国科学院西双版纳热带植物园的星耀武研究员，丁文娜博士和张秋月共同参与了这项研究。
论文连接：https://doi.org/10.1038/s41559-020-01387-82021-02-04 -
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新研究称地球的物种大灭绝遵循一个周期：2700万年
据cnBeta：最近古生物学家发现了一件让很多人觉得相当寒心的事情。根据新的研究，包括两栖类、爬行类、哺乳类和鸟类在内的陆生动物的大规模灭绝遵循一个周期，时间跨度约为2700万年。有趣的是，这一大规模灭绝周期也与此前报道的海洋生物大规模灭绝相吻合。研究发现，大规模灭绝与地球上重大的小行星撞击和火山喷发事件时间周期一致。
在化石记录中，有五个主要的大规模灭绝事件。这些大灭绝包括一次发生在4.43亿年前的奥陶纪末期，一次发生在3.6亿年前的德诺瓦纪末期，一次发生在2.5亿年前的二叠纪末期，一次发生在2.01亿年前的三叠纪末期，一次发生在6500万年前的白垩纪末期。
在这几个时期中还发生过其他小规模的灭绝事件。在研究陆地物种灭绝过程中进行的统计分析表明，这些事件按照每2750万年一个周期进行。研究的作者将灭绝事件的年龄与小行星和彗星撞击地球所产生的撞击坑的年龄进行了比较，或者是大规模的火山喷发或一系列的喷发，这些火山喷发覆盖了大片的土地和熔岩，并向大气中排放温室气体。
研究人员表示，新的发现使人们相信周期性的全球灾难性事件是灭绝的诱因。除了小行星和彗星撞击外，研究人员还提出，陆地和海洋上的大规模灭绝也与洪水-玄武岩喷发的时间相匹配。这几千年来向大气中释放有毒气体，导致极端变暖，使海洋酸化。
该研究没有提供结论性的解释，是什么控制了周期性的大灭绝事件。一个有争议的理论是，太阳的一颗伴星在巨大的轨道上可能会搅动彗星，每隔2600万年将彗星抛向地球。每2500万至3000万年一次的洪水-玄武岩喷发可能是地球地幔中上升的羽流长期循环的结果。2020-12-28 -
缅甸琥珀中绽放了近一亿年的新属种花朵Valviloculus pleristaminis
据cnBeta：外媒CNET报道， 大多数花的生命都是短暂而又美丽的。而有一种特殊花朵的“美丽容颜”在缅甸琥珀中被保存了近一亿年。俄勒冈州立大学的研究人员领导的一个团队分享了这一发现，琥珀定格了这朵花绽放时的惊艳瞬间。
“这不算是一朵圣诞花，但它是一种美，特别是考虑到它是一亿年前存在的森林的一部分，”琥珀专家、俄勒冈州立大学名誉教授George Poinar Jr.本周在一份声明中说。Poinar是本月在德克萨斯州植物研究所杂志上发表的一篇关于这种花的论文的主要作者。
我们看到的是一朵非常小的花的极度特写，其直径只有一英寸的一小部分。雄蕊--雄花中产生花粉的部分--以螺旋状图案保存下来。研究小组将这种花命名为Valviloculus pleristaminis，这是一个新属和新种。
“Valva是拉丁语，指的是双瓣上的叶子，loculus指的是区室化，plerus指的是很多，staminis反映了花的几十个雄性生殖器，”俄勒冈州立大学研究人员解释说。
这朵花让科学家们窥见了一段久远的植物学历史。他们怀疑这朵孤零零的雄花曾经是一种植物上的花簇的一部分，这种植物可能也有雌花。Poinar说：“尽管如此之小，但仍保留的细节令人惊叹。”
2020-12-28 -
植物化石揭示青藏高原中部4700万年前存在亚热带森林
据中国科学院西双版纳热带植物园：青藏高原中部是认识青藏高原形成过程的关键地区，长期以来备受地球科学和生命科学领域的关注。化石是生物与环境在漫长地质时期协同演化的产物，因而是探讨高原生物多样性演变历史以及高原形成过程的关键证据。中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组、古脊椎动物与古人类研究所共同组织“第二次青藏高原综合科学考察研究”古生物科考队，联合国内外多家科研院所，经过5年的大量野外工作及相关研究，揭示青藏高原中部4700万年前存在亚热带森林。
此次发现的化石点位于地处班戈县海拔4850米的古新统至始新统牛堡组，地处青藏高原中部班公湖-怒江缝合带。科研人员在这套地层的多个层位中发现了大量植物化石，包括叶片、果实、种子、花、地下块茎等，划分为70余个形态类型，这是迄今青藏高原发现的物种最丰富的新生代植物群。通过铀铅法放射性同位素测定，植物群的绝对地质年代为4700万年。
该植物群的不少种类如兔耳果属、椿榆属、金鱼藻属、臭椿属等，均是这些类群在青藏高原乃至亚洲最早的化石记录。一些种类如翼核果族，甚至是该类群目前已知的全球最早化石记录。这些化石类群的发现，表明青藏高原是青藏高原周边地区植物多样性的重要源头之一。
与同时期的植物群比较发现，青藏高原在中始新世与北半球其他地区具有相似的植物区系组成。其中，与美国绿河生物群的物种相似度最高，其次是德国麦瑟尔生物群，如兔耳果属、臭椿属、椿榆属在三个植物群中同时出现，说明青藏高原与北半球的其他地区存在密切的区系交流。目前，仅发现臭椿属可能经由印度次大陆传播到青藏高原。因此，当时青藏高原和印度次大陆之间的区系交流可能受到冈底斯山脉的阻挡。
研究利用气候-叶片多变量分析程序，对化石植物群的古气候定量重建结果表明，中始新世青藏高原中部存在温暖湿润的季风气候，年均温约为19度。研究利用热力学原理重建了植物群的古海拔，表明当时青藏高原中部存在一个海拔不超过1500米的东西向中央谷地，南北两侧分别是冈底斯山和羌塘山脉，这也得到了模型模拟结果的支持。结合古生态组前期发表的棕榈化石证据，中央谷地在经历了2000余万年之后，由于北向挤压和剥蚀填充，到了中新世才逐渐形成现在的高原。
该研究为认识青藏高原主体在形成初期时的生物多样性面貌打开了一扇窗口，也为探讨高原的形成过程提供了重要的古生物学依据。今后研究青藏高原生物多样性演变历史与古环境变化过程，需要考虑青藏高原形成过程的差异性和复杂性。
相关研究成果以A Middle Eocene lowland humid subtropical “Shangri-La” ecosystem in central Tibet为题，发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。版纳植物园古生态研究组研究员苏涛为论文第一作者，苏涛和研究员周浙昆为论文的共同通讯作者。研究工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究项目、中科院战略性先导科技专项（A类、B类）、国家自然科学基金优秀青年科学基金和国际合作重点项目等的资助。
青藏高原中部班戈县中始新世种类丰富的化石植物类群。(A) Lagokarpos tibetensis. (B and C) legume. (D) Koelreuteria (Sapindaceae). (E) Ceratophyllum (Ceratophyllaceae). (F) Stephania (Menispermaceae). (G) Unknown flower. (H) cf. Colocasia (Araceae). (I) Illigera (Hernandiaceae). (J) legume leaflet. (K) Vitaceae. (L) Asclepiadospermum 5 mm: B, G, I, J, P, Q; 2 mm: E, F, K, L, M.
青藏高原与喜马拉雅山脉形成过程示意图。A.白垩纪中期，冈底斯山和羌塘山脉（唐古拉山脉）就已经形成；B.始新世中期，由于印度板块向北俯冲，冈底斯山和羌塘山脉之间存在一个海拔不超过1500米的中央谷地，此时的喜马拉雅山脉海拔还很低；C.现今的青藏高原和喜马拉雅山脉.
2020-12-14