時(shí)光膠囊中的"靜子花"

一百四十年前，達(dá)爾文對(duì)于被子植物在白堊紀(jì)中期突然大量的出現(xiàn)百思不得其解，因?yàn)榘凑账睦碚?，一切類群都?yīng)該有一個(gè)從少到多的發(fā)展過(guò)程，顯然被子植物的突然大量出現(xiàn)對(duì)他來(lái)說(shuō)是個(gè)難以解釋的"討厭之謎"。經(jīng)過(guò)了上百年的研究，人們發(fā)現(xiàn)在達(dá)爾文所關(guān)注的時(shí)代之前的早白堊世甚至侏羅紀(jì)都有被子植物，被子植物的起源時(shí)間應(yīng)當(dāng)更早。既然被子植物起源不在那個(gè)世代，那么困擾當(dāng)年困擾達(dá)爾文的到底是什么現(xiàn)象？近期，研究者報(bào)道了一件在9900萬(wàn)年前的緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)的靜子花(Lijinganthus revoluta)化石，為人們了解達(dá)爾文的"討厭之謎"提供了一個(gè)新的見(jiàn)解。該化石保存精美、完整，具有被子植物完全花的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊，是十分典型的核心真雙子葉植物的五瓣花。這個(gè)化石連同時(shí)代相近的其他真雙子葉植物的花、果化石一起告訴人們，在大約一億年前的時(shí)候真雙子葉植物突然大量出現(xiàn)在地球上。雖然真雙子葉植物的三溝型的花粉，其最早記錄大約在1.25億年前，但是它們當(dāng)時(shí)在植被中并沒(méi)有形成氣候。經(jīng)過(guò)了大約2千萬(wàn)年的演化，真雙子葉植物才真正站穩(wěn)腳跟，在大約1億年前的早晚白堊世之交（俗稱中白堊）大量出現(xiàn)，伴隨著這個(gè)變化的是買麻藤類和本內(nèi)蘇鐵的大幅衰退。因此，當(dāng)年達(dá)爾文在化石記錄中看到的并不是"被子植物起源"，而很可能是這次真雙子葉植物的大量爆發(fā)。（Scientific Reports2018，8:16765）

華南可能是節(jié)肢動(dòng)物起源中心

節(jié)肢動(dòng)物是現(xiàn)今地球上最大一個(gè)動(dòng)物門(mén)類，蚊蠅、蝦蟹、蜘蛛等都是人們熟知的節(jié)肢動(dòng)物?，F(xiàn)代與節(jié)肢動(dòng)物親緣關(guān)系最接近的是兩類鮮為人知的、具有葉瓣?duì)罡阶愕膭?dòng)物，包括有爪動(dòng)物（俗稱櫛蠶或天鵝絨蟲(chóng)）和緩步動(dòng)物（俗稱水熊），它們也被稱為現(xiàn)代葉足動(dòng)物。節(jié)肢動(dòng)物的"根"在哪？它們祖先長(zhǎng)什么樣？學(xué)術(shù)界還沒(méi)定論。華南地區(qū)的化石產(chǎn)地澄江生物群、關(guān)山生物群、小石壩生物群都發(fā)現(xiàn)了保存完好的寒武紀(jì)葉足動(dòng)物化石，它們?yōu)榻鉀Q節(jié)肢動(dòng)物起源難題提供了寶貴線索。許多科學(xué)家認(rèn)為，現(xiàn)代葉足動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物可能都起源于這些寒武紀(jì)海洋中的毛蟲(chóng)狀葉足動(dòng)物。近期，研究者分析了大量化石證據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了澄江生物群中葉足動(dòng)物的新成員——"洪堡溫和步行蟲(chóng)"(Lenisambulatrix humboldti)。洪堡溫和步行蟲(chóng)的軀體有分節(jié)、呈管狀，與蠕蟲(chóng)類似，且每個(gè)體節(jié)都有一對(duì)附肢。新物種軀體只有一端得以保存，且并未發(fā)現(xiàn)如眼睛、嘴巴或觸須這些可以確定此端為頭部的顯著特征新葉足動(dòng)物的發(fā)現(xiàn)，展現(xiàn)了早期葉足動(dòng)物表皮演化的兩個(gè)極端——滇蟲(chóng)演化出"甲胄戎裝"，而溫和步行蟲(chóng)仍"赤身裸體"，這表明，早期葉足動(dòng)物形態(tài)的多樣性比我們想象的還要豐富。新物種的發(fā)現(xiàn)不但展示了葉足動(dòng)物演化的多樣性，也進(jìn)一步指明葉足動(dòng)物乃至節(jié)肢動(dòng)物起源的中心可能就在華南地區(qū)。（Scientific Reports 2018，8:1-10）

5億多年前的"葉子"原來(lái)是動(dòng)物

古生物學(xué)對(duì)遠(yuǎn)古生命探索并沒(méi)有想象中那么浪漫和簡(jiǎn)單，化石往往零星而破碎，損失掉了大部分信息。找到一種生活在一億年前的生物殘骸無(wú)疑能夠令人興奮，盡管對(duì)恐龍和許多植物的辨認(rèn)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易，但來(lái)自更久遠(yuǎn)的生物卻讓古生物學(xué)家百思不得其解。埃迪卡拉紀(jì)是地球上最早出現(xiàn)大型生物的時(shí)候，當(dāng)時(shí)生活著很多有點(diǎn)像是巨型葉子的生物，其長(zhǎng)度可達(dá)2米。雖然研究者對(duì)它們進(jìn)行了多年的研究，但仍舊無(wú)法確定其究竟是植物還是動(dòng)物或介于兩者之間。美妙春光蟲(chóng)（Stromatoveris psygmoglena）就是這些生活在6.35億至5.42億年前的神奇生命的代表。近期，研究者通過(guò)對(duì)發(fā)現(xiàn)于云南澄江縣的200多塊美妙春光蟲(chóng)化石進(jìn)行深入研究，證明它們可能是來(lái)自動(dòng)物王國(guó)的一個(gè)全新的門(mén)以及分類單元，它們要比簡(jiǎn)單的海棉復(fù)雜，但卻不如那些擁有完整消化系統(tǒng)的動(dòng)物先進(jìn)。但這些動(dòng)物看起來(lái)似乎沒(méi)有進(jìn)化成其他我們目前已知的生物，它們很有可能在繁榮了幾千萬(wàn)年后遇上了使其滅絕的障礙。（Palaeontology2018，61：813-823）

塔里木盆地發(fā)現(xiàn)最早的多鰓魚(yú)類

盔甲魚(yú)類是古生代中期無(wú)頜類的主要類群，主要分布于我國(guó)境內(nèi)以及越南北部。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為它們生活在近岸濱海環(huán)境，為底棲魚(yú)類，而近年來(lái)盔甲魚(yú)類的一系列新發(fā)現(xiàn)表明盔甲魚(yú)類的生活方式可能比原來(lái)想象的要復(fù)雜的多，如2015年在云南昭通早泥盆世發(fā)現(xiàn)的裂甲魚(yú)具有流線形體型，指示了一些盔甲魚(yú)類可能開(kāi)始了一種主動(dòng)游泳的生活方式，具有更加主動(dòng)的取食行為。近期，研究者報(bào)道了一種產(chǎn)自中國(guó)新疆塔里木盆地志留系的最早的多鰓魚(yú)類——鋸齒寬腹魚(yú)（Platylomaspis serratus），將多鰓魚(yú)類的起源由早泥盆世提前至志留紀(jì)蘭多維列世，向前推進(jìn)了大約兩千萬(wàn)年。同時(shí)，將多鰓魚(yú)類的古地理分布從原來(lái)的華南板塊擴(kuò)展到塔里木板塊，證明兩大板塊在志留紀(jì)早期曾經(jīng)離得的很近，具有非常重要的古地理意義。鋸齒寬腹魚(yú)與廣西南寧泥盆系新發(fā)現(xiàn)的曾氏南寧魚(yú)（Nanningaspis zengi）,以頭甲邊緣具有寬闊的腹環(huán)，前緣引長(zhǎng)為吻突為主要鑒定特征，系統(tǒng)發(fā)育分析表明它們與云南早泥盆世古木魚(yú)的親緣關(guān)系較近，并一起聚合成多鰓魚(yú)類一個(gè)新科——古木魚(yú)科,代表了多鰓魚(yú)目的最原始類群。鋸齒寬腹魚(yú)和曾氏南寧魚(yú)具有許多與現(xiàn)代鰩類平行進(jìn)化的特征，很可能代表了盔甲魚(yú)類一種新的生活方式——半埋藏的生活方式。新的生活方式使盔甲魚(yú)類能夠更好的隱藏自己，躲避捕食者，可能得益于這種新的生活方式，古木魚(yú)科成為盔甲魚(yú)亞綱中生存時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)支系。（PLoSONE 2018，13(9):e0202217）

周口店"北京猿人"遺址的洞熊化石

洞熊和它的祖先類型德寧格爾熊是第四紀(jì)歐洲的標(biāo)志化石物種，也是人類最早認(rèn)識(shí)到的化石物種之一。這種巨大的熊類曾經(jīng)遍布?xì)W洲，并以喜好在洞穴中居住而著稱。在100多萬(wàn)年的演化歷史中，洞熊與古人類開(kāi)展了無(wú)數(shù)次爭(zhēng)奪洞穴的戰(zhàn)爭(zhēng)，最后以洞熊在17000年前徹底滅絕而結(jié)束。洞熊世代生活在山洞中，靠冬眠以熬過(guò)漫漫寒冬。著名古生物學(xué)家柯登著有《洞熊的故事》一書(shū)，詳細(xì)地描述了洞熊的習(xí)性，種群結(jié)構(gòu)等信息，使得洞熊成為人們最了解的第四紀(jì)動(dòng)物之一。雖然洞熊在歐洲地區(qū)曾經(jīng)盛極一時(shí)，但在亞洲的記錄卻寥寥無(wú)幾，而東亞地區(qū)的記錄則更加稀少而值得懷疑?？碌窃?jīng)聲明，東亞地區(qū)應(yīng)該不存在洞熊。和洞熊稱王稱霸的歐洲不同，東亞地區(qū)是洞熊的兄弟——棕熊的天下。在北京人遺址——周口店地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的棕熊化石，似乎證明了這一點(diǎn)。然而事實(shí)上，裴文中先生在最初描述周口店的食肉動(dòng)物化石的時(shí)候，就指出一些個(gè)體較大的熊類，和歐洲的洞熊有些接近，雖然沒(méi)有那么典型，但是可以歸入洞熊。但這些化石是否真屬于洞熊類，80多年來(lái)從未有人做專題探討，而東亞是否曾經(jīng)有洞熊分布也成了一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。近研究者對(duì)館藏于中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所和周口店博物館的大型熊類化石做了系統(tǒng)回顧，并識(shí)別出其中幾件標(biāo)本毫無(wú)疑問(wèn)屬于洞熊類。根據(jù)與歐洲相關(guān)化石的詳細(xì)對(duì)比，研究者確定中國(guó)的洞熊化石屬于德寧格爾熊。洞熊演化速度極快，歐洲的學(xué)者根據(jù)不同的種群及其時(shí)代對(duì)應(yīng)，可以將洞熊演化的時(shí)間分辨率精確到10-20萬(wàn)年。根據(jù)這種對(duì)比，周口店第一地點(diǎn)的洞熊其年代和可能介于50-70萬(wàn)年之間。周口店的洞熊和歐洲同時(shí)期的洞熊類相比，最明顯的不同是有著極其粗壯的掌骨。這一特征在歐洲通常在晚更新世才出現(xiàn)，并被認(rèn)為是和發(fā)掘，攀爬能力相關(guān)。周口店洞熊的這一特征顯示東亞的洞熊和歐洲的洞熊可能在生態(tài)適應(yīng)上可能存在差異。值得注意的是，洞熊雖然的確曾經(jīng)在東亞生存過(guò)，但是沒(méi)有棕熊那么繁盛，這種情況和歐洲正好相反。（Quaternary Science Reviews2018,199：1-17）

軟舌螺與腕足動(dòng)物是近親

軟舌螺動(dòng)物是地球上出現(xiàn)最早的、具礦化外殼的兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物代表，是古生代海洋中的常見(jiàn)類群，在寒武紀(jì)尤為繁盛。該類動(dòng)物具有特征的鈣質(zhì)錐狀管殼及口蓋，由直管螺類和軟舌螺類兩大亞群組成，其中后者錐殼內(nèi)伸出一對(duì)彎曲的附肢。由于缺乏軟體組織等解剖學(xué)信息，軟舌螺類在動(dòng)物系統(tǒng)樹(shù)中的位置長(zhǎng)期處于爭(zhēng)論和未定狀態(tài)。通常被認(rèn)為屬于軟體動(dòng)物門(mén)，或者一個(gè)與星蟲(chóng)動(dòng)物門(mén)有親緣關(guān)系的獨(dú)立動(dòng)物門(mén)。近來(lái)，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)大量保存觸手結(jié)構(gòu)的軟舌螺類化石，提出軟舌螺動(dòng)物與觸手冠類帚腕動(dòng)物超門(mén)具有親緣關(guān)系，但其準(zhǔn)確的分類位置仍尚無(wú)定論。近期，研究者在距今5.18億年前的澄江生物群中首次發(fā)現(xiàn)的"云南肉莖螺"屬于直管螺類，通過(guò)始端肉莖狀結(jié)構(gòu)營(yíng)底棲固著和濾食的生活方式。"云南肉莖螺"的始端固著結(jié)構(gòu)與腕足動(dòng)物的肉莖特征極為相似，且兩側(cè)對(duì)稱的口蓋和錐殼可與腕足動(dòng)物背腹殼類比。軟舌螺動(dòng)物為單系群，與腕足動(dòng)物門(mén)相似，兩者均具有固著的肉莖結(jié)構(gòu)、雙瓣殼身體構(gòu)型、封閉的過(guò)濾腔及分化的絞合區(qū)等特征。但因其缺少腕足動(dòng)物的共源性狀，如幼體階段胎殼上的剛毛及固著結(jié)構(gòu)、成體階段的低絞合面（假鉸合面），以及鞍形卷曲的觸手冠等特征，因而難以歸入腕足動(dòng)物門(mén)，可能屬于腕足動(dòng)物祖先類型。軟舌螺動(dòng)物及腕足動(dòng)物可能均由寒武紀(jì)早期出現(xiàn)的托莫特殼類演化而來(lái)，且肉莖結(jié)構(gòu)為單系起源；而此前被賦予重要演化意義的殼壁細(xì)管狀結(jié)構(gòu)及殼疹結(jié)構(gòu)，在帚腕動(dòng)物超門(mén)中則為多系起源。同時(shí)，該研究還顯示具肉莖的"云南肉莖螺"屬于軟舌螺動(dòng)物的原始類型，后期的軟舌螺類及其他直管螺類均失去了肉莖及盤(pán)狀胎殼特征。（Proc.R.Soc.B 20181780.）