远古生物与现代生物有相似之处的动物有什么(远古生物与现在对比未解之谜)

游客投稿 社会热点 2023-06-25 17:52

日前,中国古生物学会发布了“2020年中国古生物学十大进展”评选结果。这些成果是对几千年前,甚至几亿年前古地球留下的谜题的研究,试图探索今天地球上植物、动物和人类的起源和发展。

入选成果由中国科学院、西北大学、中国地质大学(武汉)、中山大学等科研院所和高校牵头,集中展示了我国古生物各学科领域具有国际影响力的高水平创新研究成果。这些研究成果解决了远古地球留下的哪些谜题?记者邀请古生物学家为您一一解析。

脊椎动物听觉和咀嚼器官的模块化进化分离节点

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员毛方圆领导的研究团队,基于热河生物群的主干——雷石原掠食者的多项标本,首次建立了中生代哺乳动物完整听小骨的三维形态,确立了哺乳动物进化中听觉和咀嚼器官分离节点的表型特征。

解谜:听小骨和齿状突骨的分离和高度分化是哺乳动物和爬行动物的重要区别,但这两种感觉器官的分离过程一直没有令人信服的化石证据。这项研究填补了中耳进化的一个关键空白。

白垩纪琥珀揭示了昆虫和介形类的早期进化

中国科学院南京地质古生物研究所王波研究员领导的研究团队,基于缅甸克钦琥珀中的样本,分析了无尾两栖类长嘴昆虫的三维解剖形态特征,发现在白垩纪中期已经出现了至少5个长嘴传粉昆虫家族,表明了白垩纪传粉昆虫的多样性和复杂性;证实了黑帝蚂蚁特化的捕食机制,确定了早期蚂蚁的进化史。重建了克钦琥珀介形类软体结构(包括巨型精子),将动物精子的化石记录至少提前了5000万年。

解谜:这项成果为跳蚤的起源、授粉以及群居昆虫和介形类的早期进化提供了新的见解。

澄江动物群的核心价值:动物王国的形成和人类基本器官的诞生

基于早期生命发现的“大数据”,西北大学舒德干院士和韩健教授进行了深入研究,提出:1)澄江动物群不仅延续和扩大了基础动物和原生动物许多门类的繁荣,而且诞生了后生动物的所有类群,标志着一个三分动物树的形成;2)三幕寒武纪大爆发与三个动物亚界的诞生依次同步耦合;3)最早的鱼昆明鱼,开拓了我们远祖的大脑和脊椎,而古生菌非常接近我们祖先的“第一鳃裂”。

解谜:达尔文留下了一个重大的世纪谜题:地球的三分兽树是什么时候形成的?怎么塑造?哪些动物在形成期最接近人类的直系祖先?本研究初步解决了上述问题。

古老的基因组揭示了中国南北人群的迁徙和混合历史。

中国科学院古人类研究所古脊椎动物研究室傅课题组首次对中国南北古人群古基因组进行了规模最大、规模最大、系统的研究,揭示了9500年以来中国人群的南北分化格局、学科连续性和迁移融合史。

解谜:在国际古遗传学领域,对东亚特别是中国早期人群遗传进化的研究很少。本研究首次获得的中国南方大陆群体的核基因组填补了相关地区的空白,明确了广泛分布于台湾省岛和太平洋岛的南岛语族群体起源于中国南方大陆。

二叠纪-三叠纪大灭绝事件对生物古地理格局的影响

中国地质大学(武汉)宋海军、戴旭等人对生物地理学对大灭绝事件的响应进行了深入探索。研究发现,二叠纪-三叠纪灭绝导致热带地区显著的生物多样性峰值消失,出现了平坦的多样性纬度梯度。同时也发现,灭绝后的菊石已经全球化,世界各地的菊石变得非常相似。

解谜:重大地质事件对生物地理格局的影响是生物进化领域的重要科学问题。这项研究的发现表明,气候变暖及相关环境事件对热带物种和特有物种的影响更大。

南海地区海岸沉积环境演变与史前稻作农业扩张

中山大学郑卓教授领导的研究团队利用结合孢粉记录的水稻农业历史发展,结合钻孔古环境数据重建的华南和东南亚沿海平原扩张过程,揭示了3000~2000年是沿海平原快速堆积扩张的关键阶段,并表现出与孢粉记录指示的水稻农业快速扩张同步的变化。2500年前是中国南方稻作农业迅速发展并向东南亚传播的主要过渡阶段。

解谜:本研究证实了南海沿岸平原沉积演化的关键过程与东南亚水稻农业的爆炸式扩张密切相关,显示了微体古生物和孢粉学在探索历史时期人地关系中不可替代的作用。

澄江动物群“麒麟虾张”的发现揭示了节肢动物的起源

中科院南京地质古生物研究所朱研究员带领的“寒武纪大爆发”研究团队发现了关键的过渡性化石——麒麟张氏虾,解开了约5.18亿年前云南寒武纪澄江动物群中“节肢动物起源之谜”。真节肢动物和外来虾等节肢动物祖先类型的形态特征嵌入麒麟张的虾。

解谜:虾等节肢动物是地球上物种多样性和个体数量最高的动物。这一发现填补了节肢动物起源中的核心缺失环节,为节肢动物重大进化创新的起源提供了重要参考点。

最早的寄宿关系化石发现于寒武纪大爆发时期。

西北大学张志飞教授领导的研究小组对寒武纪大爆发期间海洋寄生现象的起源进行了深入研究。古生物学家记录的寒武纪或更早的化石记录,仅仅是基于少数化石或印象,提出偷寄生是地球上最早的寄生现象。发现在原地生活的层状腕足动物的外壳上附着有一组组矿化的蠕虫管,代表了地球上最早的甲壳类和甲壳类动物的记录,它们将甲壳类生态跟随到寒武纪早期,并将其提前了至少3000万年。

解谜:寄生虫在地球生物界无处不在,但要追溯到地球上最早的寄生现象并不容易。本研究基于大量化石统计,首次从宿主个体病理学角度论证了地球上最早的专性寄生关系。

青藏高原中部始新统湿润低地亚热带“香格里拉”生态系统

中国科学院西双版纳热带植物园苏涛、周哲坤研究员和中国科学院古人类与古脊椎动物研究所吴飞翔研究员与国内外专家一起,对青藏高原中部中始新世湿润低地亚热带生态系统进行了深入研究。本次研究揭示了4700万年前中央高原存在亚热带森林,证明了青藏高原在当时与北半球其他地区有着密切的植物区系交流,为北半球现代植物多样性的分布格局做出了重要贡献。此外,古植物学结合模型模拟的证据表明,中新世青藏高原中部存在温暖湿润的季风气候,有一个东西向的中央谷地,海拔不到1500米,直到中新世才逐渐形成现在的高原。

解谜:研究成果发现了迄今为止青藏高原物种最丰富的新生代化石植物群,为了解青藏高原形成早期主体的生物多样性及其对全球植物区系交换的贡献打开了一扇窗,也为探讨高原形成过程提供了重要的古生物学依据。

三叠纪-侏罗纪之交的气候变化和森林火灾事件:来自中国南方的化石证据

由中国科学院南京地质古生物研究所王永东研究员和中国地质大学谢树成教授领导的国际合作团队在三叠纪-侏罗纪之交的气候变化和森林火灾事件研究方面取得了创新性成果。基于孢粉化石、分子化石和银杏植物气孔参数等方法,首次获得了川东、鄂西古植被更替与气候变化、多环芳烃裂解与古火灾事件、古大气CO2变化与温室气候等重要证据。

解谜:这一系列成果不仅是东特提斯三叠纪至侏罗纪之交最详细的植被、古气候、古火事件和古大气CO2浓度的高分辨率记录,而且首次揭示了东亚地区陆地植被、气候变化与火事件的关系。这标志着中国在三叠纪-侏罗纪之交的重大地质事件中跻身国际学术前沿。

学术指导:中国古生物学会