2018年度中國古生物學十大進展揭曉：一研究揭秘龜類早期演化史

2019年3月7日，中國古生物學會在南京發布了「2018年度中國古生物學十大進展」。評選結果涉及古脊椎動物、古人類、古生態與古環境、早期生命、地層學等多個學科領域，反映了過去一年內中國在古生物學各領域所取得的具有國際影響力的研究成果。具體名單如下：

進展一：三疊紀具喙的基幹龜類及龜類的早期演化

由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所李淳研究員領導的研究團隊在《自然》（Nature）雜誌上報道了一種全新的基幹龜類——中國始喙龜，化石發現於貴州關嶺地區的晚三疊世海相沉積。完整的骨架標本揭示了龜類特有的聯合腰帶的起源，也是第一種開始失去牙齒的龜類。除此之外，該物種還展現出了獨特的形態組合：如顳孔特化、肋骨加寬和腹甲缺失等。這一研究為龜類特殊身體構型從何而來提供了重要的過渡性信息，填補了龜類早期演化史的關鍵空缺，顯示其演變過程遠比原先認識的更為複雜。始喙龜的發現不僅令古生物界專業人士著迷，也具有廣泛的公眾影響力，是一個特別重要的發現。

中國始喙龜生態復原圖（陳瑜 繪）

進展二：混元獸改寫有袋類起源

以雲南大學脊椎動物演化研究院畢順東教授為首的科研團隊在《自然》雜誌刊髮長文，報道了迄今為止保存最完整的早白堊世哺乳動物化石——混元獸。研究通過多種技術和分析手段，全面展示了早期獸類的形態學和生活習性，證明以前報道的中國袋獸與混元獸均屬真獸類，並非有袋類祖先。該發現表明，亞洲可能不是有袋類的起源中心，對現生哺乳動物胎盤類和有袋類的分化提出了新見解。此外，混元獸首次保存了中生代哺乳動物完整的舌骨器，為研究舌骨器的演化、個體發育和現生生物學（醫學、進食、咀嚼和發聲等）帶來新的證據和啟示。混元獸的研究突破了哺乳動物研究的「發現新類群」模式，更注重系統研究工作的深入和科學問題的純粹探索。

周氏混元獸復原圖（Paul Bowden繪）

進展三：距今3-4萬年前人類踏足高海拔青藏高原腹地

由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所張曉凌副研究員領銜的科研團隊在《科學》（Science）上報道了西藏尼阿底地區的古人類活動遺迹。西藏尼阿底舊石器遺址將人類首次登上青藏高原的歷史推前到4萬年前，是世界範圍內史前人類征服高海拔極端環境的最高、最早紀錄，刷新了學界和大眾對世界屋脊人類活動歷史、古人類適應環境能力的認識。審稿專家認為「尼阿底的發現圓滿地解決了遺傳學和考古學對人類最早涉足青藏高原時間的不同認知問題」。 《科學》同期配發的評論文章認為「4-3萬年前生活在4600米高原的尼阿底人充分證明了我們這個物種作為開拓者的偉大勝利」。

尼阿底遺址出土石器 A 石器；B 石片；C 石葉石核；D石葉（張曉凌 供圖）

進展四：古生物學教材——《生物演化與環境》

「欲求超勝，必先會通」。通古今、中西，通文理、知識，方能成為博學多才、行為優雅之強人。現今大科學時代，科研機構和大學之間，提倡「教育和科研資源共享、優勢互補」的協同育人方式，這是科教融合的重要內容，也是年輕學子成長、成才的必經之路。由中國科學院院士戎嘉余主編，中科院南京地質古生物研究所及中科院古脊椎動物與古人類研究所20多位一線古生物學家參與編撰的古生物學教材《生物演化與環境》，面向大學全學科的本科生及研究生，期盼他們通過本教材的學習，能對生物演化和環境演變有一個初步的了解；能把地球作為一個完整的系統來思考，進而為探索和揭示現今地球環境和人類未來深層次的演化機理做出貢獻。

《生物演化與環境》教材 （袁訓來 供圖）

進展五：從化石研究現代鳥類生物學特徵的演化

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所鄒晶梅（Jingmai K. O』Connor）研究員所屬的研究團隊，從鳥類的骨骼和軟組織特徵角度，對熱河生物群的早期鳥類進行了長期的研究：於2018年10月22日在《美國科學院院刊》（PNAS）報道了在一件距今1.2億年前的原始鳥類上保存的肺部結構，為揭示早期鳥類呼吸系統的演化提供了關鍵信息；於2018年12月5日在《自然-通訊》（Nature Communications）首次報道了早白堊世九佛堂組反鳥類的髓質骨材料，這是迄今為止最為確鑿的中生代鳥類髓質骨研究，為探知早期鳥類的演化歷程提供了新的證據。

始吻古喙鳥和現代鳥類肺部顯微結構的比較（鄒晶梅 供圖）

並列進展六：迄今世界最早的不對稱飛羽的首次發現

鳥類飛行起源及飛羽的演化是鳥類起源研究的國際前沿課題。由瀋陽師範大學/遼寧古生物博物館胡東宇教授帶領的研究團隊，於2018年1月15日在《自然-通訊》雜誌在線報道了產自河北青龍距今1.6億年前侏羅紀地層、迄今世界最早的具不對稱飛羽恐龍--巨嵴彩虹龍(Caihong juji)的發現，首次揭示了鳥類祖先不對稱飛羽很可能首先出現於尾部，早於德國始祖鳥至少1000萬年，很可能代表了鳥類飛羽從對稱性到不對稱性演化的重要「銜接點」；研究還發現彩虹龍的羽毛具有決定彩虹顏色的色素體，表明在羽毛髮生早期，羽毛顏色很可能已達到或接近現在羽毛的豐富水平。

彩虹龍復原圖（趙闖 繪）

並列進展六：揭秘海洋生態系在二疊紀末大滅絕事件中的響應過程

由中國地質大學（武漢）宋海軍教授所帶領的研究團隊2018年於《科學-進展》（Science Advances）和《美國地質學會會刊》（GSA Bulletin）發表了關於二疊紀-三疊紀大滅絕事件中海洋生態系演變的最新研究成果。研究發現，二疊紀末生物大滅絕導致海洋生態系表現異常，出現了一個畸形的生態系。在顯生宙大多數時期，非移動型動物在海洋中佔據主導地位，而伴隨著二疊紀末大滅絕事件的發生，早三疊世的海洋以游泳型動物佔主導地位。該研究發現，生物多樣性在滅絕事件發生後就開始反彈，在5百萬年後就恢復到了滅絕前的水平，而生態系統的恢復時間要長一個數量級，需要5千萬年，直到三疊紀末期才恢復到滅絕前的水平。這表明大滅絕事件對生態系統的破壞程度，要比當前的認識更為嚴重，破壞後的恢復和重建時間遠長於生物多樣性的恢復時間。

大滅絕後的早三疊世「生態金字塔」出現倒轉（宋海軍、代旭 供圖）

並列進展八：埃迪卡拉紀具附肢兩側對稱動物的足跡

由中國科學院南京地質古生物研究所陳哲研究員領銜，南京古生物所和美國弗吉尼亞理工大學組成的研究團隊於2018年6月6日在《科學-進展》上報道了在埃迪卡拉紀發現的具有附肢的後生動物形成的足跡。新發現將足跡化石的記錄從寒武紀延伸到了埃迪卡拉紀，是目前已知最古老的足跡化石。這些足跡和潛穴明顯是由兩側對稱的後生動物形成，而且這些後生動物擁有成對的附肢，具有複雜的行為，同時也標誌著兩側對稱後生動物在埃迪卡拉紀末期已經開始進入「步行」的新時代。

燈影組的足跡化石，由兩組足跡和三條潛穴組成（陳哲 供圖）

並列進展八：雪球地球促進動物演化

北京大學沈冰教授所帶領的研究團隊，於2018年8月1日在《自然-通訊》發表文章,報道了我國華南南沱組冰期沉積地層頂部廣泛出露的大量黃鐵礦結核。研究發現，雪球地球結束後，海洋初級生產力的快速恢復，導致了海洋的硫化和大氣圈氧氣濃度的迅速升高。該研究表明，雪球地球的結束直接促進了埃迪卡拉紀真核生物的演化和爆發，拉開了元古代地球系統向顯生宙地球系統轉變的序幕。該項研究對於深入理解新元古代氧化事件發生的機制和後生動物起源的環境背景具有重要的啟示。

華南南沱組頂部廣泛分布的黃鐵礦結核（郎咸國供圖）

並列進展八：貴州劍河寒武系苗嶺統及烏溜階層型剖面和點位

經過35年努力，由貴州大學趙元龍教授領導的國際研究團隊使用岩石地層、生物地層（三葉蟲、疑源類）、層序地層、碳同位素及有機地球化學等多學科領域研究手段，對我國貴州劍河八郎烏溜—曾家崖剖面凱里組進行了寒武系第三統及第五階國際層型剖面及點位的研究，提出了寒武系第三統為苗嶺統，第五階為烏溜階，距凱里組底52.8m處即第三統首現分子（FAD）Oryctocephalus indicus首現處為苗嶺統及烏溜階共同底界的建議，最終國際地科聯全票通過（2018年6月21日），成為我國第11枚「金釘子」（GSSP），因含有著名的布爾吉斯頁岩型生物群——凱里生物群，又有特殊科學意義。

國際地質科學聯合會簽發的寒武系苗嶺統和烏溜階「金釘子」批准書（左），苗嶺統及烏溜階在全球寒武系年代地層序列中的位置（右）（趙元龍 供圖）

中國古生物學會成立於1929年，至今已有90年的歷史，是國內成立最早的自然科學學術團體之一。中國古生物學會在團結和服務廣大古生物學科技工作者、開展學術活動、國際交流合作、科普教育和人才培養等領域成果豐碩，有力推進了古生物學科的發展，成為凝聚力不斷增強的、富有活力的學術團體。自2017年開始，學會開始每年度評選和發布「中國古生物學十大進展」。

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