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牙齿化石或改变我们对人类进化的理解。图片来源:《新科学家》网站  据英国《新科学家》杂志网站15日报道,英国科学家对牙齿化石进行的分析表明,现代人类始祖和尼安德特人可能在约80万年前就已经“分道扬镳”,比此前认为的时间要早40万年左右。  现代人类始祖与尼安德特人拥有共同的祖先,但这两个人种何时以及如何分开的细节一直是人类学界激烈争论的问题。以前科学家对DNA进行分析后得出结论称,这两类人种在约40万年前分开。  但研究人员在位于西班牙西玛·德·洛斯·休埃索斯洞穴发现的人类化石并不符合上述情况。考古学家在此处发现了近30人的化石,这些人类遗骸被认为属于早期尼安德特人,研究表明,他们生活于约43万年前。这表明,尼安德特人和现代人类“分道扬镳”的时间将早于此前的估计。  为了估计这一时间,英国伦敦大学学院人类学家艾达·戈麦斯-罗伯斯博士对这些人类遗骸以及其他7种古人类——包括南方古猿阿法种和罗百氏傍人的牙齿化石形状进行了深入分析,并比较了它们随时间如何变化。  因为这些咀嚼牙牙冠的大小和形状以稳定的速度进化,罗伯斯可以使用建模方法来估计不同人种何时必须分开,才能导致后来出现的不同种类的牙齿化石。  她说,在西玛洞穴发现的牙齿需要一定的时间发展它的特殊功能,据此可以推断,尼安德特人和早期人类至少在80万年前就已“分道扬镳”。  不过,最新分析仅包括来自西玛遗址的尼安德特人化石,这些人类与欧洲其他尼安德特人有何关系还是未知数。  不管现代人类与尼安德特人在约40万年前还是80万年前“分道扬镳”,遗传分析告诉我们,在古代欧洲生活的现代人后来与尼安德特人杂交了好几次,直到现代人类的这个“表兄弟”在约3万年前灭绝。

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  琥珀是远古植物的树脂经过长久的地质作用形成的化石。琥珀常常含有保存很好的陆地生物,例如花、微生物、昆虫甚至蜥蜴和鸟类。由于产生条件和保存环境的限制,琥珀很少保存水生生物,海洋生物更是凤毛麟角,而水生生物化石常常能提供关键的生态环境信息。这些远古的生态环境信息为人们了解未来陆地生态系统的变化提供了重要参考。  中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的博士生俞婷婷在研究员王博和张海春指导下,与牟林等人合作,报道了保存在一枚缅甸琥珀中的菊石、螺类、节肢动物等化石集群。综合化石生物群和埋藏学分析结果,表明该琥珀森林位于热带海滨地区,环境类似于当今的一些热带海岸森林。该研究为缅甸琥珀年龄提供了直接证据,并为琥珀埋藏学和白垩纪森林生态环境分析提供了新见解。该研究于5月14日在线发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。  该枚琥珀保存了异常丰富的化石类群,包括1个菊石、4个螺类、4个等足类、23个螨虫、1个蜘蛛、1个马陆和至少12个昆虫成虫标本(蟑螂、甲虫、蠓和蜂)。研究团队囊括了菊石、腹足类、等足类、蛛形纲和昆虫化石的分类学者,历时两年对这些化石进行了详细的鉴定工作。研究发现菊石、螺类和1个等足类属于海相生物,其他节肢动物皆属于陆栖类群。  研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术(显微CT)对菊石进行分析,获得了包含缝合线结构的高精度三维重建图像。形态分析表明该菊石是一个幼体标本,属于Puzosia亚属。该菊石类群的分布时限为白垩纪晚阿尔必期到塞诺曼期(约105至93百万年前),进一步支持了先前的同位素地质年代学研究结果。琥珀中保存的四个螺类,有两个保存较好,属于马提尔特螺属(Mathilda),该类群广泛分布于特提斯洋地区(主要是北美和欧洲)。  琥珀中的菊石和螺类的软体都已经丢失,并且壳体都有破损,表明这些壳体在被琥珀包裹前经历了一定的搬运作用。菊石内部充填细砂粒,而琥珀珀体也包裹了类似的砂粒,表明菊石可能在沙滩或靠近沙滩位置被树脂包裹。因此,螺类和菊石在被包裹前已经死亡,并被海浪搬运到岸边,与一些地栖生物遗体和砂粒混杂在一起。综合化石生物群和埋藏学分析结果,可以做如下推断:缅甸琥珀森林生长于海滨地带,紧靠海滩;树脂分泌后,在树干上包裹了一些树栖的昆虫,然后顺着树干流到地面后包裹了菊石、螺类和地栖的一些动物;这枚树脂很快被埋藏起来,经历复杂的地质作用形成了琥珀。  南京古生物所访问博士生(英国布里斯托尔大学)RichardKelly、苏格兰博物馆教授AndrewRoss、牛津大学教授JimKennedy、上海夏方远先生、美国印第安纳大学教授DavidDilcher等参与了该项研究。南京古生物所研究员潘华璋在螺类鉴定方面提供了指导,副研究员殷宗军和吴素萍提供了显微CT的技术支持。  相关研究工作得到中科院、国家自然科学基金委、国家科技部的支持。  论文信息: YuTingting,KellyR.,MuLin,RossA.,KennedyJ.,BrolyP.,XiaFangyuan,ZhangHaichun,WangBo,DilcherD.(2019)AnammonitetrappedinBurmeseamber.PNAS,doi:10.1073/pnas.1821292116.琥珀标本菊石标本(A)光学显微镜照片。(B)显微CT缝合线重建图。(C)显微CT侧面透视图。(D)显微CT表面形态重建图。(E)显微CT内部结构重建图螺类标本缅甸琥珀矿的地质图(A)和古地理图(B)

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  现在,人们对霸王龙的祖先可能什么样子有了更好的了解。研究人员发现了一个霸王龙新物种的两块化石。其被称为Suskityrannushazelae,生活在约9000万年前,早于暴龙科进化成像霸王龙一样的庞然大物。  两块化石表明,霸王龙在体型很小时就已发育出很多特有的特征,比如肌肉发达的头骨、宽大的嘴巴和能吸收震动的脚。“Suskityrannus让我们得以一窥暴龙在接管地球之前的进化过程。”美国弗吉尼亚理工大学古生物学家SterlingNesbitt说。  霸王龙是地球上最大的捕食者之一,可能也是所有恐龙中最著名的物种。Nesbitt表示,很多人没有意识到,像霸王龙这样的巨型暴龙在地球上的统治时间惊人地短——它们只在恐龙灭绝前的1500万年左右开始进化。  古生物学家发现,在这些“巨人”出现之前的1.5亿年,地球上早就生活着小型暴龙。但由于化石记录的缺失,在这些巨兽进化之前发生了什么一直是个谜。  S.hazelae填补了这一空白。1997年,研究人员在新墨西哥州发现了这种恐龙的第一具非常不完整的骨架。1998年,当Nesbitt还在上高中时,科学家又发现了第二块更完整的化石。如今,Nesbitt和同事终于发表论文来描述这一发现。  该团队估测,第二只恐龙的臀部高1米、身长3米,体重在20~40公斤。骨头显示,它死时还是一只幼龙,所以该物种的体型可能更大,但肯定没有霸王龙那么大。  为何在如今的北美和亚洲游荡的暴龙在成为庞然大物之前的1.5亿年里一直保持中等体型,原因尚不清楚。但其他种类的恐龙,如鸭嘴恐龙和角龙,后来同样拥有更大的体型,因此也许暴龙是在和它们的猎物同步进化。相关成果日前发表于《自然—生态与进化》杂志。

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  玻利维亚一处岩石掩体中发现了一批有着1000年历史的吸毒用具,其中含有5种精神活性化学物质的痕迹,包括可卡因和死藤水的成分。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。  研究人员称,这是在南美洲考古发现的最大数量的精神活性化合物。不过,产生它们的植物并非发现其的高地地区所特有,因此它们可能是通过贸易网络或旅行巫师被带到那里的。  它们是在玻利维亚西南部利佩兹高地的一处建筑废墟中被发现的。该建筑当时可能被用作墓地。其中包括一个28厘米长的皮包、一对木制鼻烟片、一根鼻烟管、一对羊驼骨抹刀、一条纺织头巾、一些干植物茎的碎片,以及一个由3只狐狸的鼻子缝在一起做成的袋子。鼻烟管和平板上雕刻着华丽的人形图案。  放射性碳年代测定法将袋子的年代定在公元905年~1170年,大致与蒂瓦纳库王朝的崩溃吻合。蒂瓦纳库王朝曾创造了强大的安第斯文明,延续了约5个世纪。  毒品被认为在蒂瓦纳库文化中发挥了重要作用,比如用于使人与死者接触的治疗和宗教仪式。新西兰奥塔哥大学的MelanieMiller和同事用质谱法分析了袋子和植物茎的样本。他们发现了5种精神活性化合物:可卡因、苯甲酰爱康宁(BZE)、蟾毒色胺、骆驼蓬碱和二甲基色胺(DMT)。  可卡因和BZE都存在于古柯叶中。直到今天,在玻利维亚和秘鲁,古柯叶还通常被咀嚼或制成茶,并且会产生轻微的兴奋作用。这些化合物以前曾在该地区出土的木乃伊头发中发现过,甚至是婴儿木乃伊。后者可能通过母亲的乳汁摄入了这种化合物。  骆驼蓬碱和DMT是死藤水的活性成分之一。死藤水是一种迷幻药,由多种植物制成,并且被南美原住民用于宗教仪式。骆驼蓬碱是另一种致幻剂,存在于一些种子和某些蟾蜍的皮肤中。科学家在木乃伊的头发中也发现了这种物质。

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  被子植物的崛起重塑了生态系统格局,其起源和早期快速演化问题被达尔文称为“恼人之谜”,是植物学皇冠上的璀璨明珠。为解开这一谜题,中科院昆明植物研究所进行国际合作协同攻关,开展了迄今为止科级水平最广泛取样的被子植物系统发育基因组学研究,并取得重要进展。研究成果6日在国际植物学期刊《自然·植物》上在线发表。  达尔文以后的140年间,被子植物的起源与早期演化一直是植物学、古生物学和进化生物学研究中的热点问题。近10年来,通过分化钟估算的被子植物起源时间大多指向侏罗纪甚至三叠纪,但古生物学公认的被子植物冠群最早的化石仅发现于早白垩纪,这一问题仍然悬而未决。  昆明植物研究所李德铢研究员带领的研究团队依托国家重大科技基础设施“中国西南野生生物种质资源库”,通过跨越五大洲的国际合作和协同攻关,选择被子植物全部64个目,涵盖85%现存科的2351个代表种,以裸子植物163种作为外类群,利用2881个质体基因组的80个基因,重建了被子植物高分辨率的质体基因组系统发育树,估算了被子植物科级以上主要分支的分化时间。  研究表明,被子植物起源于三叠纪晚期的瑞替期,明显早于确切的被子植物冠群最早化石年龄,并据此首次提出了被子植物化石记录与分子钟推算时间之间的“侏罗纪空缺”。此外,核心被子植物五大分支,即金粟兰目、木兰类、单子叶植物、金鱼藻目和真双子叶植物之间的关系仍然没有完全解析,暗示在被子植物早期分化阶段可能发生了辐射分化,或许发生了一定规模的灭绝事件,由此产生了令人困惑的“达尔文之谜”。自三叠纪晚期到晚白垩纪,被子植物的兴起、分化并逐渐取代裸子植物在陆表植物中占据主导地位,极大地影响了昆虫、两栖动物、哺乳动物、蕨类植物,以及许多其它生物类群的多样化进程。  发表于1998年的被子植物系统发育研究组系统是概要树,而此项新研究建立了被子植物基于质体基因组超级矩阵大数据和全面取样的真实树,它确认了被子植物八大主干支和22个分支的系统框架,有望全面更新旧有系统,它在科级水平上,揭示了41个科不同的系统位置,解决了10个科尚待解决的系统位置问题。  (原载于《科技日报》2019-05-0801版)

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  尾羽龙科(Caudipteridae)是窃蛋龙类的一个原始类群,是最早被发现具有类似现代鸟类正羽的恐龙类群之一,对窃蛋龙类早期演化和鸟类起源具有重要研究意义。目前已知尾羽龙科的2属3种均发现自我国辽宁西部的早白垩世热河生物群地层。其中邹氏尾羽龙和董氏尾羽龙手部保存较好,它们最突出的特点是手部第III指极度退化,仅剩两根很短的指节,其指式为2-3-2,不同于其它大多数非鸟兽脚类恐龙的2-3-4,另外义县似尾羽龙没有保存手部骨骼。有学者依据这一特殊的指式,加上缩短的尾部,缺失的髂骨上髋臼冠等特征,甚至认为尾羽龙不是恐龙,而是次生失去飞行能力的鸟类。  《科学报告》(ScientificReports)4月25日在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林研究团队对尾羽龙科研究的最新成果。博士研究生裘锐等的论文详细描述并命名了发现自辽宁义县王家沟早白垩世义县组的一尾羽龙科新属种——干戚刑天龙(Xingtianosaurusganqi)。干戚刑天龙与其它已知的尾羽龙科属种的主要区别包括背椎椎体侧凹接近椎体背缘,肩胛骨长度短于肱骨,尺骨长度与肱骨接近,桡腕骨角度较小,第I掌骨长度不足第II掌骨的40%等,系统发育结果显示干戚刑天龙为一原始的尾羽龙类。  干戚刑天龙的手部第III指虽然没有完整保存,但明确保存的第III指爪和部分指节的特征显示其第III指并没有像尾羽龙那样特化缩小。除此之外,干戚刑天龙手指指节的韧带窝较小,而尾羽龙的手指指节的韧带窝极大。综合来看,干戚刑天龙的手部特征更接近其它兽脚类恐龙而不同于尾羽龙。研究者以此为契机全面梳理了窃蛋龙类手部的演化。研究显示窃蛋龙类的手部演化非常复杂,在尾羽龙科、新颌龙科、窃蛋龙科都有各自不同的演化趋势。  干戚刑天龙的发现还为桡腕骨角度在虚骨龙类的演化提供了新的信息。桡腕骨角度是桡腕骨与桡骨的关节面以及与半月形腕骨的关节面之间的夹角,该角度大小与手部和尺骨间活动角度相关。之前研究总结在兽脚类恐龙向鸟类演化过程中,在桡腕骨角度大小总体呈上升趋势。但窃蛋龙类的桡腕骨角度异常增大,达到76°(测量数据来源于尾羽龙),不仅远大于其它兽脚类恐龙(一般在40°以下),甚至超过了原始鸟类。针对这一问题,研究者测量了其它桡腕骨保存较好的窃蛋龙类,发现它们的桡腕骨角度都非常大。但研究者注意到,这些测量数据要么来自于极度特化的类群(尾羽龙),要么来自晚白垩世进步的窃蛋龙类,不能很好代表这一类群的早期演化趋势。而干戚刑天龙作为原始的、手部非特化的窃蛋龙类,其桡腕骨角度应该更接近这一类群演化初期的状态。干戚刑天龙的桡腕骨角度为39°。与虚骨龙类桡腕骨角度整体演化趋势相吻合。证明了窃蛋龙类的桡腕骨角度初期其实比较小,在后来的演化中才逐渐增大,与鸟类趋同。  干戚刑天龙的属名“刑天”来源于中国神话人物刑天,《山海经》记载刑天本为一大将,在战争中被斩首,但被斩首后的刑天仍斗志不减,手持武器干戚(一种斧头)继续战斗。新标本因缺失头部,研究者以“刑天”作为其属名,以刑天的武器“干戚”作为种本名。  此研究得到国家自然科学基金(41688103、41572020)、中科院战略性先导科技专项(B类)(XDB18000000)的资助。  文章链接 图1干戚刑天龙(Xingtianosaurusganqi)正型标本及线条图。比例尺10cm。(裘锐供图) 图2(a)虚骨龙类桡腕骨角度演化;(b)窃蛋龙类系统发育结果及桡腕骨角度演化,红色为具有桡腕骨角度测量数据的窃蛋龙类物种(裘锐供图)

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