3月10日，中國古生物學(xué)會在南京發(fā)布了“2021年度中國古生物學(xué)十大進(jìn)展”評選結(jié)果。

本次入選的成果由中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所、北京大學(xué)、西北大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、河北地質(zhì)大學(xué)等科研院所和高校領(lǐng)銜完成。

據(jù)悉，中國古生物學(xué)十大進(jìn)展的評選活動旨在激發(fā)古生物學(xué)者的科研熱情，宣傳我國科技工作者在古生物學(xué)各個分支方向上所取得的具有國際影響力的高水平創(chuàng)新研究成果，同時促進(jìn)我國古生物學(xué)的科學(xué)普及，推動古生物學(xué)研究、科學(xué)傳播和化石保護(hù)工作。

中國古生物學(xué)會成立于1929年，至今已有90余年的歷史，是國內(nèi)成立最早的自然科學(xué)學(xué)術(shù)團(tuán)體之一。自2017年始，“中國古生物學(xué)年度十大進(jìn)展”的評選和發(fā)布工作已連續(xù)舉辦六屆，每次評選受均到學(xué)界、社會廣泛關(guān)注，促進(jìn)了我國古生物學(xué)的發(fā)展。

2021年度中國古生物學(xué)十大進(jìn)展詳細(xì)內(nèi)容：

進(jìn)展一 解鎖東亞長時間尺度下古人群動態(tài)演變和適應(yīng)性基因演化

東亞北方末次盛冰期前后人群動態(tài)示意圖（付巧妹供圖）

長時間尺度下，尤其是末次盛冰期前后，東亞人群的系統(tǒng)性基因組研究尚屬空白。針對該缺環(huán)，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹聯(lián)合云南大學(xué)、云南省文物考古研究所、山東大學(xué)、廣西文物保護(hù)與考古研究所、平潭國際南島語族研究院等研究團(tuán)隊，通過解析我國北方黑龍江、南方廣西和福建等地距今約40000~300年的人類古基因組，揭示了東亞四萬年來人群的動態(tài)遺傳歷史及特有適應(yīng)性基因的選擇機(jī)制，且在廣西新發(fā)現(xiàn)一支迥然不同的古東亞人群，為探究東亞古人群復(fù)雜的演化模式提供了新的洞見，首次從遺傳學(xué)角度探索人類與環(huán)境關(guān)系提供了重要證據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在《細(xì)胞》（Cell）上。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2021.04.040

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.05.018

進(jìn)展二 化石證據(jù)揭示苔蘚動物門起源于寒武紀(jì)早期

門房原始蜂巢蟲Protomelission gatehousei 生態(tài)復(fù)原圖 （張志飛供圖）

寒武紀(jì)大爆發(fā)是地球上已知的最為宏偉的兩側(cè)動物生命爆發(fā)事件，在5.3億年前后的地層中突然爆發(fā)性地出現(xiàn)了包括脊椎動物在內(nèi)的幾乎所有的現(xiàn)生動物的早期祖先代表，其中不乏大型的捕食者和奇異的各種動物類型。但地質(zhì)歷史中非常重要的動物門類——苔蘚動物門，在寒武紀(jì)卻一直缺乏確鑿的化石記錄。該門類個體微小，群體生活、模塊化生長，生態(tài)復(fù)雜，因此被認(rèn)為是奧陶紀(jì)大輻射的產(chǎn)物。

西北大學(xué)早期生命研究團(tuán)隊教授張志飛帶領(lǐng)的國際科研小組，通過酸蝕處理技術(shù)在陜南鎮(zhèn)巴縣小洋鎮(zhèn)小洋壩剖面燈影組西蒿坪段，發(fā)現(xiàn)了地球已知最早的苔蘚動物（苔蘚蟲）化石，研究發(fā)現(xiàn)兩側(cè)動物模塊化生長和群落分布比想象的要早得多，表明現(xiàn)代苔蘚蟲可能起源于群居的祖先類型而不是單體生活祖先。該化石的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了中國科學(xué)院院士舒德干團(tuán)隊提出的“地球動物樹成型和三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)”假說，完善了寒武紀(jì)地球動物樹歷時四千萬年的構(gòu)建過程，有效地銜接了地球動物三大亞界（基礎(chǔ)動物、原口動物和后口動物）爆發(fā)性、分階段出現(xiàn)的化石證據(jù)鏈。這一發(fā)現(xiàn)將苔蘚動物門的地質(zhì)歷史從奧陶紀(jì)前推到寒武紀(jì)大爆發(fā)早期，前推至少5000萬年。相關(guān)成果發(fā)表在《自然》（nature）上。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04033-w

進(jìn)展三 熱河哺乳形動物的挖掘趨同演化與脊柱的演化發(fā)育意義

中國掘獸和陳氏掘尖齒獸正型標(biāo)本（毛方園供圖）

中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所副研究員毛方園團(tuán)隊在《自然》（Nature）雜志上報道了早白堊熱河生物群兩個掘地穴居的哺乳形新屬種。研究表明，穴居和挖掘適應(yīng)在哺乳形動物中獨立演化了多次；除了肢骨的特化，還伴有椎體的形變和量變；從中生代開始，哺乳動物軀干的多樣性表型變化，已形成了具有一定可塑性的發(fā)育機(jī)制，并保持到現(xiàn)生種類中；在此機(jī)制下，物種為適應(yīng)自然選擇產(chǎn)生的生態(tài)習(xí)性和生物力學(xué)需求，形成了哺乳形類身體軀干的多樣性。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03433-2

進(jìn)展四 內(nèi)蒙古早白堊世新化石揭示被子植物起源之謎

內(nèi)蒙古早白堊世具托斗種子植物（史恭樂供圖）

中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員史恭樂領(lǐng)銜的國際研究團(tuán)隊，2021年5月在《自然》雜志發(fā)表了有關(guān)被子植物起源的最新研究。被子植物起源是演化生物學(xué)最重要的科學(xué)問題之一。化石記錄顯示被子植物在早白堊世突然大量出現(xiàn)，達(dá)爾文對此困惑不解，稱之為“討厭之謎”。研究團(tuán)體在我國內(nèi)蒙發(fā)現(xiàn)了一個早白堊世硅化植物群。植物群中一種新的絕滅種子植物，其包裹種子的彎曲托斗類似被子植物原始類群倒生胚珠的外珠被。譜系發(fā)育分析顯示內(nèi)蒙具托斗植物和具有相似彎曲托斗的絕滅種子植物是被子植物的近親。這一大類被子植物近親類群可追溯至晚二疊世，表明被子植物的祖先類群在距今約2.6億年就已經(jīng)出現(xiàn)。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03598-w

進(jìn)展五 古生物脂類對不同古氣候因子的重建和示蹤

南海深水沉積物脂類氫同位素值與亞洲內(nèi)陸干旱半干旱區(qū)的一致，說明它們之間存在關(guān)聯(lián)。（謝樹成供圖）

古生物對古氣候變化相當(dāng)敏感，但很難實現(xiàn)古溫度和古濕度這兩類不同因子的精準(zhǔn)分離，也難以識別大氣粉塵的遠(yuǎn)程輸送源區(qū)。由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教授謝樹成帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊在這方面取得創(chuàng)新性成果。他們利用細(xì)菌、古菌等地質(zhì)微生物以及植物脂類分子分別建立了示蹤這些不同古氣候因子的原創(chuàng)性代用指標(biāo)，為地球生物學(xué)服務(wù)全球變化領(lǐng)域開拓了新方向，顯示了地質(zhì)微生物在地球科學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和很強(qiáng)的科學(xué)傳播價值。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.116882

https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.03.010

https://doi.org/10.1029/2020GL091853

進(jìn)展六 晚古生代化石寶庫“植物龐貝城”系統(tǒng)研究

“植物龐貝城”北部沼澤森林面貌復(fù)原圖（王軍供圖）

煤作為一種植物化石能源，被譽為黑色的金子、工業(yè)的糧食，是18世紀(jì)以來人類使用的主要能源之一。那么，形成煤的遠(yuǎn)古森林包括哪些植物？森林的面貌是怎樣的呢？

中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員王軍帶領(lǐng)團(tuán)隊開展“植物龐貝城”的研究工作?！爸参稞嬝惓恰笔俏挥谥袊鴥?nèi)蒙古烏達(dá)煤田一座珍貴的早二疊世沼澤森林化石寶庫，該研究揭示了石炭—二疊紀(jì)成煤沼澤森林的物種構(gòu)成和森林實際面貌。其中對于華夏植物群特色分子瓢葉目植物的相關(guān)研究，明確了其屬于前裸子植物的系統(tǒng)分類位置，解決了一個困擾古植物學(xué)界200年的難題。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2013442118

進(jìn)展七 雪球地球冰期結(jié)束后全球古海洋環(huán)境的精細(xì)刻畫

位于貴州銅仁Marinoan冰期蓋帽碳酸鹽巖之下的紋層狀粉砂巖（沈冰供圖）

真核生物在成冰紀(jì)雪球地球消融后的輻射演化揭示了極端氣候?qū)ι莼拇龠M(jìn)作用。

北京大學(xué)教授沈冰帶領(lǐng)的聯(lián)合研究團(tuán)隊，對我國華南的冰期地層開展了系統(tǒng)研究，高精度重建了全球冰期消融時海洋環(huán)境的變化。研究揭示了雪球地球結(jié)束后海洋中活躍的甲烷生成與釋放、大氣氧氣濃度升高和海水缺氧硫化狀態(tài)的消失，精細(xì)刻畫了冰期結(jié)束過程海洋生物地球化學(xué)循環(huán)的演化，對于揭示早期真核生物輻射演化的古環(huán)境背景具有重要科學(xué)意義。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-021-21114-6

https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103666

https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2021.103672

進(jìn)展八 古—中生代之交大氣CO2濃度升高與陸地生態(tài)系統(tǒng)擾動

二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交陸相地層中的石松類孢子四分體，來自巖心ZK4703（楚道亮供圖）

研究重大地質(zhì)轉(zhuǎn)折期生物與環(huán)境的相互作用和協(xié)同演變能夠為預(yù)測當(dāng)代全球變化趨勢提供科學(xué)參考。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）主導(dǎo)的合作研究團(tuán)隊通過解析我國陸相地質(zhì)記錄中的生物與環(huán)境信息，揭示了古—中生代之交大氣二氧化碳濃度（pCO2）升高背景下的陸地生態(tài)系統(tǒng)擾動過程。該團(tuán)隊重建了二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交pCO2的連續(xù)變化趨勢，發(fā)現(xiàn)pCO2由滅絕前的420 ppmv升高到2500 ppmv，溫室氣體的劇增引起升溫和季節(jié)性干旱，伴隨著植物的滅絕發(fā)生了頻繁而高強(qiáng)度的野火事件。此外，在重金屬元素富集層位發(fā)現(xiàn)了石松類孢子四分體含量急劇升高的現(xiàn)象。該成果有助于全面認(rèn)識古—中生代之交氣候演變和陸相生物滅絕以及生理學(xué)響應(yīng)之間的聯(lián)系，同時對定量研究地質(zhì)歷史時期的地球氣候敏感性有著重要意義。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1130/G48333.1

https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7

進(jìn)展九 中國發(fā)現(xiàn)晚更新世一個新人種：龍人及其獨立第三演化支序

龍人生態(tài)復(fù)原圖（趙闖繪）

龍人（Homo longi sp. nov.）因在中國東北哈爾濱市發(fā)現(xiàn)的更新世古人類頭骨化石而命名，距今15~31萬年，為研究智人起源和人類演化提供了至關(guān)重要的證據(jù)。該成果由河北地質(zhì)大學(xué)教授季強(qiáng)等領(lǐng)銜的國際合作研究團(tuán)隊完成，三篇成果發(fā)表于The Innovation。龍人以及陜西大荔人、遼寧金牛山人、安徽華龍洞人、青藏高原夏河人等古人類構(gòu)成了東亞地區(qū)特有的一個獨立的演化支系（第三演化支系），與智人支系為姊妹群關(guān)系，即二者有一個共同的祖先。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100132

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021. 100130

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100131

進(jìn)展十 青藏高原柴達(dá)木盆地典型埃迪卡拉

科研團(tuán)隊在野外發(fā)現(xiàn)第一塊埃迪卡拉化石（南古所供圖）

埃迪卡拉化石是寒武紀(jì)大爆發(fā)前夕非常重要的一類宏體軟軀體生物化石。由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命研究團(tuán)隊領(lǐng)銜，以及北京大學(xué)、成都理工大學(xué)組成的合作研究團(tuán)隊于2021年10月1日在《地質(zhì)學(xué)》（Geology）上報道了第二次青藏科考的過程中在柴達(dá)木盆地發(fā)現(xiàn)的典型埃迪卡拉化石。這是在中國西北地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的埃迪卡拉生物群產(chǎn)地，也是迄今為止在青藏高原發(fā)現(xiàn)的最古老的化石生物群。全吉山地區(qū)元古宙地層序列的綜合分析對比為探討柴達(dá)木板塊和華北板塊在前寒武紀(jì)末期的古地理關(guān)系及當(dāng)時全球古地理格局提供了重要的證據(jù)。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1130/G48842.1

來源：中國科學(xué)報 沈春蕾