热河生物群研究的回顾与展望

热河生物群是一个极其重要的早白垩世陆相生物群,其核心分布区位于辽宁西部、河北北部和内蒙古东南部.这一生物群的研究历史超过150年,但直到20世纪90年代初期开始,一系列重要化石才被发现,包括带羽毛恐龙、早期鸟类、早期哺乳动物、访花昆虫以及早期被子植物等.这些发现对于了解现代地球生态系统中主要生物类群的起源(如鸟类和被子植物)和早期演化(如哺乳动物、访花和外寄生昆虫),了解现代陆地生态系统的孕育和产生等都具有极其重要的价值.文章对热河生物群的发现、研究历史和研究现状进行回顾,并对未来研究进行展望.     

论义县组尖山沟层

尖山沟层是辽西义县组火山-沉积岩系最下部的一个含化石沉积岩夹层, 由上、下两层灰黑色页岩、底部砂砾岩、顶部凝灰质砂岩、中部块状粉砂质泥岩和粉砂岩, 以及安山岩组成, 厚28~95 m, 富含火山物质; 以产早期鸟类、被子植物和长毛恐龙闻名于世, 还含有双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫、虾、昆虫、鱼、两栖类、原始哺乳动物和其他爬行动物, 是东亚中生代晚期著名“热河生物群”的典型代表. 近几年新提出的“炒米店子组”、“四合屯组”等都是它的后出同物异名. 虽然热河生物群是东亚一个土著类群, 但它的地理分布几乎比半个欧洲还大, 其中有些种类与欧洲侏罗纪晚期的分子关系比较密切, 如孔子鸟与始祖鸟都是原始鸟类, 中华龙鸟的骨骼构造与美颌龙十分相似, 介形类与英国Purbeck层的组合面貌相近, 衍蜓则与德国Solnhofen所产是同一个属, 从生物地层学对比角度看, 它的地质时代似更倾向于晚提塘期(late Tithonian). 最新锆石U-Pb法测年尖山沟层的年龄是125.2 Ma, 与激光⁴⁰Ar/³⁹Ar法测年124.6 Ma接近, 英国过去在Purbeck层内部侏罗-白垩系界线附近用海绿石曾测出过125 Ma的年龄, 国际地质年表上的侏罗-白垩系界线值(130, 135, 137, 142或145.5 Ma)是值得进一步深入探讨的.     

中国热河生物群的国际视野

从上世纪末到本世纪初的二十几年间,沉寂多年的国际古生物学界被中国科学家搅得天翻地覆,许多传统理论和观点被颠覆,众多新物种化石的不断出土,让科学界看到了解决自达尔文进化论诞生以来所遗留下的“讨厌之谜”的曙光。中国热河生物群的大发现和研究,为古生物学界的觉醒和进步,提供了化石材料和新实证。     

贵州独山地区晚泥盆世F-F生物灭绝后的先驱生物及其在生态系统重建过程中的意义

生物集群灭绝后, 大多数地区变成一个没有或缺乏生态系统的“生态裸地”. 研究率先进入这一“生态裸地”的先驱生物和在这一“生态裸区”上早期生态系统的形成过程, 对于阐明生物集群灭绝后生物演化非常重要. 晚泥盆世弗拉期(Frasnian)-法门期(Famennian)(F-F)之交生物集群灭绝事件后, 在贵州独山地区遗迹化石的出现和繁盛明显早于其他生物实体化石. 一些构造相对简单、在沉积物表面活动并以食沉积物为主的造迹生物往往率先进入这一集群灭绝后的“生态裸地”, 其习性构造经历了由简单到复杂的、从由二维层面到三度空间的开拓和发展, 遗迹化石的结构显示出这类造迹生物改造沉积物的能力逐渐增强、分异度逐渐增大的觅食效率提高, 逐步建立起一个新的生态系统的基础. 这个过程与前寒武纪-寒武纪之交的遗迹化石所显示的演化特征颇为相近. 弗拉期-法门期生物灭绝事件之后, 独山地区法门期的实体化石因泥盆纪-石炭纪界线之交的又一次灭绝事件只存在复苏阶段, 而缺少辐射阶段, 但遗迹化石结构和多样化演化的特征显示其经历了复苏期和辐射期两个发展阶段. 遗迹化石的演化为其他生物的复苏发挥了必要的生态链铺垫作用. 在生物集群灭绝后的“生态裸地”上, 随着导致灭绝事件的环境因素逐渐消失, 新生态系统的重建经历了“雏形生态系统”和“基础生态系统”两个形成生态链的铺垫阶段后, 逐步形成了一个“发达生态系统”. 新生态系统的建立为生物群复苏奠定了重要的基础.     

对编制全国古生物化石保护规划的思考

中国是世界上独一元二的占生物化石宝库,美国科学家曾说：“世界上没有其他地方在如此关键的时间,保存如此完好的、如此多的化石群落”,“这些沉积和这些化石不仅是中国的财富,也是世界的财富”。被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”的澄江动物群和凯里动物群、关岭动物群、热河动物群等重大发现和研究,     

关山生物群龙宝山古虫(Vetulicola longbaoshanensis)再研究

古虫动物门是寒武纪最独特、最神秘的动物类群之一,对揭示后口动物起源之谜至关重要.位于中国云南省东部的寒武系第二统第四阶的关山生物群中古虫动物化石丰富,已报道了古虫动物的3个种,龙宝山古虫Vetulicola longbaoshanensis Yang et al.,2010是其中之一.本文研究了关山生物群昆明龙宝山剖面和武定兴隆村剖面中保存较完好的龙宝山古虫V.longbaoshanensis化石,并对其鳃部构造做了详细描述.龙宝山古虫V.longbaoshanensis鳃部构造比澄江生物群中古虫属的鳃部构造更加复杂,鳃囊呈葫芦状,由前小后大的两个囊状构造组成.在两个囊状构造的连接处,能观察到明显的鳃裂和浓密的鳃丝.此外,通过对比关山生物群中和澄江生物群中古虫类的前体长高比和鳃囊在前体的位置,研究还发现关山生物群中的古虫动物和澄江生物群的方口古虫Vetulicola rectangulata Luo et Hu,1999在形态上极为相似,推测关山生物群中的古虫类由方口古虫(V.rectangulata)演化而来.同时,与澄江生物群中的方口古虫相比,关山生物群中的古虫动物体型较大,前体长高比增加,鳃囊也随之增大.这表明古虫属在激烈的生态竞争过程中体型逐渐增大,也从侧面反映了体型逐步增大是古虫属在寒武纪的一个演化趋势.     

看辽西大地沧桑巨变 展生命演化科学密码——记辽宁朝阳国家化石产地

<正>300多年前,乾隆皇帝收到一件带有鱼的石插屏,他还兴致勃勃地赋诗一首：“造物有无宗元疑,石中鱼形谁所为。雕琢不到绘难挥,又非其中置鲲鲕。”据考证,此鱼石插屏用的材料就是产自辽宁朝阳的狼鳍鱼化石。朝阳市位于辽宁西北部,是我国重要的化石宝库。从20世纪90年代起,在朝阳市所属的北票、喀左、建平、凌源等地陆续发现了带羽毛的恐龙化石、古鸟类化石、古哺乳动物、     

飞鸟现世 一飞冲天 鸟类飞行能力的树栖起源和演化的四翼阶段

说起飞翔,不知道是多少人的梦想,从中国古代万户自制火箭飞天到近代莱特兄弟制造第一架飞机,显而易见人类是受到了地球上某种生物的启发——鸟。但你是否想过,鸟类是如何飞上天空的?鸟类飞行能力的获得与其自身的演化有什么关系呢?     

泥河湾早更新世早期人类遗物和环境

在河北泥河湾盆地小长梁遗址东北约600 m处的马圈沟发现一新的哺乳动物化石和旧石器文化层, 共采获500多件哺乳动物化石和5件旧石器. 经研究有化石21种, 其中Allophaiomys deucalion, Borsodia chinensis>和Yangia tingi等的存在为年代的确定提供了重要依据. 据哺乳动物化石对比分析, 旧石器的年代早于1.8 Ma BP, 可能达2.0 Ma BP, 这是华北最早人类活动证据, 当时人类生活于温带干旱稀树草原环境.     

皖中大地 远古回声——安徽省国家化石产地保护与利用

<正>安徽位于我国华北和华南两大沉积区域的交变地带,兼具南北不同地质特征,地质构造复杂,自然资源丰富,有震撼世界的大别碰撞造山带、世界闻名的金钉子候选剖面、烟波浩渺的八百里巢湖、各类支撑国民经济和社会发展的矿产资源,更有种类繁多、享誉世界的化石资源。安徽自晚太古代以来的各时代地层都有发育,剖面完整,层序清楚,孕育了丰富的古生物埋藏群。如新元古代的“淮南生物群”、“蓝田生物群”,早寒武世的“荷塘海绵动物群”,     

人类不可无珍禽江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区的丹顶鹤

千百年来,人类与千姿百态的鸟类共同生活在“地球村”里,彼此建立了亲密的伙伴关系。鸟类卓越的飞翔能力、艳丽的色彩、悦耳的歌喉、奇妙的本能行为以及迁徙导航的能力等,不仅引起人们的好奇心,而且给人以美的享受和科学的启迪。     

地球史书中的“黄金屋”“颜如玉”——北京菜百黄金珠宝博物馆里的珍宝

<正>“书中自有黄金屋,书中自有颜如玉”。其实地球就是一部巨厚的史书,而它出产的岩石、矿物、宝石、化石则是书中的文字,不仅将地球历史娓娓道来,还带给人类财富以及美的享受。在北京菜百总店,有一家经过北京市文物局正式备案的博物馆——北京菜百黄金珠宝博物馆。博物馆中展出有珍贵的黄金、宝玉石、矿晶和虫珀等展品近千件,涵盖宝石学、矿物学、古生物学等多个领域。徜徉于一件件宝玉石珍品之间,你可以尽情领略大自然的鬼斧神工。     

华北中元古代燕山盆地生物群演化及其与地质事件的耦合关系

对华北中、新元古代燕山盆地发育的三个主要阶段的生物群面貌进行了总结,三个阶段分别为:长城系下部碎屑岩沉积阶段(A),长城系上部至蓟县系碳酸盐岩沉积阶段(B),蓟县系上部至青白口系碎屑岩沉积阶段(C).其中阶段B是本研究的重点研究层位.B阶段的页岩相化石虽然不甚丰富,但燧石相生物化石却有着较高的分异度和丰度,并具有多种类型的形态及纹饰.此外B阶段中缺乏大直径个体.阶段B的生物群丰度、分异度、浮游生物和底栖生物分异度比例、底栖球状化石平均直径、球形化石最大直径在时间尺度上具有明显的变化规律.笔者从中识别出了两个典型的生物群演变事件,两个事件都和地质事件相耦合.事件一发生于大红峪组三段,这一时期生物群中大个体浮游生物化石十分繁盛,推测可能与火山活动有关.事件二发生于高于庄组三段,这一时期的生物群发生了整体面貌的更替,该更替事件与叠层石衰减、海洋元素地球化学指标以及碳同位素等多个因素的变化耦合.     

远安-南漳生物群——一个迷失了2亿多年的“海底龙宫”

<正>地处长江三峡东部的湖北远安和南漳地区,山清水秀、地貌奇特。鲜为人知的是,在这层峦叠嶂的大山深处还埋藏着一个已经迷失了2亿多年的“海底龙宫”。通过半个多世纪的发掘、研究与探索,这些远古海中“居民”重现天日,不仅为古生物学家和地质学家研究生物演化和地质变迁提供重要材料,而且也成为造福当地百姓的重要科普旅游资源。     

回到亿万年前的辽西古生物世界

正这里拥有世界上最早的初鸟类——中华神州鸟,它的发现有力支持了鸟类的"陆地奔跑"飞行起源理论;这里发现的翼龙胚胎是世界上第一枚翼龙蛋与胚胎化石,它的出现,证明了翼龙是卵生的事实;这里发现的"杨氏锦州龙"是辽宁目前最大的化石,也是我国乃至亚洲迄今为止发现的保存最完整的禽龙类化石;这里还有一个"木化石王",直径1.5米,露出长度10米,年轮清晰,具有极高的科研价值和观赏价值,为国内罕见……     

穿越5亿多年的神奇与巧合震惊世界 清江生物群:中国再现寒武纪软躯体化石宝藏

正3月22日,西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》在《Science》(《科学》)杂志发表,首次在国际上公布了该团队在中国宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处的惊人发现。这一地区的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,埋藏时期距今5.18亿年,和我国云南著名的澄江生物群为同一时代,被命名为"清江生物群"。这一古生物界的突破性发现,有望与早先云南澄江     

中国的寒武纪大爆发研究:进展与展望

寒武纪大爆发研究是改革开放以来中国地球科学领域取得重大成就和享有国际盛誉的代表性研究方向之一.文章首先简要回顾中国在寒武纪大爆发研究领域的发展历程,认为可将其划分为三个阶段.新中国成立后的前30年是研究积累阶段.改革开放初期,通过参与全球前寒武系-寒武系界线"金钉子"的竞争快速进入该领域国际前沿.紧接着以澄江动物群为代表,一系列寒武纪特异埋藏化石群的发现和研究掀起了全球寒武纪大爆发研究的新一轮热潮. 21世纪以来进入快速发展阶段.以瓮安生物群等为代表,埃迪卡拉纪多种保存方式动物化石的发现填补了动物在寒武纪大爆发之前的演化空白.与此同时,通过多学科交叉和广泛的国际合作,在寒武大爆发过程和环境背景方面获得一系列新认识,对全球该领域的快速发展起到推动作用.文章重点总结了中国在该领域的主要学术贡献,如澄江动物群中节肢动物、后口动物特别是脊索动物的起源和早期演化研究,以及瓮安生物群中动物胚胎化石和微型成体化石的研究等.在此基础上,结合全球研究进展,对中国学者提出的寒武纪大爆发多幕式演化模型进行了新的解读.另外,文章还概述了中国在寒武纪大爆发领域生物与环境协同演化方面的主要研究进展,包括雪球事件和地球第二次大氧化事件的研究等.最后简要分析了寒武纪大爆发研究领域当前存在的关键科学问题,并对该领域未来的研究发展提出建议.     

地震学预报指标研究中的“场兆”和“源兆”问题

分析了地震活动图象和地震学预报指标研究中的“场兆”和“源兆”问题,指出：未来的震源仅仅是区域应力场中若干应力集中区之一;多数地震活动图象和地震预报指标反映的区域应力场的变化;现在已有可能从地震活动图象和地震学预报指标的综合研究,找出一个或几个应力集中区,但还没有什么指标和方法能判断哪一个应力集中区一定和何时会发生强震。由此建议,在确定若干应力集中区之后,将哪一个应力集中区将会发震的判别标志作为进一     

自然神奇造化 地质研学殿堂——秦岭终南山的地质演化

<正>在我国大陆版图的正中央,自西向东矗立着一座巍峨而壮丽的山脉,这就是秦岭。秦岭中段还有一个诗意又传奇的名字——终南山。2009年终南山以其神奇且独特的自然山水登上了世界的舞台,成为西北地区的首家世界地质公园。古老的终南山有着悠久且复杂的地质演化历史,它不仅展示了秦岭中央造山带的典型断裂构造,规模罕见的山崩地质遗迹和第四纪冰川地貌等地质奇观,更有出土“蓝田猿人”和“公王岭动物群”化石的黄土剖面。它是部五彩缤纷,内容充实的“自然史巨著”,为研究中国大陆地质演化、     

二叠纪“茅口期”类动物的演化型式

论述了类背景演化和演化事件的区别 ,确定了“茅口期”类辐射演化和绝灭高峰的层位 .研究结果表明 ,“茅口期”类动物群经历了 3次辐射演化和 4次绝灭高峰 .类动物的演化型式揭示 ,“茅口期”集群绝灭开始于“茅口中期” ,而集群绝灭的高潮则发生在“茅口晚期”