昆明地区早寒武世关山动物群研究新进展

总结了昆明地区关山动物群自1999年命名以来开展的研究工作和取得的新进展.简要叙述了关山动物群的研究概况、地层位置、生物群组合特征和关山动物群的研究意义.在关山动物群中首次发现了古虫动物门的Vetulicola gangtoucunensis Luo,Fu et Hu,吐卓虫Tuzoia sp.nov.,古蠕虫Palaeoscolex sp.nov.,腕足类Heliomedusa sp.nov.及三叶形虫、海绵动物新属种.指出关山动物群是一个由多门类软躯体后生动物化石组成的伯吉斯页岩型的动物群,时代介于澄江动物群与凯里动物群(或伯吉斯页岩动物群)之间,起到了承前启后的作用,在寒武纪生命大爆发和寒武纪早期生物演化的研究中有重要意义.     

寒武纪生命扩张及澄江动物群的意义

生命在地球上的出现及其演化有较长的历史。地球的物理、化学条件是早期生命出现的外因。早寒武世西南地区地质、气候及富含营养的浅海水域是澄江动物群在后生动物演化的关键时期出现的外因。“寒武纪生物的扩张”应有恰当的翻译，同时对现代生物学的“适应辐射”应有清楚的中文解释。从新近发现看，早、中寒武世的澄江动物群及布吉斯页岩动物群与埃迪卡拉动物群具有一些联系，埃迪卡拉动物群并没有在寒武纪时完全绝灭。     

浅析寒武纪海洋中的古虫动物

寒武纪地层中的古虫动物因其形态特征奇特、内部解剖学特征隐蔽,长期以来其形态结构功能和系统分类位置尚未确定。通过对古虫动物化石标本进行野外采集,室内系统观察、对比和解剖研究,并结合有关学者的研究成果,对所采集标本的形态功能进行解释,认为古虫动物很可能代表了后口动物演化的基干类群。古虫动物增加了寒武纪生物的多样性,而且为破译后口动物的起源及早期生命的演化问题带来希望。     

云南早寒武世澄江动物群中新发现的一种古虫动物

报道云南早寒武世澄江动物群中新近发现的古虫类化石—Yuyuanozoon magnificissimi gen.et sp.nov.。新属种具有二分躯体构型和5对链状排列的鳃囊,显示了古虫门的基本特征。但是,新属种所独具的“围鳃腔”和外鳃构造,表明它与先前描述过的古虫动物门的其它属种不同,可能代表一个比尾索动物更为原始的后口动物分支。     

澄江动物群的核心价值:动物界成型和人类基础器官诞生

澄江动物群以富含多门类精美软躯体构造化石享誉学界,是寒武纪大爆发主幕的见证者;它亲眼目睹了地球动物树上几乎所有主要门类祖先的首次大聚会。对该动物群30多年的大规模调查研究大体上可以划分为3个阶段。始自1984年的第一个10年(1984—1994年),早期动物树上的基础动物亚界和原口动物亚界的大量门类被发现,然而对后口动物亚界全然无知。第二个10年研究(1995—2005年),基础动物亚界和原口动物亚界中的更多门类被发现;而最重要的进展,是西北大学团队主导的早期后口动物大发现使后口动物亚界的基本框架被构建,由此地球三分动物树首次成型。第三个10年及其以后时期(2005年之后),3个动物亚界中进一步添加了一些新的门类认知;综合20世纪40年代以来对埃迪卡拉生物群、寒武纪第一世和第二世的珍稀动物群研究成果,学界开始思考三分动物树分步成型与多幕式寒武纪大爆发事件的内在关联,提出了三幕式寒武纪大爆发新假说。澄江动物群研究具有多方面的科学价值,包括动物群结构研究,生态环境研究等,然其核心学术价值主要集中在如下两个方面:(1)作为寒武纪大爆发的主幕见证者,澄江动物群首次创建了地球上三分动物树的完整谱系框架。三幕式寒武纪大爆发假说揭示了地球上动物门类由低等到高等、分阶段爆发创造的本质内涵,即历时约0.4亿年的三幕式寒武纪大爆发与动物树阶段性快速成型的内在耦合性。第一幕发生于埃迪卡拉纪晚期,它诞生了众多基础动物亚界门类(包括大量绝灭门类),也可能出现了少量原口动物的先驱分子;第二幕发生于寒武纪的第一世,除了延续基础动物门类的繁盛外,更创生了原口动物亚界里的主要门类(包括蜕皮类和触手担轮类);第三幕发生于寒武纪第二世(以澄江动物群为代表),不仅延续了基础动物和原口动物门类的兴盛,更重要的是诞生了后口动物亚界里的所有门类。至此,整个三分动物树的框架成型,寒武纪大爆发创新事件宣告基本结束。文章还对几个重要动物类群的生物学属性进行了评述。第一鱼昆明鱼目是已知唯一的最古老脊椎动物,而云南虫、海口虫既不是脊椎动物(即高等脊索动物),也不属于低等脊索动物,而是一类特殊的低等后口动物;长江海鞘是可信的始祖尾索动物,它支持了经典的尾索动物起源假说;古虫动物门首创鳃裂构造,对后口动物亚界的起源探索提供了关键信息。(2)澄江动物群具有深刻的人文哲学意义,所发现的古虫动物门创造的“第一鳃裂”,昆明鱼目创造的“第一头脑”“第一脊椎”“第一心脏”,为达尔文在《人类的由来》中关于人类的主要基础器官起源悬案的破解提供了关键证据。澄江动物群承上启下,其各种形态解剖学信息对解读埃迪卡拉生物群以及寒武纪相关化石库中绝大多数生物类型都具有重要的参考价值。     

盘县—罗平动物群——中三叠世初期生物复苏、辐射的标志性生物群

中国贵州、云南地区发现的盘县动物群和罗平动物群中保存了数量丰富、完整精美且具有较高分异度的海生脊椎动物化石并伴生多门类无脊椎动物化石,是二叠纪末期生物大灭绝后,生物圈复苏和生态系统重建过程中进入快速和全面辐射时期的标志。对这两个动物群的时代、地理、地层与生物组成等方面进行了详细对比后发现,盘县动物群与罗平动物群均产自中三叠统关岭组上段,且同处于牙形石Nicoraella kockeli带,时代均为中三叠世安尼期Pelsonian亚期早期,但同名带内牙形石面貌、地层分布特征及形态演化等存在差异。盘县动物群与罗平动物群中的海生爬行类的多样性组成在科级别的分类单位上比较相似,但在属级别的分异度上略有差异,盘县动物群的组成分子比罗平动物群更加原始,且具有一些后者没有的较原始的形态类型。罗平动物群中的鱼类和节肢类的丰度和分异度均显著高于盘县动物群,从这点来看,罗平动物群的环境中有机质更加丰富,生态系统更加完善,反映其陆源补给更加充足,与盘县动物群相比可能离岸更近。     

澄江生物群分子在贵州遵义牛蹄塘组发现

澄江生物群是认识寒武纪生命大爆发的重要窗口,它的分布范围一直仅限于滇东地区,员近在贵州遵义松林牛蹄塘组底部页岩中发现有Naronia,Archotuba Conoidalis,Isaxys,Perpicaris,Lingulepis,Tsunyidiscus,Scenella,水母状化石(medusiform fossil),海绵动物化石Leptomitus,类似半索动物秆壁虫Rhabdopleura化石,软舌螺类Hyolithids,宏观藻类和疑源类化石Zunyiphyton perelegans Yang et Zhao,1999,Yuknessia sp.,Longenema Ding,1996,Sphaerocongregus variabilis等。其中有一部分是属于澄江生物群分子,这是云南省外澄江生物群分子的新发现。由于生物群之下40m处还产大量海绵动物、高肌虫和藻类化石等组成的松林生物群,其上又有下寒武统明心寺组古杯动物群,因此,这一生物群的发现对研究早寒武世生物的演化也具有一定的科学意义,同时,对澄江生物群的古生态学研究也具有重要意义。     

辽吉下二台群、呼兰群中昌图动物群的发现及其意义

最近,在辽北—吉中下二台群、呼兰群中,发现了奥陶纪昌图动物群。昌图动物群与早寒武世清河镇动物群有密切的演化关系,化石得10属14种(其中3新属、9新种、2未定种)。昌图动物群的发现,对地层时代,奥陶纪生物地层,以及中朝扳块北侧构造地层地体地质演化研究,具有重要意义。     

内蒙古河套盆地晚更新世晚期化石动物群

河套盆地上更新统地层发育,在盆地北侧的山前构成台地,为一套黄色、灰白色河湖相砂砾石层,夹黄绿色粉砂、细砂层,产多种哺乳动物化石,包括5目19属,其中诺氏古菱齿象化石点9处、披毛犀7处、马鹿7处、大角鹿2处,并发现了属于大角鹿演化晚期阶段的新种化石包头大角鹿。哺乳动物群化石中既有喜冷的披毛犀、普氏野马、马鹿等,也有喜温湿的诺氏古菱齿象。除了象类以树干、干草类为食、虎和鬣狗为肉食类外,其余均为以草原生存的大型食草动物。地层和化石的年龄表明该动物群较萨拉乌苏动物群更为年青,建议定名为包头动物群,地质年代为晚更新世晚期,同位素年龄为距今4.0～2.2万年,是在河套古湖周边生息繁演、适应于较为温凉气候条件和稀树草原环境下生存的一个食草动物群,末次冰期以后大多数哺乳动物已灭绝。包头动物群明显地晚于萨拉乌苏动物群,与峙峪动物群和北京周口店山顶洞动物群具有较多的相似处,应同属晚更新世晚期动物群。     

中国首次发现奥陶纪无颌纲古鱼类动物群

2011年5~6月在新疆巴楚县一间房地区南1沟剖面上奥陶统恰尔巴克组首次发现百余件古鱼类化石。根据头甲具有一对眶孔和骨甲具有骨质层结构,将它们确定为无颌纲,并建立了新亚纲1个,新目2个,新科2个,新属新种各4个。鱼类化石赋存于熊剑飞等(2006)在该剖面所作的牙形石Baltoniodus alobatus带中,时代属于晚奥陶世艾家山期早期。根据外部形态特征将这一古鱼类化石群命名为秀丽巴楚鱼-宽吻古盔甲鱼(Bachuiaspis elegans-Palaeogaleaspis platyrostrastus Fauna)动物群。该化石动物群是中国脊椎动物生物证据确凿的记录,也是世界上晚奥陶世早期中国所特有的脊椎动物群。这批化石新材料的发现不仅在古鱼类发生和演化史上,而且在古脊椎动物地理分区和古构造分区上均具有重要的科学价值和研究意义。     

新疆巴楚地区中—晚奥陶世古脊椎动物系统生物学研究

新疆巴楚地区中—晚奥陶世古鱼类化石是我国目前最早的具外骨骼的古脊椎动物,也是世界最早的具外骨骼的古脊椎动物群之一。同时,该动物群是世界最早的、保存良好、数量较为丰富的具外骨骼的古脊椎动物群。本文仅对该古鱼类动物群中的巴楚鱼目、巴楚鱼科的美丽巴楚鱼(Bachuiaspis elegans WangGuo)及目、科未定的郝氏圆头鱼(Cyclocephalaspis haoae WangGuo)代表分子进行了系统的生物学描述和研究。指出该类鱼化石未见鼻垂体孔或鼻垂体孔极不发育,区别于早期和后期的鱼类化石,但头甲的腹部具有鳃区鳃囊各自独立开向外界的外鳃孔,明显地具有承上启下的过渡性和鱼类演化之中间环节或链条,反映了该动物群的原始特征和生物学系统发育上的不可替代性。     

寒武纪大爆发与动物树的成型

由“真动物”构成的动物界（不包括海绵）通常被划分为双胚层动物、原口动物和后口动物3个亚界。寒武纪大爆发经历了爆发的前奏—序幕—主幕3个阶段,其中后两个阶段处于早寒武世初期（依次以小壳化石的首次辐射和澄江动物群爆发为代表）,另一个则发生在“寒武前夜”（即前寒武纪末期）,以伊迪卡拉生物群为代表。这次独特的三幕式大爆发分步完成了动物形态演化谱系树（简写为TOA）的成型。已有化石证据显示,动物树的3大主体或3个亚界的起源及其早期辐射分别发生于寒武纪大爆发这3个主要阶段。澄江化石库中发现的早期后口动物亚界涵盖了该亚界中所有6大分支（棘皮类、半索类、头索类、尾索类、脊椎类和绝灭了的古虫类）的原始类群,澄江动物群时代标志着寒武纪大爆发的顶峰,完成了动物树框架的成型,从而宣告了寒武纪大爆发的基本终结。其学术重要性超越了中寒武世的布尔吉斯页岩,因为前者位于动物树形成的“源头”,而后者仅代表此后的“一段流程”。在动物演化历史上4个最具转折意义的重大创新事件（即多细胞动物起源、两侧对称动物起源、后口动物起源和脊椎动物起源）中,第一个发生在伊迪卡拉纪甚至更早的时期,其余3个则可通过梅树村化石群和澄江化石群观察到其完成的主体过程。已灭绝的古虫动物门,是初具鳃裂构造的原始分节动物,作为由原口动物向后口动物过渡的一个珍稀“缺环”,很可能代表着后口动物亚界的一个根。古囊类兼有两侧对称的古虫类和一些原始棘皮动物的镶嵌体征,最可能代表棘皮动物的一个根。在早寒武世动物演化谱系中,后口动物的＂顶端类群＂的代表是被誉为“第一鱼”的昆明鱼目,目前已知包括昆明鱼、海口鱼和钟健鱼,它们具对眼、脊索与串珠状脊椎软骨共存的原始脊椎,?     

萨拉乌苏动物群有关属种的修订与讨论

随着地层学和年代学工作的深入开展,对萨拉乌苏河地区的地层划分愈加仔细;原含萨拉乌苏动物群的地层现在被划分为下部的萨拉乌苏组和上部的城川组。相应地,过去的萨拉乌苏动物群也被划分为萨拉乌苏动物群和城川动物群;而萨拉乌苏动物群又被进一步划分为下部组合和上部组合,下部组合含王氏水牛和诺氏古菱齿象化石,与欧洲的末次间冰期对应;上部组合以野驴和披毛犀为主,与末次冰期第一阶段对应。但对萨拉乌苏河地区晚更新世动物群中有些属种的分类命名问题,一直未达成共识,有些甚至存在错误认识。关于萨拉乌苏动物群是否含有肿骨大角鹿的问题,争论持续了近20年。最新研究表明,在萨拉乌苏组中发现的两件有肿厚现象的大角鹿下颌骨,应当归入河套中国大角鹿(Sinomegaceros ordosianus),而非肿骨大角鹿。因为,下颌骨肿厚是大角鹿类所有种的共有特征。过去很多文献中提到萨拉乌苏动物群中有"蒙古鹿",经笔者核对,该名称最早被用于"大角鹿蒙古变种"(Cervus megacerosvar.mongoliae)和"蒙古马鹿"(Cervus mongoliae);但这两个名称后来均被弃置不用。关于萨拉乌苏动物群中的恰克图转角羚羊,后来曾有人将其转入许家窑扭角羚,经笔者研究,认为萨拉乌苏河地区的转角羚羊应保持原有名称,即恰克图转角羚羊。     

中国东北地区东部白垩纪植物群及地层新知

中国东北地区东部白垩纪陆相地层发育,富含动、植物化石,并形成了重要的煤及油页岩等矿产.这里还保存了我国除西藏外唯一的早白垩世最早期海相地层的记录,对研究我国白垩纪古地理具有重要意义.近年来,这一地区在白垩纪地层古生物研究中有许多新发现,其中有些新发现还填补了东北地区某些地层"空白".本文简要介绍上述新发现并对这一地区晚白垩世植物群与以恐龙为代表的动物群的协同演化做初步探讨.     

澄江化石库中的双胚层动物新知

作为观察寒武纪大爆发主幕奥秘的最佳科学窗口,澄江化石库展示了三胚层动物(即两侧对称动物)首次全面大辐射的历史产物,让学术界终于看到了已知最古老的同时包括原口类和后口类两大支系的动物谱系庞大“树冠”的主体轮廓,从而给许多较高级动物类群的起源和早期演化研究提供了十分重要的信息。然而,该化石宝库中却很少见到作为“树干”的双胚层动物(即辐射动物)的化石记录,这给“真动物”的源头探秘蒙上了阴影。尽管广布于前寒武纪末期全球浅海域的“文德生物群”一直被认为是动物界早期一次“失败的演化试验”的牺牲品,但其中一支成功延续到早寒武世的春光虫(Stromatoveris)具有叠覆状梳齿构造,很可能代表着栉水母类的一类原始祖先。文中描述新的羽毛状动物王氏澄江海笔(Chengjiangopennawangii)不同于春光虫,前者具有彼此分离的羽枝,且羽枝上保存了排列规整的珊瑚个体虫室,因而与现代八射珊瑚中海笔类的形态学特征十分一致;新的谱系分析显示,它应该代表刺胞动物门中的一个原始类群。     

昆明地区澄江动物群的发现与研究

本文回顾了20多年来昆明地区澄江动物群的发现和研究历史,进一步讨论了澄江动物群的形成条件、演化趋势及组合特征。昆明地区澄江动物群的各类生物化石归并为26个类群179属201种。昆明地区的澄江动物群以节肢动物占统治地位,蠕形动物和触手动物种类繁多。同时毛颚动物和棘皮动物、脊索动物门中的尾索动物、头索动物和脊椎动物均有发现,特别是脊椎动物海口鱼(Haikouichthys)和昆明鱼(Myllokunmingia)的发现,使脊椎动物出现的历史向前推移了5000万年。     

山西天镇晚白垩世——新恐龙动物君及其地层意义

新发现的山西天镇恐龙动物群是以巨龙类（titanosaurids）和甲龙类（ankylosaurids）为代表，含有鸭嘴龙类及兽脚类化石，其中一具何存较完整的巨龙类骨架（已获骨骼近70%）包括3个甲龙头骨及其头后骨骼.该动物君化石相当丰富，经与蒙古、印度、老挝、加拿大、美国和阿根廷等国晚白垩世恐龙动物君的比较我，实属晚白垩世较为罕见的一新恐龙动物群。由于天镇恐龙动物群的发现不仅将原划归始新世的灰泉堡组的时代归属晚白垩世，而且对白垩系划分和探讨恐龙的分类、演化、迁徒、动物地理区及其绝灭等方面的研究均具有重要意义。     

早期骨骼动物演化的阶段性及前寒武系—寒武系界线层的划分和对比

综合分析世界各地区,特别是扬子地台和西伯利亚地台前寒武系—寒武系界线层中的早期骨骼化石,可以看出早期骨骼动物的演化可自老至新分三个阶段。第一阶段为Anabarites-Protohertzina动物群,相当于扬子地台梅树村阶的Anabarites-Protohertzina带和西伯利亚地台马内凯阶的A.trisulcatus带和P.cristata带。第二阶段为早期直管螺形类和软体类动物群,相当梅树村阶Paragloborilus-Siphogonuchites带和托莫特阶Aldanocyaihus Sunnagintcus带。第三阶段为早期软舌螺形类和拉普沃斯壳类动物群,相当梅树村阶的Sinosachitos带及托莫特阶D.regularis带和D.lenaicus带。早期骨骼动物演化的三个阶段可作为洲际对比的标志。     

广西崇左三合巨猿大洞早更新世小哺乳动物群

最近在广西崇左三合大洞发现了步氏巨猿和似人似猿共生的新层位,与之伴生的有52种小哺乳动物,占三合大洞巨猿动物群总数的62%,其中苏门答腊兔（Nesolagus）是东南亚地区首次发现的化石。小哺乳动物群以南方早更新世常见的偏皮氏毛耳飞鼠（Belomys parapearsoni）、中间猪尾鼠（Typhlomys intermedius）、拟低冠竹鼠（Rhizomys brachyrhizomyoides）、硕豪猪（Hystrix magna）、先社鼠（Niviventer preconfucianus）、拟爱氏巨鼠（Leopoldamysedwardioidesi）等为代表,根据小哺乳动物群性质和与其他动物群对比以及磁性地层年代测定,表明其时代应是早更新世中期（约距今120¹60万年前）。该动物群由树鼩、扁颅蝠、小彩蝠、飞松鼠、笔尾树鼠、猪尾鼠等几乎是旧大陆热带-亚热带森林型动物组成,缺少北方类型,基本上属于热带森林动物群,这表明了当时的自然景观为温暖湿润的热带雨林环境。三合大洞小哺乳动物群是广西地区的首次发现,对华南早更新世巨猿动物群详细划分,探讨步氏巨猿演化和早期人类环境背景等目前科学界关注的问题具有重要的意义。     

内蒙古的白垩系分布和恐龙类的发展演变

以内蒙古白垩系的分布为导向,重点剖析了白垩纪恐龙化石重要产地的古生态环境及恐龙种类的适应演化。依据燕山运动旋、岩相古地理、生物种群特征,从内蒙古南部到北部按地层年代划分出三个主要恐龙动物群。并进一步分析了食物能量流通、转化的循环系统,对恐龙动物群种类、数量的影响及其以适应环境为特征的繁衍、发展、分化过程,以及早期与晚期恐龙类的相互关系