前寒武纪生物起源时间的化石和分子钟研究

时间尺度的确定，对于估计生物有机体的分子和形态改变的速率，以及建立大进化和生物古地理学模式都有非常必要的，传统的化石记录和新兴的分子钟研究，是可以提供生物谱系起源和分支时间的两种手段，占整个地球生命历史七分之六的前寒武纪，是地球及地球上生命演化的重要时期，对前寒武纪相当繁荣的微生物的起源时间和后生动物各门类的分支演化时间的研究，一直存在着很大的争议，本文在总结化石记录和分子钟研究结果时发现，由分子钟研究得出的早期微生物的起源时间明显晚于化石记录，而在后生动物分支演化时间的估算上却早于化石资料。本文试图从两种方法自身的特点来探讨这种分支演化时间的重大差别。     

分子钟假说与化石记录

进化是整个生命科学研究的核心和灵魂 ,而早期的生命演化在生物进化过程中具有重要地位 ,是科学界研究的前沿和热点问题。基于生物的遗传距离所建立的分子进化速率 ,可用于进一步推测不同生物类群在进化历史上的分歧时间。这一间接时间数据可与化石记录所反映的直接数据进行比较。分子钟研究为探究早期生命演化提供了一个新的途径 ,不仅可用来对基于化石记录的传统结论加以验证 ,同时对于化石记录不完整的生物类群起源历史的推测具有特殊意义。然而 ,利用分子钟方法所得出的不同门类起源时间总是早于化石记录 ,因此分子钟与化石记录的矛盾仍十分突出。文中综述了基于化石证据研究后生动物起源、寒武纪生命大爆发及被子植物起源等早期生命演化的研究进展 ,介绍并分析、讨论了分子钟方法及利用分子钟研究早期生命起源时间问题及其与化石记录间的矛盾 ,同时认为古DNA的证据有利于分子钟的校正     

二纺蛛总科（蜘蛛目：新蛛下目）蜘蛛化石研究进展

二纺蛛总科包括5个现生科、5个化石科以及一些科级位置未定的化石物种,是蜘蛛目中较为古老的一个类群。目前已知最早的二纺蛛总科化石记录可以追溯到早侏罗世,但分子系统发育研究推测其起源时间为二叠纪。二纺蛛总科蜘蛛在中生代最为繁盛,化石物种相对较多,是蜘蛛化石类群的重要组成部分。而现生二纺蛛总科蜘蛛十分稀少,且主要分布在热带和亚热带地区。近年来的系统发育研究认为二纺蛛总科可能是复杂生殖器类的姐妹群,是蜘蛛演化研究的关键类群。因此,本文对二纺蛛总科分类系统的研究历史进行了回顾,总结了二纺蛛总科化石类群在不同地质历史时期的组成和分布,统计了二纺蛛总科蜘蛛化石的名录。目前,二纺蛛总科蜘蛛化石分类研究基础薄弱,部分化石类群的系统位置存疑,二纺蛛总科内部系统发育关系尚不清晰。在将来的研究中,需要利用多种技术手段获取化石材料的形态学信息,打好分类学基础;结合化石类群和现生类群进行系统发育分析;进而联系古地理、古生态、生物学行为等研究,全方位分析二纺蛛总科的自然演化历史。     

二纺蛛总科（蜘蛛目：新蛛下目）蜘蛛化石研究进展

二纺蛛总科包括5个现生科、5个化石科以及一些科级位置未定的化石物种,是蜘蛛目中较为古老的一个类群。目前已知最早的二纺蛛总科化石记录可以追溯到早侏罗世,但分子系统发育研究推测其起源时间为二叠纪。二纺蛛总科蜘蛛在中生代最为繁盛,化石物种相对较多,是蜘蛛化石类群的重要组成部分。而现生二纺蛛总科蜘蛛十分稀少,且主要分布在热带和亚热带地区。近年来的系统发育研究认为二纺蛛总科可能是复杂生殖器类的姐妹群,是蜘蛛演化研究的关键类群。因此,本文对二纺蛛总科分类系统的研究历史进行了回顾,总结了二纺蛛总科化石类群在不同地质历史时期的组成和分布,统计了二纺蛛总科蜘蛛化石的名录。目前,二纺蛛总科蜘蛛化石分类研究基础薄弱,部分化石类群的系统位置存疑,二纺蛛总科内部系统发育关系尚不清晰。在将来的研究中,需要利用多种技术手段获取化石材料的形态学信息,打好分类学基础;结合化石类群和现生类群进行系统发育分析;进而联系古地理、古生态、生物学行为等研究,全方位分析二纺蛛总科的自然演化历史。     

中国晚泥盆世至早三叠世楔叶类植物多样性研究

化石类群的分类单元多样性和形态多样性变化是生物宏演化的 2 个基本方面,而以往的研究对于后者的关注较少.晚古生代的楔叶类植物易于识别,化石记录丰富,但针对这一类群多样性演化的研究还较为缺乏.基于华北板块、华南板块晚泥盆世至早三叠世楔叶类植物属、种以及叶片形态编码数据库,对楔叶类植物宏演化历程进行详细研究.中国(华北板块...     

云南的早期脊椎动物化石研究

我国云南是世界上早期脊椎动物化石的重要产地,古生代中期的鱼类不仅门类齐全,而且大多出现时代早、地区性属种多,其中不少化石材料如今已成为探讨如脊椎动物起源、硬骨鱼类起源、四足动物起源等一系列生命史中重大课题的关键资料。主要对古生代中期云南早期脊椎动物化石的研究做一个系统、全面的回顾与总结,并在此基础上对未来有关研究的重点与方向进行了展望。在探索生物演化格局的同时,不仅要加强对演化机制、环境以及古地理背景的研究,而且更要强调多学科的交叉与融合,充分利用我国古生代中期丰富的鱼类化石资料,在早期脊椎动物系统演化、古地理与古气候等方面做出原创性的成果。     

乌类起源有关问题的探讨—鸟类起源问题尚未解决

鸟类起源是物种起源中的重大且严肃的科学课题，本文从地层学、鸟类形态学及兽脚恐龙演化等方面分析了有关鸟类的演化特征，对中华龙鸟是鸟类的最早祖、鸟类起源问题已经解决的观点提出了不同看法，认为鸟为原起源演化课题仍需深入探索和研究。     

石珊瑚目的早期系统发育和系统分类研究

石珊瑚目是中新生代的重要造礁生物。直到中三叠世才大量出现多种石珊瑚化石,距二叠纪末生物大灭绝、古生代皱壁珊瑚和床板珊瑚灭亡14 Ma之久。石珊瑚的起源和早期系统发育,成为生物大灭绝及复苏的一个难题。文章目的是综述多学科研究石珊瑚早期系统发育的进展,以及多家系统分类,展望前景。研究方法有骨骼构造与微细构造及软体的对比,时空分布分析,寻找早期珊瑚化石及分子生物学等。研究结果主要有石珊瑚可能起源于只有软体的海葵类,发现早期石珊瑚化石,以及石珊瑚在300 Ma之前已演化为两支,但还有不少空白和争议。结论是为了查明石珊瑚的早期系统演化和分类,需要加强古生物与今生物学者多学科交叉的综合研究,努力寻找中间环节,填补研究空白。     

现代人起源的多地区进化学说在中国的实证

关于现代人起源主要有两种学说:多地区进化说和近期出自非洲说。文章介绍了中国人类进化的假说:'连续进化附带杂交’。构成这个假说的基础的中国资料为多地区进化说提供实证。其直接证据来自人类化石,包括中国人类化石具有一系列共同特征,直立人与智人之间有形态学上的镶嵌,中国化石中有表现西方基因的形态学证据。另外,本文还简略介绍了用DNA研究中国现代人起源目前达到的结论,并从体质人类学、旧石器时代考古学、古环境研究和分子生物学研究等诸方面的资料对这个结论进行检验。     

中国的遗迹化石研究

中国的遗迹化石在20世纪后期取得了长足的进展，主要表现在三个方面：前寒武纪遗迹化石与后生动物的起源和演化研究，将后生动物遗迹化石记录追索到1500Ma甚至1800Ma左右的元古宙早期；遗迹化石和遗迹组构与沉积环境和层序地层的关系研究，描述了大量的遗迹化石，建立了多种地方性的遗迹相，遗迹组构研究开始渗透到遗迹学研究的众多方面；拓扑遗迹分析，将拓扑学与遗迹学紧密联系，创立了遗迹学研究的新方法。     

开展华北地台古元古代早期微古植物群与真核生物研究

深入开展古元古代早期（2500－1800Ma)微古植物化石研究，查清其产出层位、种层组成、组合特征、时空分布规律等，在古元古代晚期长城系层位之下建立一个目前世界上时代最老、层位最低的真核生物的微古植物化石组合，这是在国内外该时期生物地层学研究中一个全新的课题和极待解决的问题。通过比较形态学、分子古生物学和古生态学研究，查清微古植物群中真核生物的生物学属性，追索真核生物产出的最低层位，探索真核生物的起源，为探讨地球早期生命演化提供直接的化石证据。开展古元古代早期微古植物群研究和探讨真核生物的起源，不但具有地层划分与对比的实际价值，而且在生物学研究具有重大的理论意义。．     

人类起源研究回顾与中国古人类学展望

根据对人类起源研究的回顾和对我国人类进化概况的认识，将我国古人类学研究推向更高的境界的首要任务是找到新的比较完整的化石和有关材料，关键之举是高水平的创新研究，发现和综合考量蕴藏在其中的各种信息，因此在新的世纪，必须大力进行野外调查，发现更多人类化石和旧石器以及有关的材料，进行深入的形态学和考古学研究，还要寻求人类古生物学与分子生物学在人类起源与进化研究方面的协调，构建更加坚实的我国古人类年龄框架，适当地进行我国古环境与人类关系的研究。     

一件张家湾巢湖龙（双孔下纲：鱼龙型超目）标本的新认识

早三叠世是鱼龙起源和早期演化的关键阶段，Chaohusaurus则是该时期化石材料最丰富、研究程度最高的鱼龙类群之一，但其标本几乎全部产自华南下扬子区的安徽巢湖，此外仅在中扬子区北部的湖北远安曾有少量发现和报道。本次对一件曾初步研究的远安Chaohusaurus zhangjiawanensis标本开展进一步修复和观察，对该属种形态信息缺失较多的头骨进行描述并重点与Ch zhangjiawanensis最早报道的两件标本及安徽研究程度较高的其他Chaohusaurus进行对比分析，以期补充完善对Ch zhangjiawanensis比较解剖和形态功能特征的认识并加强对Chaohusaurus内群演化、生活环境和活动范围等方面的了解。发现Ch zhangjiawanensis与Ch chaoxianensis、Ch brevifemoralis等安徽分子的骨骼整体比例和头骨各孔构成等特征相似，但较Ch chaoxianensis和Ch brevifemoralis上颌骨更长、附着牙齿更多且更密集强壮，外鼻孔的后置不明显，骨架更粗壮，躯干更僵硬。研究认为Ch zhangjiawanensis与安徽Chaohusaurus的骨骼形态差异可能是不同环境导致，推测其多而强壮的后部上颌牙和僵硬的躯干可能是因其以高度骨化的湖北鳄等脊椎动物为食和生活在局限、高盐度的浅海环境而发生的适应性演化，但也不能排除是继承自更古老的类群，或是其活动范围更大、食物来源更广等原因。据此分析，由于早三叠世恶劣的海洋生态环境，碎片化分布的小生态地理区可能广泛存在，使典型的游泳型生物鱼龙在起源和辐射后又在这些缺乏交流的“避难所”中分别演化并形成不同的形态属，但这也导致从特殊骨骼形态探讨早期鱼龙各类之间的演化关联及追索其共同祖先变得困难，因此尚需继续加强对已知早三叠世鱼龙化石层下部层位及相应化石产区附近同时期不同环境海相化石的追寻和分析。     

中国早期具刺疑源类的演化及生物地层学意义

本文以我国元古代至早寒武世梅树村阶中发现的具刺疑源类化石为基础，结合最近研究的新资料，通过对具刺疑源类化石组合特征、形态对比、微细结构和演经关系的研究，并与国内外资料广泛为对比。探讨了我国早期具刺疑源类的演化阶段、各阶段的组合特征及生物地展学意义，论证了我国早期具刺疑原类的演化发展趋势。     

鸟类起源有关问题的探讨——鸟类起源问题尚未解决

鸟类起源是物种起源中的重大且严肃的科学课题,本文从地层学、鸟类形态学及兽脚恐龙演化等方面分析了有关鸟类的演化特征,对中华龙鸟是鸟类的最早祖先、鸟类起源问题已经解决的观点提出了不同看法,认为鸟类的起源演化课题仍需深入探索和研究。     

峡东区晚震旦世陡山沱组宏体生物化石生态地层学研究

通过对扬子地台北缘－宜昌峡东黄陵背斜东西两翼若干条晚震旦世纪陡山沱组剖面的系统研究，发现并获得丰富的微古植物及宏体生物化石，并依次描述了其类型特征，总结 了其在垂向地层的分布演化规律，建立了两个宏体生物化石群落，最后，初步讨论了区内软躯体动物和具骨骼等后生动物的起源。     

西宁盆地嵌齿象化石地点考证及地层对比

西宁盆地的间型嵌齿象(Gomphotherium connexum)和维曼嵌齿象(Gomphotherium wimani)的种型群材料是中国最早的一批有出土地点记录的长鼻类化石。这些化石在西宁盆地新生代地层划分和对比中起到了基础性的作用,但长期以来,对二者种型群材料产出的精确地点和层位并不完全清楚。受此影响,对二者生物年代及演化阶段的研究,以及西宁盆地的地层对比存在很多争议。对西宁盆地间型嵌齿象和维曼嵌齿象种型群化石点(即正型地点)进行了多方考证,获取了化石地点的准确位置:吊沟和八盘山。通过地层对比,证明两种嵌齿象的正型地点出自同一层位——关家山组(原咸水河组下部)底部河道相的绿色砂砾岩层中,两者的时代相同。依据已有的古地磁结果,间型嵌齿象和维曼嵌齿象的正型地点的年代应为16~15 Ma。通过形态学分析进一步阐释两种嵌齿象的系统演化关系,认为二者仅仅代表不同的演化方向,而不是原始与进步的演化阶段。这一方面对中国古生物史的研究有重要意义,另一方面为探讨嵌齿象类群演化的问题提供了关键性的年代学数据,也对西宁盆地的大地构造和沉积环境演化等方面提供了重要的生物地层学证据。     

三叠纪鳍龙类的地层分布及其演化

三叠纪的鳍龙类主要在近岸浅水环境中生活,多数分布在特提斯洋区,而在北美地区极少且仅发现两属。近年来我国华南地区发现的多层位保存的三叠纪鳍龙类材料为探讨鳍龙类的起源、迁移与演化提供了新的信息,同时也向传统的认识提出了挑战。目前三叠纪鳍龙类的地层发生序列与演化谱系之间仍然存在矛盾,基于系统演化研究得出的西特提斯区起源说与我国近年来在安徽巢湖的新发现不完全一致。这主要是由于其地层产出序列以及化石保存不完整所致,未来有待于在我国以及世界其他更古老地层中化石材料的发现,以及基于所有标本对三叠纪鳍龙的谱系演化的系统认识。     

轮藻居群的种内变异与生物地层对比

传统轮藻化石研究对中国白垩系-古近系地层界线划分起到了重要的作用,但是轮藻属种的洲际对比却难以实现,究其原因,主要是中国与国际分类学方法未统一,属种名称不一致所导致。前人通过对现生轮藻藏卵器形态发育的观察发现,一个轮藻种的藏卵器钙化程度的不同,会导致其螺旋细胞呈现由凹到凸的变化。文章介绍了以居群为单位的轮藻化石研究思路,居群内不同的藏卵器个体在形态上存在一定的差异, 但这些差异之间存在连续过渡的关系,并未出现明显的分异,我们将这些形态变化称为种内变异;种内形态分析可以对已建立的属种进行有效厘定,有助于中国与国际的轮藻化石居群进行对比。此外,轮藻生物地层学研究还需结合古生态学和古地理学分析,优先选择生态域广和地理分布范围广的分子进行生物带命名,有利于进行洲际地层对比。     

层孔虫研究进展与展望

层孔虫(stromatoporoid)一词由德国地质学家Goldfuss在1826年创立,因其表面呈纹层状而得名。层孔虫属于海绵动物,是一类营群体生活的海洋底栖固着生物,形态多样,大小从几厘米至数米不等,通常生活在温暖、清澈、盐度正常和光照条件好的浅海中,常与珊瑚、藻类共生而形成生物礁,是重要的造礁生物之一。层孔虫起源于早奥陶世,繁盛于泥盆纪,进入石炭纪基本消失,但在晚三叠世复又出现,并于晚侏罗世得到进一步发展,最终在早白垩世末彻底灭绝。本文在回顾总结了层孔虫研究历史与研究现状,指出层孔虫的研究历史大体经历了零星研究阶段(1826—1950年)、系统研究阶段(1951—1971年)和集成创新阶段(1972年至今),主要介绍了层孔虫的形态与构造、系统分类、起源与演化、生物间的共生关系和层孔虫在古环境重建中的应用,在此基础上提出了目前层孔虫研究中存在的3个主要问题: 缺少明确、完善且统一的生物分类方案;起源的时代存在争议,演化过程中存在奇怪的“间断”现象,早石炭世至晚三叠世的地层中未见相关化石记录;与各种共生生物之间的关系不甚清楚。层孔虫在古生物学的研究中是不可缺少的一个门类,它的各种形态、习性特征在恢复古地理、重建古环境的过程中具有重要意义。