人类从哪里来？——（4）人类演化与古地理、古环境和古气候变化

详细介绍了8 Ma以来全球气候变化的规律,研究表明地球上主要发生过3次冷气候事件：第一次冷气候事件大约发生在距今7 Ma,一股强烈的干冷气流刮过欧洲大陆,穿越赤道地区直达非洲大陆,使得原始森林开始萎缩,面积的缩小导致古猿与人类发生演化分异;第二次冷气候事件大约发生在距今4.2 Ma,那时干冷气候持续发展,非洲大陆的原始森林进一步萎缩,并逐渐演化为稀树草原,出现了南方猿人和傍人;第三次冷气候事件大约发生在距今2.3 Ma,全球气候变化波动较大,冷-暖气候交替发育,地球上出现了真正意义上的人（人属）,并逐渐演化成现代人。根据目前的研究,人类的起源和演化与古地理、古环境和古气候变化密切相关,人类演化历史大致可分为7个时期：撒海尔猿人—原初猿人时期、地居猿人时期、南方猿人—傍人时期、能人—鲁道夫人时期、匠人—直立人时期、先驱人—海德堡人时期和智人时期。     

人类从哪里来？——（5）北京直立人真的是东亚人的直系祖先吗？

简要介绍了北京周口店北京直立人发现的过程、已发现的化石材料、现存的化石材料及首批复制的头盖骨模型。描述了北京直立人的主要形态特征,讨论了直立人与现代人在形态特征上的差异,认为包括北京直立人在内的东亚地区直立人是一个灭绝的支系,没有留下后代,不是现代东亚人或中国人的直系祖先。大约在2.0 Ma前,直立人起源于非洲的匠人或能人,而后走出非洲扩散到欧洲和亚洲。非洲的直立人约在90万a前演化为先驱人,约在60万a前演化为海德堡人,约在30万a前演化为尼安德特人、丹尼索瓦人和包括现代人在内的智人。推测从非洲向欧洲扩散的海德堡人后来有可能演化为尼安德特人,而向亚洲扩散的海德堡人后来可能演化为丹尼索瓦人和智人。讨论了北京直立人的分类位置和名称有效性问题,认为亚种不可能单独存在,必须有2个或2个以上的亚种才有效。当前需进一步深化研究北京直立人,探讨周口店的直立人与爪哇岛的直立人究竟有无差别。如果二者没有差别,那么周口店发现的直立人北京亚种（Homo erectus pekinensis）就不是有效名称,应直接归于直立人（Homo erectus）,称为“发现于北京的直立人”（Homo erectusunearthed from Beijing）。如果二者差异明显,有2种处理方法：一是直接提升为种,称为“北京人”（Homo pekinensis）;二是保持现状,仍然称为“直立人北京亚种”（Homo erectus pekinensis）,但印尼爪哇岛发现的直立人学名需作变动,应称为“直立人直立人亚种”（Homo erectus erectus）。     

河北宣化土城子组恐龙足迹化石新发现

本文报道了新近发现于河北宣化地区土城子组的恐龙足迹化石及沉积环境。为确定足迹化石的地质年代、土城子组的沉积环境及足迹化石属种,本文在对恐龙足迹化石层及其上、下地层进行剖面测制、沉积相划分和沉积环境分析的基础上,对化石层上覆凝灰岩层进行了LA-ICPMS锆石U-Pb测年,并对保存较好的足迹化石进行了测量和对比研究工作。研究结果表明,土城子组底部为冲积扇扇中沉积环境,足迹化石上、下地层则表现为河流相沉积环境,而足迹化石的赋存层位形成于滨湖相沉积环境,发育暴露构造并含有大量裸子植物碎屑化石。凝灰岩锆石U-Pb加权平均年龄为152.3±0.3 Ma(MSWD=0.00106),说明化石层位于土城子组一段,时代属于晚侏罗世钦莫利期(Kimmeridgian)中晚期。已发现的足迹化石以兽脚类三趾型足迹为主,包括跷脚龙足迹属(Grallator)、安琪龙足迹属(Anchisauripus)和实雷龙足迹属(Eubrontes),其次为一些疑似蜥脚类恐龙足迹,是华北北缘土城子组中群落丰富度最高的恐龙足迹点,其中一处或许为中国北方面积最大的恐龙足迹点。因此,我们认为宣化-下花园盆地土城子组一段以河流、湖泊...     

中国晚侏罗世多瘤齿兽类哺乳动物的发现及其意义

多瘤齿兽是一类已绝灭的哺乳动物,其以后部牙齿上有很多小瘤(小的隆起,或者小尖)来适于咀嚼植物为特征。总的来说,它们的门齿和臼齿与那些啮齿类相似,但在演化时间上多瘤齿兽比新生代的啮齿类早的多。多瘤齿兽是杂食者,或者说是成功开拓了其它脊椎动物无法开拓的植食生境的植食者(可以树叶、种子、蕨类、裸子植物,再加上蠕虫和昆虫为食)。由于它们多种食性和运动方式,多瘤齿兽成为中生代数量最多的哺乳动物,几乎占侏罗纪和白垩纪时期所有哺乳动物种类的一半。它们的支系是哺乳动物历史上生存时间最长的支系,出现于170 Ma前,大约绝灭于35 Ma。但是,因为多瘤齿兽具有很多独特的、高度特化的牙齿和头骨特征,古生物学家们长期困惑于它们的进化起源。最近,中国辽西发现了一件产自晚侏罗世髫髻山组的多瘤齿兽类哺乳动物。由于其牙齿上发育明显的纹饰,如很多小的脊、沟、凹槽等,新发现的哺乳动物被命名为皱纹齿兽(Rugosodon)。另一方面,由于与皱纹齿兽亲缘关系最近的哺乳动物产自西欧的侏罗纪地层,因此其种名被命名为欧亚皱纹齿兽(Rugosodon eurasiaticus)。新发现为晚侏罗世时期欧洲和亚洲的哺乳动物具有高度的相似性提供了最新的证据。皱纹齿兽是一种夜行的哺乳动物,生活于气候温和的湖滨,与长羽毛的恐龙近鸟龙、翼龙类达尔文翼龙、大量节肢动物、其它几种哺乳动物共同生活于一起。根据与现生哺乳动物的比较,并依据欧亚皱纹齿兽手部比例、末端指节的形态等,推论欧亚皱纹齿兽很可能是地栖哺乳动物,或者说地栖比攀爬的可能性更大。这一发现对于研究多瘤齿兽早期的演化、食性分异、运动适应起源等具有重要的科学意义。     

羽毛还是鳞片

简要介绍了羽毛的结构、类型、发育过程、起源及早期演化,讨论了"单根管状羽毛"的性质,指出这种管状结构不是羽毛,而是高度变形的特化鳞片。尽管羽毛与爬行动物的鳞片同源,而且羽毛是由恐龙身上的鳞片演变而来,但关键在于小囊领的分异和羽枝脊的出现与否。也就是说,在形态结构上,如果表皮的角质化衍生物出现了羽根和羽小枝,就应该将其称为羽毛,未发生这种分异的结构应当归于高度变形的特化鳞片。同时还讨论了德国法兰克福圣肯堡自然历史博物馆收藏的带纤维状结构的鹦鹉嘴龙和俄罗斯西伯利亚发现的植食性恐龙(Kulindadromeus zabaikalicus),认为二者发育的纤维状结构或羽毛状结构不是羽毛,而是高度变形的特化鳞片,并不存在鳞片与羽毛共生的现象。就目前的材料而言,羽毛仅限发育于兽脚类恐龙中,并不是所有的恐龙均发育羽毛。     

中国南方泥盆—石炭系界线年龄

以贵州大坡上剖面和广西南边村剖面为基础,介绍了我国泥盆—石炭系界线年龄研究现状。桂林南边村剖面属于斜坡相重力流沉积,牙形类的演化序列有些混乱。虽然前人将泥盆—石炭系界线定在‘56层’与‘57层’之间,但这些 ‘层’号实际上是牙形类采样号。‘55层’—‘58层’是一层介壳灰岩,采集了4个牙形类样品。研究认为,将泥盆—石炭系界线置于该层介壳灰岩内不正确,在理论上也不科学,不能将介壳灰岩中的腕足类化石一分为二,即个体的下部属于晚泥盆世,上部属于早石炭世。用于测年的样品采自‘58层’和‘66层’,明显高于剖面中牙形类Siphonodella sulcata出现的层位,很显然,获得的（361.0±4.1）Ma界线年龄值不可信。贵州大坡上剖面属于深水盆地相沉积,也是我国唯一既产出Wocklumeria动物群又产出Gattendorfia动物群的剖面。刘永清等（2012）在王佑组底部2～4 cm厚的含凝灰岩黑色页岩中采集了1件凝灰岩测年样品,获得了1个锆石U-Pb测定年龄（359.6±1.9）Ma,该年龄值非常接近但又老于国际地层委员会2020年公布的（358.9±0.4）Ma的界线年龄值,表面看来,该年龄值基本可信,也是可接受的,但其误差较大、精度较差,需再次采样加以验证。研究认为,国际地层委员会公布的界线年龄值（358.9±0.4）Ma是可以接受的,而且泥盆纪末期事件层的年龄值在360.0～361.0 Ma区间同样也是可接受的。     

浙闽地区白垩纪中期古土壤类型与古气候

对浙江西南和福建西南数个小型沉积盆地的11个剖面和观察点进行了地质调查,在中国大陆第一次识别了白垩纪中期三种古土壤类型,分别是粘土红壤、钙质土壤和铁质土壤型。粘土红壤型以发育红色(粉砂质)泥岩、生物潜穴、植物根系(根迹)为特点,钙质土壤型以发育紫灰色调钙质泥岩、钙质结核(含姜结石)为标志,铁质土壤型显示了紫红和橙黄色调泥岩、粉砂岩与铁质皮壳及结核组合。进而提出,白垩纪中期的阿普特期-阿尔布时期,在浙江西南金华—衢州—丽水盆地、中部的永康盆地大量发育钙质土壤,以横山组、中戴组、金华组、馆头组和朝川组为代表,属于亚热带干旱—半干旱气候产物;在闽西南地区出现丰富的铁质氧化型土壤,由板头组、均口组和沙县组为代表,反映热带半干旱气候;之后的白垩纪中期赛诺曼期(衢县组)在浙西局部地区气候变为亚热带温湿气候,古土壤变为粘土红壤型,开始产生较为丰富的生物活动,而闽西南主体气候格局可能不变,但沉积建造因区域构造断隆作用转变为巨厚的"丹霞"砾岩。     

陕西甘泉发现中侏罗世恐龙足迹群

恐龙足迹化石是重建鄂尔多斯盆地侏罗纪恐龙动物群的重要途径。在野外地质调查和室内研究的基础上,对陕西甘泉中侏罗世直罗组发现的恐龙足迹群进行了简要记述。初步研究结果表明,甘泉恐龙足迹群具有较强的多样性,足迹类型包括了兽脚类、蜥脚类、可能的鸟脚类及龟鳖类足迹;兽脚类足迹呈现高度多样化,包括大型、中型和小型的三趾型足迹和大型的四趾型足迹;蜥脚类足迹可归入雷龙足迹;可能的鸟脚类足迹保存较差,难以归入到具体属种;可能的龟鳖类足迹为鄂尔多斯盆地侏罗系的首次记录。甘泉恐龙足迹群的发现,扩大了中国恐龙足迹的地理分布,对于重建鄂尔多斯盆地侏罗纪恐龙动物群及古生态、古地理、古环境等具有重要意义。