巨猿灭绝:科学家解开困扰考古人员已久的人类远亲的经历

巨猿灭绝:科学家解开困扰考古人员已久的人类远亲的经历 中国南部森林中的一群黑熊的艺术印象。资料来源:Garcia/Joannes-Boyau(南十字星大学)由中国、澳大利亚和美国研究人员组成的研究小组在《自然》杂志上发表的这一地区的新证据毫无疑问地表明,地球上最大的灵长类动物在距今29.5万年至21.5万年之间灭绝了,因为它们无法适应食物偏好和行为方式,而且很容易受到不断变化的气候的影响,这决定了它们的命运。古生物学家和共同作者、古脊椎动物与古人类研究所的张颖奇教授说:"黑巨猿的故事是古生物学中的一个谜当其他灵长类动物正在适应环境并生存下来的时候,这样一种强大的生物怎么会灭绝呢?中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的古生物学家和共同第一作者张颖奇教授说:"它消失的原因悬而未决,这已成为这门学科的圣杯。IVPP在这一地区挖掘黑巨猿 的证据已经有10多年了,但由于没有可靠的年代测定和一致的环境分析,我们一直没有找到其灭绝的原因"。揭示巨猿灭绝故事的确凿证据来自于一个大型项目,该项目从分布在中国南部广西省广大地区的 22 个洞穴遗址中收集证据。这项研究的基础是年代测定。共同第一作者、麦考瑞大学地质年代学家基拉-韦斯特韦(Kira Westaway)副教授说:"提出一个物种灭绝的明确原因是一项重大壮举,但确定一个物种从化石记录中消失的确切时间为我们提供了一个环境重建和行为评估的目标时间框架。"在坚硬的胶结洞穴沉积物中挖掘,其中有大量化石和 黑巨猿 的证据。资料来源:Kira Westaway(麦考瑞大学)六所澳大利亚大学为该项目做出了贡献。麦考瑞大学、南十字星大学、卧龙岗大学和昆士兰大学使用多种技术对样本进行了测年。南十字星大学还绘制了黑巨猿牙齿地图,以提取有关猿类行为的信息。澳大利亚国立大学(ANU)和弗林德斯大学(Flinders University)分别研究了洞穴中的花粉和含化石的沉积物,以重建黑猿从繁衍到消失的环境。对洞穴沉积物和化石采用了六种不同的测年技术,得出了 157 个放射性年龄。这些技术与八种环境和行为证据相结合,应用于 11 个含有黑腹蛤证据的洞穴,以及 11 个年龄相近但没有发现黑巨猿证据的洞穴。许多洞穴的位置,包括两个黑巨猿出没的洞穴。资料来源:Yingqi Zhang(中科院 IVPP)发光测年法是主要的测年技术,它测量的是包裹着黑巨猿化石的埋藏沉积物中的光敏信号,并辅以对其牙齿本身的铀系列(US)和电子自旋共振(US-ESR)测年法。南十字星大学地质年代学家 Renaud Joannes-Boyau 副教授说:"通过对化石遗骸进行直接测定,我们确认了它们的年龄与发现它们的沉积物中的发光序列一致,从而为我们提供了一个全面而可靠的黑巨猿灭绝年表。"通过详细的花粉分析、动物群重建、牙齿的稳定同位素分析以及洞穴沉积物的微观详细分析,研究小组确定了巨猿灭绝前的环境条件。然后,研究小组利用猿类牙齿的微量元素和牙齿微磨损纹理分析(DMTA),模拟了种群在繁盛时期与灭绝时期的行为对比。黑巨猿栖息洞穴高出谷底150米,每天都需要攀爬才能进行发掘。资料来源:Kira Westaway(麦考瑞大学)Joannes-Boyau 副教授说:"牙齿提供了一个令人震惊的物种行为洞察力,显示了压力、食物来源的多样性和重复行为。"研究结果表明,黑巨猿灭绝于距今29.5万年至21.5万年之间,比之前的推测要早得多。在此之前,它们在丰富多样的森林中繁衍生息。到距今 70 万至 60 万年前,由于四季变化加剧,环境变得更加多变,导致森林群落结构发生变化。猩猩 - 黑巨猿的近亲随着条件的变化而调整自己的体型、行为和栖息地偏好。相比之下,当黑巨猿的偏好得不到满足时,它就会依赖营养价值较低的后备食物来源,从而减少了食物的多样性。张教授说:"与猩猩等适应能力更强的动物相比,黑猩猩显得难以适应,这最终导致了它的消亡。"随着第六次物种大灭绝的威胁迫在眉睫,我们迫切需要了解物种灭绝的原因。探索过去未解决的灭绝问题的原因,为我们了解灵长类动物的恢复能力以及其他大型动物在过去和未来的命运提供了一个良好的起点。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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科学家首次在考古土壤样本中发现微塑料污染的证据 研究小组在七米多深的沉积物中发现了微小的微塑料颗粒,这些样本的年代可以追溯到公元一世纪或二世纪初,发掘时间为 20 世纪 80 年代末。原地保护考古学一直是一代人管理历史遗址的首选方法。然而,研究小组表示,这些发现可能会促使人们重新思考,因为微小的颗粒可能会损害保存下来的遗迹。微塑料是微小的塑料颗粒,从 1 微米(千分之一毫米)到 5 毫米不等。微塑料的来源很广泛,有破碎的较大塑料碎片,也有在塑料制造过程中使用的树脂颗粒,在 2020 年之前,美容产品中经常使用这些颗粒。这项研究发表在《全环境科学》杂志上,由约克大学和赫尔大学共同完成,并得到了教育慈善机构约克考古学会的支持。研究的意义约克大学考古系的约翰-肖菲尔德(John Schofield)教授说:"这是一个重要的时刻,它证实了我们本应预料到的事实:以前被认为是原始考古沉积物的地方,调查的时机已经成熟,但事实上却受到了塑料的污染,其中包括 20 世纪 80 年代末采样和储存的沉积物。""我们熟悉海洋和河流中的塑料。但在这里,我们看到我们的历史遗产中含有有毒元素。这种污染在多大程度上损害了这些沉积物的证据价值,以及它们的国家重要性,这就是我们下一步要努力查明的问题"。研究人员在当代和存档样本中发现了 16 种不同的微塑料聚合物类型。资料来源:约克考古学会约克考古学会首席执行官大卫-詹宁斯补充说:"我们认为微塑料是一种非常现代的现象,因为我们真正听说微塑料是在最近 20 年,理查德-汤普森教授在 2004 年揭示,自 20 世纪 60 年代以来,随着战后塑料生产的蓬勃发展,微塑料已经在我们的海洋中普遍存在。这项新研究表明,这些微粒已经渗入考古沉积物中,而且与海洋一样,这种情况很可能在类似时期就已经发生,1988 年在约克威灵顿行采集和存档的土壤样本中就发现了这些微粒"。研究在当代样本和存档样本中发现了 16 种不同的微塑料聚合物类型。"考古学关注的是微塑料如何损害考古沉积物的科学价值。我们保存最完好的遗迹例如在铜门发现的维京人遗址在持续1000多年的厌氧水涝环境中,有机材料保存得非常好。微塑料的存在会改变土壤的化学性质,可能会引入导致有机遗骸腐烂的元素。"戴维-詹宁斯补充说:"如果是这样的话,就地保护考古可能就不再合适了。"研究小组表示,鉴于这些人造化学物质对考古沉积物的潜在影响,进一步研究微塑料的影响将是考古学家的当务之急。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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科学家为困惑古生物学家150年的神秘巨骨揭开新谜底 巨大的鱼龙浮尸在海面上的复原图。在欧洲各地的海洋沉积物中都发现了鱼龙的残骸。图片来源:Marcello Perillo / 波恩大学1850 年,英国博物学家塞缪尔-斯塔奇伯里在一份科学杂志上报告了一个神秘的发现:在布里斯托尔附近的化石矿藏 Aust Cliff 发现了一块巨大的圆柱形骨头碎片。此后,类似的骨头碎片在欧洲各地都有发现,包括北莱茵-威斯特法伦州的博嫩堡和法国普罗旺斯地区。2 亿多年前,这些地区被淹没在巨大的海洋之下,海洋覆盖了西欧和中欧的大片地区。沉积物中保存着当时动物世界的化石遗骸,包括海洋和沿海居民。关于这些大型骨骼化石属于哪一类动物至今仍存在一些争议。斯塔奇伯里在对首次发现的化石进行研究时认为,这些化石来自一种已灭绝的类似鳄鱼的陆地生物迷齿亚纲(labyrinthodontia)。然而,这一假设遭到了其他研究人员的质疑,他们认为这些化石来自长颈龙、剑龙或一个仍然完全未知的恐龙类群。长期以来,人们一直不清楚这些骨骼化石来自哪种动物。现在的新研究表明,它们来自鱼龙。图片来源:Marcello Perillo/波恩大学由蛋白质纤维组成的不寻常组织马塞洛-佩里洛解释说:"早在 20 世纪初,其他一些研究人员就已经推测这些化石可能是巨大鱼龙的化石。"这位年轻的研究员在波恩大学地球科学研究所马丁-桑德(Martin Sander)教授领导的研究小组中对这一理论进行了研究,这是他硕士论文的一部分。作为工作的一部分,他研究了化石骨组织的微观结构。他说:"相似物种的骨骼一般具有相似的结构。因此,骨组织学骨组织分析可以用来得出结论,说明该发现源自哪个动物群。"研究人员使用改装过的钻头,能够在不破坏珍贵化石的情况下取出骨头碎片。由此获得的薄薄的骨骼横截面使研究微观结构成为可能。图片来源:Deborah Hutchinson/布里斯托尔博物馆和艺术馆佩里洛首先从至今尚未分类的骨骼中提取样本。他说:"我比较了英格兰西南部、法国和博嫩堡的标本。它们都显示出一种非常特殊的特性组合。这一发现表明,它们可能来自同一动物群"。然后,他用一种特殊的显微镜证明,骨壁具有非常不寻常的结构:它含有矿化胶原蛋白(一种蛋白质纤维)的长链,这些长链以一种独特的方式交织在一起,而这种交织方式在其他骨骼中尚未发现。具有类似结构的鱼龙骨骼有趣的是,加拿大的大型鱼龙化石也具有非常相似的骨壁结构。佩里洛强调说:"然而,这种结构在我研究过的其他动物群的化石样本中并没有发现。因此,看来这些碎片也极有可能属于鱼龙,而且这些发现驳斥了这些骨头来自陆生恐龙的说法"。这些化石很可能来自海洋生物的下颚。通过将化石碎片的大小与该动物群中其他物种的下颚进行比较,可以推断出这些动物的长度:正如鱼龙理论的支持者在早些时候的一项研究中最初推测的那样,它们的长度可能达到 25 米到 30 米。佩里洛说:"不过,这个数字只是估计,还远远不能确定直到我们找到更完整的化石遗骸。尽管如此,这些化石肯定异常巨大。"最早的鱼龙生活在距今约 2.5 亿年前的三叠纪早期的古海洋中。像鲸鱼一样大的鱼龙很早就出现了,但最大的鱼龙大约在 2.15 亿年前才出现。在 2 亿多年前的三叠纪末期,几乎所有鱼龙物种都灭绝了。它们骨壁的不寻常结构类似于碳纤维增强材料可能使骨骼非常稳定,同时允许快速生长。佩里洛说:"即使动物正常进食,这些巨大的下颚也会受到强大的剪切力。这些动物也有可能用鼻子撞击猎物,类似于今天的虎鲸。不过,目前这还只是纯粹的推测。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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日本科学家确定7300年前发生的破纪录的火山喷发

日本科学家确定7300年前发生的破纪录的火山喷发 除了熔岩之外,火山还会喷出大量浮石、灰烬和气体,形成快速流动的气流,即"火成碎屑流",其沉积物是研究过去火山爆发的宝贵数据来源。对于陆地上的火山,地质学家非常了解火成碎屑流的沉积机制,但沉积物本身很容易因侵蚀而消失。另一方面,对于海洋岛屿上或海岸附近的火山来说,火成碎屑流的沉积过程在很大程度上还不清楚,这一方面是因为与水的相互作用不太清楚,另一方面是因为很难获得可靠的数据,因此数据稀少。由于这些原因,很难估计过去许多火山爆发对气候和历史的影响。人们对巨型破火山口喷发和火山物质沉积过程了解不多,因此也难以估计其规模。神户大学的研究人员利用地震反射勘测来观察沉积结构,并对收集到的沉积物样本进行分析,从而获得了有关喷出物的分布、体积和运输机制的重要信息。资料来源:Shimizu Satoshi研究考察和结果以 SEAMA Nobukazu 和 Shimizu Satoshi 为核心的神户大学研究小组乘坐神户大学拥有的培训船"深海丸"(Fukae Maru,后被新造的"海神丸"取代)出海,在日本九州岛南海岸附近的纪海火山口周围进行了地震成像和沉积物取样。地震反射数据的出色细节揭示了沉积结构,垂直分辨率达 3 米,深度达海底以下数百米。萨摩硫磺岛是纪海火山口边缘的一部分。资料来源:Shimizu Satoshi清水解释说:"由于沉积在海中的火山喷出物保存完好,它们记录了火山爆发时的大量信息。通过使用针对这一目标进行优化的地震反射勘测,并对收集到的沉积物进行鉴定,我们能够获得有关喷出物的分布、体积和迁移机制的重要信息。地球科学家在《火山学和地热研究杂志》上发表的文章中报告说,7300 年前的一次火山爆发喷射出大量火山产物(火山灰、浮石等),沉积在火山爆发点周围 4500 多平方公里的区域内。这次火山爆发的浓岩当量体积在 133 至 183 立方公里之间,是科学界已知的全新世(上个冰河时期结束后地球最近 11 700 年的历史)期间发生的最大一次火山爆发。神户大学的地球科学家报告说,这次喷发喷出了133到183立方千米的浓岩当量火山产物(火山灰、浮石等),沉降在喷发地点周围4500多平方公里的区域内,使这次事件成为全新世以来发生的最大一次火山喷发。资料来源:Shimizu Satoshi见解和影响在分析过程中,研究小组证实,海底沉积物和附近岛屿上的沉积物具有相同的来源,从它们在喷发地点周围的分布情况,他们可以明确火成碎屑流与水之间的相互作用。他们注意到,岩浆流的水下部分甚至在上坡时也能传播很远的距离。他们的发现使人们对难以捉摸的火山巨型事件动态有了新的认识,这可能有助于确定其他事件的遗迹以及估计其规模。以 SEAMA Nobukazu 为核心的神户大学研究小组乘坐神户大学拥有的训练船"深江丸"(Fukae Maru,后被新造的"海神丸"取代)出海,在日本九州岛南海岸附近的纪海火山口周围进行了地震成像和沉积物取样。资料来源:神户大学Seama 解释说:"大型火山喷发(如现代文明尚未经历的火山喷发)依赖于沉积记录,但由于许多沉积在陆地上的火山喷出物已因侵蚀而消失,因此很难高精度地估算喷发量。但巨型破火山口喷发是地球科学中的一个重要现象,而且由于我们还知道它们影响了全球气候,进而影响了过去的人类历史,因此了解这一现象也具有重要的社会意义。有鉴于此,我们不禁想到,造成一个与现代首都大小相当的火山口的事件,实际上是人类遍布全球以来最大的火山事件。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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已知最早的皮肤化石令古生物学家感到震惊

已知最早的皮肤化石令古生物学家感到震惊 研究人员发现了一块三维皮肤化石碎片,它比之前描述的皮肤化石至少要早 2100 万年。这种皮肤属于古生代爬行动物的一个早期物种,表面呈鹅卵石状,与鳄鱼皮最为相似。表皮是陆生爬行动物、鸟类和哺乳动物皮肤的最外层,是过渡到陆地生活的重要进化适应。最近,《当代生物学》(Current Biology)杂志对这块化石以及从俄克拉荷马州理查兹斯普尔石灰岩洞穴系统采集的其他几块标本进行了描述。第一作者伊桑-穆尼(Ethan Mooney)是多伦多大学的一名古生物学研究生,本科时曾与多伦多大学的古生物学家罗伯特-雷兹(Robert Reisz)一起参与该项目,他说:"这类发现可以真正丰富我们对这些先驱动物的理解和认识。"皮肤和其他软组织很少会成为化石,但研究人员认为,在这种情况下,皮肤有可能保存下来,因为洞穴系统具有独特的特征,其中包括减缓分解的细粘土沉积物、渗油以及可能是无氧环境的洞穴环境。皮肤化石 图片来源:《当代生物学》/Mooney 等人穆尼说:"在二叠纪早期,动物会掉进这个洞穴系统,被埋在非常细的粘土沉积物中,从而延缓了腐烂过程。但最重要的是,这个洞穴系统在二叠纪期间也是一个活跃的石油渗漏点,石油中的碳氢化合物和焦油之间的相互作用很可能使这种皮肤得以保存下来。"发掘细节这块皮肤化石非常小,比指甲还小。多伦多大学密西沙加分校的 Tea Maho 是这块化石的合著者,她对化石进行了显微镜检查,发现了表皮组织,这是羊膜动物皮肤的标志,羊膜动物是陆生脊椎动物,包括爬行动物、鸟类和哺乳动物,在石炭纪由两栖类祖先进化而来。穆尼说:"我们完全被眼前的景象震惊了,因为它完全不同于我们的想象。发现如此古老的皮肤化石是一次难得的机会,我们可以窥探过去,看看这些最早的动物的皮肤可能是什么样子的。"爬行动物的特征和进化意义这种皮肤具有古代和现存爬行动物的共同特征,包括与鳄鱼皮相似的鹅卵石表面,以及表皮鳞片之间的铰链区域,与蛇类和蠕虫蜥蜴的皮肤结构相似。不过,由于这块皮肤化石没有与骨骼或任何其他遗骸联系在一起,因此无法确定这块皮肤属于哪种动物或哪个身体区域。这种远古皮肤与今天的爬行动物皮肤相似,这表明这些结构对于在陆地环境中生存是多么重要。表皮是脊椎动物在陆地上生存的关键特征,它是身体内部过程和严酷外部环境之间的重要屏障。潜在的祖先联系和保护研究人员说,这种皮肤可能代表了早期羊膜动物中陆生脊椎动物的祖先皮肤结构,使鸟类的羽毛和哺乳动物的毛囊最终得以进化。这块皮肤化石和其他标本是由终身古生物学爱好者比尔和朱莉-梅在俄克拉荷马州的理查兹斯普尔收集的,这是一个石灰岩洞穴系统,也是一个活跃的采石场。理查兹斯普尔的独特条件保存了许多最古老的早期陆生动物标本。这些标本现存于安大略皇家博物馆。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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