古老的深海居民:1.04 亿年前的化石揭开了海洋的过去

古老的深海居民:1.04亿年前的化石揭开了海洋的过去科学家发现化石证据表明,自白垩纪以来,高等无脊椎动物,特别是不规则的回声类或海胆,在深海中稳定地定居了至少1.04亿年。研究小组分析了来自沉积物样本的4万多个脊柱碎片,发现了随着时间推移而发生的进化变化,特别是在重大灭绝事件之后,并提出了未来全球变暖对深海生态系统的潜在影响。有假说认为,深海生态系统在经历了无数次物种大灭绝和海洋扰动之后一再获得新生。因此,在地球的时间轴上,目前这些深海中的海洋生物可能相对较新。然而,越来越多的证据表明,这个水下世界的部分区域可能比人们曾经认为的要古老。哥廷根大学领导的一个研究小组现在提供了第一个化石证据,证明高等无脊椎动物在深海海底的稳定定居至少已有1.04亿年。不规则棘皮动物(海胆)的化石刺表明,它们自白垩纪以来就长期存在,并在波动的环境条件影响下不断进化。研究结果发表在《PLOSONE》杂志上。来自地球历史不同时期的一系列海胆刺,展示了形状的多样性。图片来源:PLOSONE,2023Wieseetal.研究人员观察了来自太平洋、大西洋和南大洋钻孔中的1400多份沉积物样本,这些样本代表了200米到4700米的前水深。他们发现了40000多片棘刺碎片,并根据这些棘刺的结构和形状将它们归入了一个名为不规则回声类的类别。为了进行比较,科学家们记录了棘刺的形态特征,如形状和长度,并确定了两个时期各约170根棘刺的厚度。作为栖息地中海胆总质量-生物量的指标,他们测定了沉积物中刺的数量。这些刺化石证明,至少从大约1.04亿年前的白垩纪早期开始,深海中就不断出现不规则的棘皮动物。它们还提供了对过去的更多令人兴奋的见解:大约6600万年前白垩纪末期毁灭性的陨石撞击导致了全球范围的大灭绝-恐龙就是最主要的受害者,但这也对深海造成了相当大的干扰。这一点可以从棘刺的形态变化中看出来:与灭绝前相比,灭绝后的棘刺变得更细,形状也更加多样化。研究人员将此解释为"小人国效应"。这意味着在大灭绝之后,较小的物种具有生存优势,从而导致物种的体型变小。原因可能是深海底部缺乏食物。该研究的第一作者、哥廷根大学地球生物学系的弗兰克-维泽博士解释说:"我们将棘刺的变化解释为深海中不断进化和出现新物种的迹象。"他强调了另一项发现:"大约7000万年前,海胆的生物量有所增加。我们知道,与此同时海水也冷却了。深海生物量与水温之间的这种关系让我们能够推测深海将如何因人类引起的全球变暖而发生变化"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382705.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1382705.htm

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加州出土的化石揭开了咖啡和土豆祖先在恐龙灭绝中生存的秘密

加州出土的化石揭开了咖啡和土豆祖先在恐龙灭绝中生存的秘密阿特金森说:"这块化石告诉我们,在我们最初的认识之前,一群真正多样化的开花植物已经进化了。该化石属于一组藤本植物,是为雨林增加结构复杂性的木质藤本植物。它向我们展示了这组开花植物在化石记录中出现得超级早。有一些假说认为它们在白垩纪就已经出现了--但没有很好的明确证据。这是一个很好的指标,表明结构复杂的现代型雨林可能早在8000万年前就已经存在了。"据库克大学的研究人员称,该化石果实为地球上生命历史中的一个"关键区间"提供了新的启示。阿特金森说:"这是一个森林从以针叶树等被子植物为主过渡到以开花植物为主的时期。我们知道这些生态过渡发生在白垩纪晚期--但是我们仍然需要关键的证据,比如某些生态系统是如何形成的,比如雨林,今天的雨林包括了今天活着的一半以上的植物物种。这块化石显示,这种多样化的植物群体--拉米人,比以前认为的要早,北美西海岸的白垩纪生态系统可能类似于结构复杂的雨林"。这块保存完好的化石是在20世纪90年代由建筑工人在加州萨克拉门托的花岗岩湾附近建造住房时出土的。该化石位于与坎帕尼亚纪(晚白垩纪六个时代中的第五个时代)相关的奇科地层的沉积物中,由塞拉学院的理查德-希尔顿和帕特里克-安图兹收集,并存放在他们的自然历史博物馆。经人介绍,他访问了塞拉学院的自然历史博物馆,直到阿特金森看到几十年前从建筑工地上找到的植物化石,才明白这个标本的潜在意义。"当我打开这个抽屉时,我注意到这个果实的表面有非常醒目的图案,"这位科大的研究员说。"我立即认出它属于茶茱萸科,它在大灭绝事件后较年轻的白垩纪沉积物中很有名。它到处都是。但是在这之前,没有明确的已知化石属于这个家族,而这个家族的植物就有这些非常引人注目的果实。"为了证实他对该化石的想法,阿特金森需要仔细观察。他用光镜研究了化石果实的结构,这使他能够生成标本的美丽照片。通过仔细观察它的脊、坑、行和小瘤的排列,与以前描述的化石进行比较,将它正确地放在其家族树中,这项工作对阿特金森提出了挑战,因为他从来没有描述过同类的"压缩化石"。在将该植物化石归入Palaeophytocrene属后,阿特金森以发现它的奇科地层命名该物种。他说:"我只是用它被发现的地层来命名它。我的部分工作是为我描述的新物种想出科学名称,但我在这方面没有那么大的创造力--通常我查找它被发现的地点。这个名字是否已经被采用了?"昆士兰大学的研究人员说,这些发现有助于确定最多样化的开花植物群之一在杀死恐龙的大灾难中幸存下来,演化成数千种熟悉的现代物种,包括人类的重要粮食作物。研究涉及对深层时间的理解,以更好地调和现代生物多样性是如何形成的--以及它在未来可能会如何应对气候变化,白垩纪的拉美植物记录一直很难建立与北美西部内陆和东海岸相比,北美西海岸的白垩纪植物取样不足。通过扩大地理取样,我们会遇到越来越多的植物,以帮助我们了解导致现代生物多样性的白垩纪多样化。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353567.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353567.htm

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云南禄丰发现1.2亿年前恐龙足迹化石

云南禄丰发现1.2亿年前恐龙足迹化石中国云南省禄丰市发现400多枚超过1.2亿年的恐龙足迹化石。据央视新闻星期一(5月27日)报道,研究人员在云南省禄丰市恐龙山镇梨园村,发现数量众多的白垩纪早期恐龙足迹化石。现场测定地层年龄显示,恐龙足迹所在岩石层距今虽然已经超过1.2亿年,但现场很多足迹保存却依然十分清晰。这些恐龙足迹化石最早由两名当地村民上山牧羊时发现,再报告给了自然资源部门。随着勘测调查范围扩大,越来越多的恐龙足迹化石持续被发现,截至5月26日,研究人员共发现恐龙足迹化石400多枚。禄丰市恐龙化石保护研究中心主任王涛介绍,“这些脚印有三个类型的,一个是大型的蜥脚类,类似梁龙这个类型踩的;另外一个是类似霸王龙这个类型踩的;还有一个类型看上去像甲龙、剑龙这个类型踩的脚印化石。”禄丰市恐龙山镇是恐龙足迹化石的集中发现地,自20世纪90年代以来,邢立达、吕君昌等中国知名古生物学家和地质学家先后在当地贝壳山、竹箐口水库、大栗树村和李家村等地发现恐龙足迹化石。报道称,此次发现很大程度上证明,白垩纪时期,依然有种类丰富、种群庞大的恐龙族群在禄丰地区生活过。目前,现场勘测和相关研究还在进行中。2024年5月27日10:10PM

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有腿的鱼?3.75亿年前的鱼化石揭开了进化的秘密

有腿的鱼?3.75亿年前的鱼化石揭开了进化的秘密3.75亿年前的化石鱼Tiktaalikroseae的新骨骼重建图。在一项新的研究中,研究人员利用微型计算机断层扫描(Micro-CT)技术揭示了这种鱼以前隐藏在岩石下的脊椎骨和肋骨。新的重建显示,这种鱼的肋骨很可能连接到骨盆上,这种创新被认为是支撑身体和最终进化出行走的关键。资料来源:宾夕法尼亚州立大学托马斯-斯图尔特包括宾夕法尼亚州立大学生物学家在内的一个研究小组完成了对距今3.75亿年的化石鱼Tiktaalik的骨骼的新重建,Tiktaalik是有肢脊椎动物的近亲之一。新的重建结果表明,这种鱼的肋骨很可能与骨盆相连,这种创新被认为是支撑身体和最终进化出行走的关键。4月2日,《美国国家科学院院刊》发表了一篇论文,介绍了利用微型计算机断层扫描技术(micro-CT)扫描化石并揭示出以前隐藏在岩石下的鱼类脊椎骨和肋骨的新重建方法。宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学助理教授、研究小组负责人之一汤姆-斯图尔特(TomStewart)说:"Tiktaalik于2004年被发现,但其骨骼的关键部分尚不为人知。这些新的高分辨率微CT扫描向我们展示了Tiktaalik的脊椎骨和肋骨,使我们能够全面重建它的骨骼,这对于了解它是如何在世界上移动的至关重要"。大多数鱼类的脊椎骨和肋骨在躯干的长度上是相同的,而有肢脊椎动物的轴向骨骼则不同,从头部到尾部,脊椎骨和肋骨的差异很大。这种区域化的进化使得脊椎动物能够发挥特殊的功能,其中之一就是骶骨区的肋骨与骨盆之间的机械连接,从而使后肢能够支撑身体。鱼类的骨盆鳍在进化过程中与四足动物(包括人类在内的四肢脊椎动物)的后肢有关。在鱼类中,骨盆鳍和骨盆腰的骨骼相对较小,可以在体内自由浮动。研究人员解释说,在步行的进化过程中,后肢和骨盆变得大得多,并与脊椎骨形成连接,以此来支撑与支撑身体有关的力量。斯图尔特说:"Tiktaalik之所以引人注目,是因为它让我们看到了这一重大的进化转变。在它的整个骨骼中,我们看到了鱼类和水中生活的典型特征与陆栖动物特征的结合。"最初对Tiktaalik的描述主要集中在骨骼的前部。化石经过精心制作,去除周围的岩石基质,露出头骨、肩带和胸鳍。这一区域的肋骨较大且膨胀,表明它们可能以某种方式支撑着身体,但尚不清楚它们的具体功能。2014年,在与骨架其他部分相同的位置发现了该鱼的骨盆,也对基质进行了清理和描述。斯图尔特说:"从过去的研究中,我们知道骨盆很大,而且我们感觉后鳍也很大,但直到现在,我们还无法说明骨盆是否或如何与轴骨架相互作用。这次重建首次展示了这一切是如何结合在一起的,并为我们提供了关于行走最初可能是如何进化的线索。"研究人员解释说,与我们的髋部不同,我们的骨骼紧紧地贴在一起,而提克塔利克的骨盆和轴骨架之间的连接很可能是由韧带构成的软组织连接。"而Tiktaalik有专门的肋骨,这些肋骨通过韧带与骨盆相连。这真的令人吃惊。这种生物有如此多的特征--一对大的后附肢、大骨盆、骨盆和轴骨架之间的连接--这些都是步行起源的关键。虽然Tiktaalik可能不是在陆地上行走,但它肯定在做一些新的事情。这是一种可以用后鳍支撑自己并推动自己的鱼"。新的骨骼重建还揭示了Tiktaalik鱼头部活动的特殊性,以及该鱼骨盆鳍解剖的新细节。芝加哥大学罗伯特-R-本斯利生物和解剖学杰出服务教授尼尔-舒宾(NeilShubin)是论文的作者之一,他说:"能看到如此生动的Tiktaalik骨骼细节令人难以置信。这项研究为探索3.75亿年前这种动物如何活动并与环境互动奠定了基础。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427428.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427428.htm

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2亿多年前的巨无霸 巨型鱼龙化石现身喜马拉雅

2亿多年前的巨无霸巨型鱼龙化石现身喜马拉雅据介绍,他们在岗嘎南部三叠纪曲龙共巴组的至少三个层位的岩层中,发现了确定无疑的大型海生脊椎动物化石。从化石骨骼结构上判断,正是大家寻找了多年的喜马拉雅鱼龙化石。此时距刘东生先生(1964年)和邱占祥先生等人(1966年)找到三叠纪喜马拉雅鱼龙已经过去近60年。鱼龙是生活在中生代海洋里的一类已经灭绝的水生爬行动物。它们的出现比恐龙还早了好几个百万年(恐龙生存时限是晚三叠世-白垩纪末期,鱼龙是早三叠世-晚白垩世早期),且在距今2亿多年前的海洋中演化出长达十多米的巨型身躯,是生命演化史上最早出现巨大体形的脊椎动物,也是名副其实的中生代海洋霸主。这些三叠纪的海洋巨无霸,留存于世的化石记录并不多,尤其是晚三叠世中晚期,鱼龙仅在世界上极少数几个地区有化石发现,分别是北美大陆西缘、欧洲的阿尔卑斯山地区和中国的喜马拉雅山地区,古生物学者对它们的了解依然非常有限。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360185.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1360185.htm

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化石记录揭开气候变化灭绝风险的秘密

化石记录揭开气候变化灭绝风险的秘密艺术再现三叠纪晚期与气候变化相关的物种灭绝事件之前(左)和之后(右)的海底场景。资料来源:MaijaKarala在地球生命史上,过去的气候变化(通常由火山活动导致的温室气体自然变化引起)是无数物种灭绝的原因。但是,迄今为止,人们还不清楚是什么因素导致物种对这种变化的适应力增强或减弱,也不清楚气候变化的程度如何影响物种灭绝的风险。在牛津大学研究人员的领导下,这项新研究通过分析过去4.85亿年来海洋无脊椎动物(如海胆、蜗牛和贝类)的化石记录,试图回答这个问题。海洋无脊椎动物有丰富的化石记录,而且研究得很透彻,因此可以确定物种灭绝的时间和可能的原因。信息图表总结了研究发现的决定物种因气候变化而灭绝风险的关键特征和因素。资料来源:MirantaKouvari(科学图形设计)。研究人员利用涵盖9200多个属的29万多条化石记录,整理出了一个可能影响灭绝恢复力的关键特征数据集,其中包括以前未深入研究过的特征,如偏好温度。研究人员将这些特征信息与气候模拟数据相结合,建立了一个模型,以了解哪些因素在气候变化期间对确定灭绝风险最为重要。主要发现作者发现,受气候变化影响较大的物种更容易灭绝。特别是,在不同地质阶段气温变化达到或超过7°C的物种更容易灭绝。作者还发现,在极端气候条件下(如极地地区)的物种更容易灭绝,而只能在狭窄的温度范围(尤其是低于15°C的温度范围)内生活的动物灭绝的可能性要大得多。然而,地理范围的大小是预测灭绝风险的最有力因素。地理范围较大的物种灭绝的可能性要小得多。体型也很重要,体型较小的物种更容易灭绝。所研究的所有特征对灭绝风险都有累积影响。例如,同时具有较小地理范围和较窄热范围的物种甚至比只具有其中一种特征的物种更容易灭绝。该研究的第一作者库珀-马拉诺斯基(牛津大学地球科学系)说:"我们的研究发现,地理范围是预测海洋无脊椎动物灭绝风险的最有力因素,但气候变化的幅度也是预测灭绝的重要因素,这对当今面临气候变化的生物多样性具有影响。"目前,人类驱动的气候变化已经将许多物种推向或超越了灭绝的边缘,这些结果有助于确定面临最大风险的动物,并为保护它们的战略提供依据。领衔作者艾琳-索普教授(牛津大学地球科学系)说:"地质历史的证据表明,根据气候变化的预测,全球生物多样性面临着严峻的未来。特别是,我们的模型表明,生活在两极或热带地区、热范围小于15°C的物种可能面临最大的灭绝风险。然而,如果局部气候变化足够大,就会导致全球范围内的物种大量灭绝,有可能使我们更接近第六次物种大灭绝。据研究小组称,未来的工作应探索气候变化如何与海洋酸化和缺氧(海水缺氧)等其他可能导致物种灭绝的因素相互作用。布里斯托尔大学地理科学学院的研究人员也参与了这项研究。布里斯托尔大学的丹-伦特(DanLunt)教授说:"这项研究表明,在地球历史上,海洋生物的灭绝风险与气候变化密不可分。当我们不顾一切地继续通过燃烧化石燃料造成气候变化时,这应该成为对人类的一个严酷警告。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423280.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423280.htm

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海葵的祖先是什么?5亿年前的化石解开了刺胞动物进化的百年之谜

海葵的祖先是什么?5亿年前的化石解开了刺胞动物进化的百年之谜在大约5.5-5.2亿年前一个被称为寒武纪大爆炸的事件中,第一批建立坚硬和强壮骨骼的动物突然出现在化石记录中,这在地质学上是一眨眼的功夫。这些早期化石中有许多是简单的空心管,长度从几毫米到许多厘米不等。然而,是什么样的动物制造了这些骨架几乎完全不为人知,因为它们缺乏所需的软体部分的保存,无法确定它们是否属于今天仍然活着的主要动物群体。Gangtoucuniaaspera的化石标本(左)和图表(右)保留了软组织,包括肠道和触手。资料来源:LukeParry和张光旭新收集的5.14亿年前的化石中包括四件软组织仍然完整的Gangtoucuniaaspera的标本,包括肠道和口器。这些化石显示,这个物种的嘴边有一圈光滑、不分枝的触角,长约5毫米(0.2英寸)。这很可能是用来刺杀和捕获猎物的,比如小型节肢动物。这些化石还显示,Gangtoucunia有一个盲端肠道(只在一端开放),被分割成内部空腔,充满了整个管子的长度。这些特征今天只在现代水母、海葵和它们的近亲(被称为刺胞动物)中发现,这些生物的软体部分在化石记录中极为罕见。这项研究表明,这些简单的动物是最早建立硬骨架的动物之一,这些硬骨架构成了大部分的已知化石记录。据研究人员说,Gangtoucunia看起来类似于现代镰刀水母的息肉,有一个坚硬的管状结构固定在底层的基质上。触手的嘴会伸到管子外面,但也可能缩到管子里面,以避免遭遇捕食者。然而,与活着的水母息肉不同的是,Gangtoucuniaaspera的管子是由磷酸钙打造的,这是一种构成我们人类的牙齿和骨骼的坚硬矿物。但随着时间的推移,使用这种材料来建造骨骼在动物中变得越来越罕见。Gangtoucuniaaspera口部的特写照片,显示了用来捕获猎物的触手通讯作者、牛津大学地球科学系的LukeParry博士说。"这真的是一个百万分之一的发现。这些神秘的管子经常以数百个个体的形式被发现,但是直到现在,它们还被视为"有问题的"化石,因为我们没有办法对它们进行分类。由于这些非同寻常的新标本,进化之谜的一个关键部分已经被牢牢地锁定了。"新的标本清楚地表明,Gangtoucunia与环形虫(蚯蚓、多毛类动物及其亲属)没有关系,就像以前对类似化石所提出的那样。现在很清楚,Gangtoucunia的身体有一个光滑的外表和一个纵向分割的肠道,而环形动物有分段的身体,身体有横向的分割。该化石是在中国云南省东部昆明市高楼房区的一个地点发现的。在这里,厌氧(缺氧)条件限制了通常降解化石中软组织的细菌的存在。保存软组织的化石标本,包括肠道和触角(左边和中间)。右边的图画说明了化石标本中可见的解剖学特征收集和发现这些标本的博士生张光旭说。"我第一次发现Gangtoucunia的粉红色软组织时,我很惊讶,对它们是什么感到困惑。在接下来的一个月里,我又发现了三个保存有软组织的标本,这让我非常兴奋,也让我重新思考Gangtoucunia的亲缘关系。Gangtoucunia的软组织,特别是触角,揭示了它肯定不是以前的研究所认为的类似于priapulid的蠕虫,而更像是一种珊瑚,然后我意识到它是一种刺胞动物。"尽管这块化石清楚地表明Gangtoucunia是一种原始的水母,但这并不排除其他早期管状化石物种看起来非常不同的可能性。从云南省的寒武纪岩石中,研究小组之前已经发现了保存完好的管状生物化石,这些化石可以被识别为priapulids(海洋蠕虫)、lobopodians(具有成对腿的蠕虫,与今天的节肢动物密切相关)和环状动物。共同通讯作者马小雅(云南大学和埃克塞特大学)说。"管状生命模式似乎在寒武纪变得越来越普遍,这可能是对寒武纪早期不断增加的捕食压力的一种适应性反应。这项研究表明,特殊的软组织保存对我们了解这些古代动物至关重要"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331937.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1331937.htm

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