蛇頸龍可能是卵胎生

大型爬行動(dòng)物蛇頸龍是統(tǒng)治侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)海洋世界的霸主， 以細(xì)長(zhǎng)的脖子聞名世界。與其他大多數(shù)已經(jīng)滅絕的動(dòng)物一樣，我們對(duì)它們的行為和繁育方式一直知之甚少。最近，美國(guó)馬歇爾大學(xué)的羅賓·奧基夫等人對(duì)發(fā)現(xiàn)于1987年、保存在洛杉磯縣自然歷史博物館的一具蛇頸龍化石進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該化石是一個(gè)腹中帶著幼仔的雌性蛇頸龍，體長(zhǎng)超過4.6米，生活在距今7200萬至7800萬年前的白堊紀(jì)。腹中幼仔體型較大，有近1.5米長(zhǎng)，骨骼相對(duì)完整。這表明蛇頸龍不像多數(shù)爬行動(dòng)物那樣產(chǎn)卵然后孵育后代，而是直接生出幼仔，這種生育方式被稱為卵胎生。卵胎生與哺乳動(dòng)物的胎生表面相似但實(shí)際不同，哺乳動(dòng)物的胚胎通過臍帶從母體獲得營(yíng)養(yǎng)發(fā)育，而卵胎生動(dòng)物的胚胎仍依靠卵內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)，母體只是提供一個(gè)安全的孵化環(huán)境。此外，蛇頸龍不像其他爬行動(dòng)物那樣一次產(chǎn)下多個(gè)后代，而是生育單個(gè)的大體型后裔。

奧陶紀(jì)的巨型奇蝦化石

摩洛哥最近成了全世界古生物學(xué)者的眼光聚焦地，因?yàn)樵谶@里發(fā)現(xiàn)了比預(yù)想中要長(zhǎng)得多、大得多的古老海洋生命體。奇蝦是寒武紀(jì)體型最大的動(dòng)物，是寒武紀(jì)標(biāo)志性的動(dòng)物，以肉食和腐食為生，古生物學(xué)家一直認(rèn)為，這些擁有長(zhǎng)長(zhǎng)的用以捕捉蠕蟲等獵物的螺旋形頭肢和嘴附近的圈形盤狀物的奇怪無脊椎生物，在寒武紀(jì)末期就已經(jīng)滅絕了。然而，比利時(shí)根特大學(xué)的研究者最近在摩洛哥奧陶紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)一米的巨型奇蝦，其背部每個(gè)肢節(jié)上都長(zhǎng)有一系列的刀刃狀細(xì)絲，可能起著鰓的作用。這一發(fā)現(xiàn)是如此的驚人，它不僅是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的奇蝦，同時(shí)還將奇蝦的生存時(shí)代延后了3000萬年。這一發(fā)現(xiàn)表明，寒武紀(jì)的那些標(biāo)志性生物，對(duì)奧陶紀(jì)的生物分異度和生態(tài)環(huán)境都有一定程度的影響。這一奇蝦僅是在摩洛哥發(fā)現(xiàn)的4.88億-4.72億年前早奧陶世海洋軟體動(dòng)物化石群中的一部分。這些奇蝦生活于奧陶紀(jì)深海的泥質(zhì)洋底，被沉積物瞬時(shí)掩埋后其軟體才得以保存為化石。（Nature 2011，473：510-513）

最古老的桉樹化石

桉樹是一類主要生長(zhǎng)在大洋洲的常綠植物，多為高大喬木，其中桉樹葉是澳大利亞特有物種樹袋熊唯一的食物來源。然而，我們對(duì)這一重要植物的進(jìn)化歷史認(rèn)識(shí)的并不充分。最近，來自阿根廷和美國(guó)的研究人員在南美洲發(fā)現(xiàn)了迄今最古老的宏體桉樹（Eucalyptus）化石，這是第一次在大洋洲以外的地方發(fā)現(xiàn)可靠的桉樹化石證據(jù)。根據(jù)化學(xué)同位素地層學(xué)定年分析，該桉樹化石標(biāo)本年齡大約為距今5100萬年左右， 時(shí)代為早始新世。該桉樹化石發(fā)現(xiàn)于阿根廷丘布特省（Chubut），保存了桉樹的多個(gè)葉片、果序和分散的蒴果，幾個(gè)花苞和一個(gè)獨(dú)立的花，這些形態(tài)學(xué)特征與現(xiàn)生的桉樹十分相似。據(jù)此，科學(xué)家還認(rèn)為桉樹的進(jìn)化并不僅僅局限在一個(gè)地區(qū)，桉樹有可能從澳大利亞遷徙到南極大陸，當(dāng)時(shí)的澳大利亞和南美洲仍然與南極大陸相連，而且南極大陸當(dāng)時(shí)屬于亞熱帶的氣候類型。（PLoS ONE 6(6):e21084.doi:10.1371/journal.pone.0021084）

巨須隱翅亞科最古老物種

首都師范大學(xué)的研究者，最近在遼西白堊紀(jì)義縣組的地層中，發(fā)現(xiàn)了巨須隱翅亞科最古老的物種。隱翅甲科是昆蟲綱一個(gè)古老的科，該科現(xiàn)生物種種類極其豐富，但是化石種類不及現(xiàn)生豐富。研究隱翅甲科昆蟲，對(duì)于研究昆蟲綱的起源及演化具有十分重要的意義。新發(fā)現(xiàn)的物種被命名為義縣巨須隱翅甲（Oxyporus yixianus），是巨須隱翅甲亞科在中國(guó)的首次發(fā)現(xiàn)。而且義縣巨須隱翅甲也是目前保存最好，描述記錄最完整的巨須隱翅甲。義縣巨須隱翅甲的發(fā)現(xiàn)，與之前推測(cè)的隱翅甲科系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系中巨須隱翅甲科的形成年代較古老是一致的。因此，研究者推斷巨須隱翅甲亞科從隱翅甲組中開始分化的時(shí)間應(yīng)該早于早白堊世。現(xiàn)生巨須隱翅甲以高等的菌類為食，而在早白堊世時(shí)期高等的菌類已經(jīng)分化，因此可以推測(cè)義縣巨須隱翅甲也以高等菌類為食，這是最古老的巨須隱翅甲與菌類的關(guān)系。（Journalof Systematic Palaeontology,iFirst 2011,1-5）

多細(xì)胞生物起源于21億年前？

地球上最早的生命跡象出現(xiàn)于35億年前，主要以原核生物形式存在。在距今約5.4億年前的寒武紀(jì)初期，各種生物以爆炸性的速度涌現(xiàn)。不過生命的多樣化過程實(shí)際上發(fā)生于距今35億年到6億年前的元古代，在此期間誕生了真核生物，它們與原核生物的最大不同就是擁有了細(xì)胞核。然而，此前科學(xué)界在中元古代（距今16億年至10億年前)之前發(fā)現(xiàn)的多細(xì)胞生物證據(jù)很少。最近，來自法國(guó)等國(guó)的科學(xué)家于2008年在加蓬的弗朗斯維爾意外發(fā)現(xiàn)了大批保存完好的生物化石。根據(jù)對(duì)其周圍沉積物的測(cè)算，這些化石已有21億年的歷史。這些罕見的古老生物化石長(zhǎng)度在10厘米到12厘米之間，堪稱"大化石"?？茖W(xué)家分析認(rèn)為，它們既不可能是原核生物，也不可能是單細(xì)胞真核生物。在進(jìn)一步的分析中，研究人員利用離子探測(cè)器對(duì)化石中硫同位素的成分進(jìn)行了測(cè)定，并借助特殊設(shè)備繪制了標(biāo)本的3D圖像。結(jié)果顯示，該生物化石可能是多種組織的結(jié)合體，也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的多細(xì)胞真核生物。（Nature 2010，466：100-104）

化石證據(jù)顯示視覺進(jìn)化異常迅速

不僅對(duì)于人類來說，眼睛是心靈的窗戶，對(duì)于所有動(dòng)物來說，眼睛都是最重要的器官之一，是生存和繁衍的保障。眼睛的進(jìn)化也是進(jìn)化生物學(xué)家津津樂道的話題，它們最早出現(xiàn)于何時(shí)，獨(dú)立進(jìn)化了多少次,一直都爭(zhēng)論不休。與人類的眼睛不同，節(jié)肢動(dòng)物的眼睛大都為復(fù)眼，由成百上千個(gè)獨(dú)立的透鏡體組成。復(fù)眼以像素的形式形成視覺，每個(gè)透鏡體就是一個(gè)像素，透鏡體數(shù)量越多，則代表視覺越好。這種眼睛起源的時(shí)間可以追溯到5億多年前。最近，研究者在南澳大利亞州的袋鼠島（K angaroo Island），時(shí)代為5.15億年前的地層中，發(fā)現(xiàn)了一塊保存精美的復(fù)眼化石，但它外形已與現(xiàn)代蒼蠅眼睛相近，擁有超過3000個(gè)透鏡體，表明當(dāng)時(shí)的動(dòng)物已經(jīng)擁有良好的視覺。復(fù)眼化石是單獨(dú)產(chǎn)出的，因此無法確定它的主人是何種生物。研究者推測(cè)它很可能屬于某種大型蝦類。產(chǎn)出復(fù)眼化石的巖層中還保存有眾多令人眼花繚亂的海洋生物化石，包括原始三葉蟲狀生物、具殼蠕蟲、具聯(lián)合捕食附肢的游泳捕食者等，它們中絕大多數(shù)都是新發(fā)現(xiàn)。這一化石的時(shí)代距離5.4億年前寒武紀(jì)大爆發(fā)出現(xiàn)第一批捕食者非常接近，可見視力的進(jìn)化一定非常迅速，這可能是由于良好的視覺可以幫助定位食物、躲避捕食者以及尋找避難所，強(qiáng)大的進(jìn)化壓力促使視覺的發(fā)展異常迅速。（Nature 2011，474：631-634）

還原化石鳥類羽毛的顏色

真黑素（eumelanin）是生物體內(nèi)一種非常重要的色素，在包括人類在內(nèi)的許多現(xiàn)代生物中，真黑素能夠引起褐眼黑發(fā)。真黑素還可能與鳥類羽毛結(jié)構(gòu)、其他色素一起，是影響早期鳥類羽毛圖案的重要因素。最近，研究者利用同步輻射光源對(duì)圣賢孔子鳥（Confuciusornis sanctus）和玉門甘肅鳥（Gansus yumenensis）兩塊化石進(jìn)行了研究，前者生活于1.2億年前，是恐龍與鳥類之間的重要環(huán)節(jié)進(jìn)化，它擁有最早的似鳥嘴結(jié)構(gòu)；而后者則是已知最早的現(xiàn)代鳥類，生活于1億年前，與現(xiàn)代鸊鷉有些相似。早先的研究方法是通過黑色素結(jié)構(gòu)信息來推測(cè)化石內(nèi)部色素的分布及顏色，這種方法有其局限性，因此，研究者打算利用兩種復(fù)雜X射線儀器直接追蹤色素的化學(xué)痕跡。第一種儀器可以整體辨別化石中的特征化學(xué)元素，從而復(fù)原化石的色素圖案。對(duì)圣賢孔子鳥的組織、骨骼和圍巖的特征化學(xué)元素的檢測(cè)，能夠提供分辨率極高的色素圖案。利用第二種儀器檢測(cè)了玉門甘肅鳥，發(fā)現(xiàn)銅在化石中的賦存形式與在真黑素中相同。這樣將特征化學(xué)元素與銅元素分布結(jié)合起來，就能得到化石鳥類羽毛的真實(shí)顏色圖案。同時(shí)研究者在現(xiàn)代鳥類及烏賊標(biāo)本內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相似的關(guān)系，驗(yàn)證了研究結(jié)論。這項(xiàng)新技術(shù)將為古代生命的生物化學(xué)研究打開了一扇窗，如果能夠還原滅絕生物的真實(shí)色彩，那將會(huì)非常吸引人。（Science 2011，DOI:10.1126/science.1205748）

最早的樹木化石

樹木的出現(xiàn)是植物進(jìn)化歷史，乃至生命進(jìn)化歷史中的一件大事，深刻地影響了全球生態(tài)系統(tǒng)和地球化學(xué)循環(huán)。由次生木質(zhì)部組成的木材的出現(xiàn)，加速了大型多年生植物的進(jìn)化。但木材是如何起源并不是一個(gè)易于回答的問題。最近，古植物學(xué)家在法國(guó)發(fā)現(xiàn)了距今約為4.07億年前的約12公分長(zhǎng)的樹干化石。這兩種早泥盆世的植物，其次生木質(zhì)部具有簡(jiǎn)單的射線。這些化石是迄今發(fā)現(xiàn)最早的植物具有次生生長(zhǎng)的證據(jù)。這些植物的個(gè)體很小，具有厚壁的皮層細(xì)胞，充分說明木材的早期進(jìn)化受水分限制的驅(qū)動(dòng)，而非為了支撐更高的個(gè)體。這些植物很可能是木本植物的先驅(qū)。而這些植物較小的體積，以及樹干中存在的厚壁細(xì)胞，都顯示了樹木已經(jīng)進(jìn)化到能夠從土壤向植物有效輸送水分。 在這些植物活著的時(shí)候，大氣中的二氧化碳?xì)怏w濃度正在減少，而這又反過來降低了植物使用水分的效率，并促進(jìn)了它們對(duì)水分的需求。 盡管第一批突變?yōu)闃淠镜闹参锖苄?，但后來的物種迅速利用了樹木的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度--僅僅過了幾百萬年的時(shí)間，便有一些獲得了像樹一樣的身材。（Science 2011，6044：837）

億年前的蜉蝣倩影

古詩有云：”湯家公子喜夸詡，好似蜉蝣撼大樹?！彬蒡鲞@種溪流生態(tài)系統(tǒng)中的重要昆蟲，為生活在溪中的很多捕食者提供了食物。由于其個(gè)體很小，而成蟲生存期極短，交尾產(chǎn)卵后即死，因此常成為多愁善感詩人筆下詠嘆的對(duì)象。蜉蝣是魚類重要的食物來源之一，盡管它們十分脆弱，但卻具有非常重要的生態(tài)和演化史意義。最近， 研究者在一枚來自緬甸距今9700萬-1.1億年歷史的琥珀中，發(fā)現(xiàn)了一只非常年輕的雌性蜉蝣，并將它的屬命名為古麗蜉蝣屬（Vetuformosa），拉丁文的意思是“美麗的古董”。 神奇的琥珀將一億年前的短暫生命栩栩如生地保存了下來，為科學(xué)家提供了不可多得的材料。經(jīng)研究，這只小小的蜉蝣屬于一個(gè)新屬種，且是一個(gè)新亞科的代表，它身上承載著關(guān)于過去環(huán)境的寶貴資料。（Historical Biology,DOI:10.1080/08912963.2011.559084）