化石

恐龍時(shí)代長(zhǎng)刺和毛的哺乳動(dòng)物化石

人們關(guān)于古生物的大部分知識(shí)都來(lái)源于硬體組織（骨骼、殼體和牙齒）的化石遺跡。近期，一個(gè)來(lái)自恐龍時(shí)代的保存精致的小型哺乳動(dòng)物化石揭示了各種軟組織，包括皮膚、軟毛和體刺的信息，甚至包括石化的外耳殘留物。該化石發(fā)現(xiàn)于西班牙中部地區(qū)具有1.25億年歷史的巖層中，并命名為Spinolestes xenarthosus。這種動(dòng)物活著時(shí)大約有24厘米長(zhǎng)，體重在50克至70克之間，其大小與比例相當(dāng)于一只幼年大鼠。Spinolestes屬于一種曾廣泛分布但如今已滅絕的老鼠般大小或更小的哺乳動(dòng)物，名為三尖齒獸類(lèi)，它們因其3顆圓錐狀的臼齒而得名。三尖齒獸類(lèi)的化石在北美洲和亞歐大陸的很多地方都曾被發(fā)現(xiàn)，但S. xenarthosus是第一個(gè)在西班牙發(fā)現(xiàn)的該類(lèi)化石。這是與恐龍同時(shí)代的哺乳動(dòng)物第一次在化石中保存了某些特征，例如，其毛發(fā)的桿具有同現(xiàn)代哺乳動(dòng)物類(lèi)似的三層結(jié)構(gòu)。一些皮膚的毛囊生有不止一根毛發(fā)，并且在其他情況下，幾個(gè)不同毛囊會(huì)融合進(jìn)而形成像現(xiàn)代刺猬一般的體刺。這種動(dòng)物腳骨的整體形狀與排列表明它是一種生活在地面上的生物，并且可能通過(guò)挖土尋找蛆和其他食物。這一發(fā)現(xiàn)將哺乳動(dòng)物內(nèi)臟和保存完好的皮毛的最早記錄向前推進(jìn)了6000多萬(wàn)年，同時(shí)表明遠(yuǎn)古皮毛與體刺的形成同今天的哺乳動(dòng)物沒(méi)有差別。（Nature 2015，526：380-384）

三趾馬化石的新發(fā)現(xiàn)

三趾馬（Hipparion）廣泛分布于北美和舊大陸，它們?cè)跉W亞大陸的晚中新世和上新世期間特別繁盛，是地層對(duì)比和環(huán)境重建的重要生物標(biāo)志。豐富的三趾馬化石標(biāo)本發(fā)現(xiàn)于中國(guó)許多的化石地點(diǎn)，主要產(chǎn)自紅土堆積中。內(nèi)蒙古中部的三趾馬化石此前也發(fā)現(xiàn)于紅土堆積，如化德縣土城子和四子王旗烏蘭花。近期，研究者報(bào)道了在內(nèi)蒙古中部阿巴嘎旗寶格達(dá)烏拉的晚中新世地層中發(fā)現(xiàn)的契考三趾馬（Hipparion tchikoicum）。下頰齒深入的外谷和圓潤(rùn)的雙葉指明契考三趾馬是歐亞大陸上的原始種類(lèi)，兩種北美的三趾馬Hipparion shirleyi和H.tehonense也具有上述特征，它們可能是笨重三趾馬的祖先類(lèi)型。笨重三趾馬是主要分布于歐亞大陸北部上新世時(shí)期的一個(gè)原始類(lèi)群，發(fā)現(xiàn)更多含契考三趾馬的化石地點(diǎn)將有助于認(rèn)識(shí)笨重三趾馬的動(dòng)物地理。契考三趾馬在內(nèi)蒙古中部的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大了這個(gè)種的分布范圍，并且連接起其在山西東南部和蒙古的分布區(qū)。新發(fā)現(xiàn)表明了笨重三趾馬在歐亞大陸的擴(kuò)散過(guò)程：它在最晚中新世最先出現(xiàn)于華北，然后向北擴(kuò)散到蒙古高原和外貝加爾地區(qū)；在上新世向西遷徙，經(jīng)過(guò)哈薩克斯坦和高加索到達(dá)歐洲；在外貝加爾一直殘存到早更新世。契考三趾馬在時(shí)代上早于笨重三趾馬亞屬的另一個(gè)種意外三趾馬（Hipparion insperatum），前者發(fā)現(xiàn)于山西榆社盆地的馬會(huì)組頂部，而意外三趾馬產(chǎn)自高莊組和麻則溝組。根據(jù)最新的測(cè)年數(shù)據(jù)，馬會(huì)組和高莊組的界線年齡570萬(wàn)年，所以契考三趾馬的首次出現(xiàn)年齡約為600萬(wàn)年。與寶格達(dá)烏拉的玄武巖年齡以及三趾馬層之下的小哺乳動(dòng)物所代表的時(shí)代相結(jié)合，證實(shí)內(nèi)蒙古中部的契考三趾馬的年齡也為距今600萬(wàn)年前。（Historical Biology 2016，28：53-68）

三疊紀(jì)生物復(fù)蘇期的淡水魚(yú)群

從二疊紀(jì)到三疊紀(jì)的地史轉(zhuǎn)變是地球生命演化進(jìn)程中的一次重大轉(zhuǎn)折性事件。無(wú)論是在中國(guó)還是在世界范圍來(lái)說(shuō)，人們對(duì)于古生代、中生代交替時(shí)期海相生態(tài)系統(tǒng)中生物滅絕-復(fù)蘇的了解比較詳細(xì)，而人們對(duì)于伴隨這一轉(zhuǎn)折事件的陸相生態(tài)系統(tǒng)變化的了解遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及前者。近年來(lái)，研究者對(duì)三疊紀(jì)勞亞大陸東部的淡水魚(yú)群進(jìn)行了深入的研究，探討早期新鰭魚(yú)類(lèi)的古地理分布形式和演化關(guān)系，取得了重要成果。地處甘新蒙交界戈壁荒漠的北山是連接塔里木-華北-西伯利亞板塊的紐帶，自二疊紀(jì)晚期，已連接形成勞亞大陸的一部分，陸相沉積廣泛分布。近年來(lái)的野外發(fā)掘在北山紅巖井組發(fā)現(xiàn)了大量的化石標(biāo)本，這里已成為我國(guó)目前已知的早三疊世非海相地層中魚(yú)化石數(shù)量和種類(lèi)最為富集的化石點(diǎn)。化石類(lèi)型除植物外，包括魚(yú)類(lèi)、兩棲動(dòng)物和少量陸生爬行動(dòng)物。經(jīng)統(tǒng)計(jì)2149件脊椎動(dòng)物標(biāo)本，輻鰭魚(yú)占85%，兩棲動(dòng)物占14%，軟骨魚(yú)和陸生爬行動(dòng)物較少，占1%。輻鰭魚(yú)類(lèi)型豐富，包括至少五種不同目的屬、種。其中，個(gè)體數(shù)量最多的褶鱗魚(yú)類(lèi)錐體魚(yú)的生存時(shí)代局限于早三疊世，對(duì)確定北山含魚(yú)地層的時(shí)代具有重要的地層意義。（Journal of Vertebrate Paleontology.DOI:10.1080/02724634.2014.1001 515.）

鸚鵡嘴龍與新角龍之間的過(guò)渡角龍

鸚鵡嘴龍類(lèi)是原始角龍類(lèi)最奇特的一類(lèi)，具有很多與其他角龍類(lèi)相區(qū)別的特征，如其吻部高、外鼻孔高且前上頜骨無(wú)齒等。雖然近些年在中國(guó)侏羅紀(jì)和早白堊世的地層中發(fā)現(xiàn)了一些過(guò)渡類(lèi)型的原始角龍類(lèi)，但是鸚鵡嘴龍與其他基干角類(lèi)仍存在巨大的形態(tài)差別，因此其系統(tǒng)發(fā)育位置也存在科學(xué)爭(zhēng)議。有些分析認(rèn)為鸚鵡嘴龍比朝陽(yáng)龍類(lèi)更原始，但另外一些研究則認(rèn)為鸚鵡嘴龍位于朝陽(yáng)龍類(lèi)和新角龍類(lèi)之間。近期，研究者報(bào)道了發(fā)現(xiàn)于河南南陽(yáng)的一種類(lèi)似于鸚鵡嘴龍的基干新角龍類(lèi)化石——東氏鑲嵌角龍。鑲嵌角龍標(biāo)本發(fā)現(xiàn)于河南南陽(yáng)夏館組，時(shí)代為晚白堊紀(jì)，目前保存于浙江自然博物館。新標(biāo)本保存有較完整的頭骨和頭后骨骼，是該地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的角龍類(lèi)化石。支序分析顯示鑲嵌角龍為最原始的新角龍類(lèi)，介于鸚鵡嘴龍與其他新角龍類(lèi)之間。鑲嵌角龍上有一些以前只有原始角龍才有的特征，如顴骨呈倒立的"T"字型，不像新角龍類(lèi)近三角形，眶后骨有伸長(zhǎng)的顴骨支和眶后骨支。而在新角龍中，眶后骨呈新三角形，這些特征之前只在隱龍、朝陽(yáng)龍類(lèi)和鸚鵡嘴龍類(lèi)這些原始的角龍上才有。更重要的是鑲嵌角龍有一些之前認(rèn)為鸚鵡嘴龍類(lèi)所獨(dú)有的特征，如外鼻孔高，鼻骨前突伸長(zhǎng)與吻骨相接，最顯著的特征是其前上頜骨無(wú)齒，這是在基干角龍類(lèi)中除鸚鵡嘴龍外第一個(gè)沒(méi)有前上頜骨齒的角龍類(lèi)。支序分析顯示角龍類(lèi)可能先在鸚鵡嘴龍和鑲嵌角龍中丟失了前上頜齒，而在后面的新角龍類(lèi)中又重新演化出前上頜齒，這是在其他恐龍類(lèi)群中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的現(xiàn)象。此外，鑲嵌角龍還有一些介于鸚鵡嘴龍和新角龍類(lèi)之間的過(guò)渡特征，如外鼻孔較高，但沒(méi)有像鸚鵡嘴龍那么高。前上頜骨比上頜骨大，但并沒(méi)有鸚鵡嘴龍那么大。這些過(guò)渡性特征強(qiáng)化了遼寧角龍所揭示的角龍類(lèi)早期演化過(guò)程中的鑲嵌進(jìn)化現(xiàn)象，填補(bǔ)了鸚鵡龍類(lèi)和新角龍類(lèi)之間的形態(tài)差距。（Scientific Reports 2015，5:14190）

寒武紀(jì)冠輪動(dòng)物超門(mén)新發(fā)現(xiàn)

冠輪動(dòng)物超門(mén)主要包括現(xiàn)生的軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物和腕足動(dòng)物等10余個(gè)動(dòng)物門(mén)類(lèi)。威瓦亞蟲(chóng)是一類(lèi)出現(xiàn)在寒武紀(jì)早期（5.3—5.15億年前）的奇特冠輪類(lèi)生物，因其背部覆蓋葉片狀的骨片、外形詭異，一直被認(rèn)為是寒武紀(jì)大爆發(fā)生物的明星代表。其化石最早發(fā)現(xiàn)于加拿大布爾吉斯頁(yè)巖化石庫(kù)，近兩年在中國(guó)華南多地發(fā)現(xiàn)。但因缺乏背部骨片與身體組織如何相互連接的關(guān)鍵化石證據(jù)，其生物屬性一直存有爭(zhēng)議。近期，研究者在澄江化石庫(kù)發(fā)現(xiàn)的5.25億年前的化石標(biāo)本代表一個(gè)新種，形態(tài)上處于未成年幼蟲(chóng)階段，因其骨片簇狀聚集呈蝴蝶形，而命名為鳳蝶威瓦亞蟲(chóng)（Wiwaxia papilio）?；治霰砻?，鳳蝶威瓦亞蟲(chóng)身體背部的骨片主要可分為9排、2列，每排呈蝴蝶形簇狀對(duì)稱排列在身體兩側(cè)，其骨片顯示了清楚的分節(jié)性特征以及明顯的同律性的特點(diǎn)（即環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)的關(guān)鍵特征）。這與早期恢復(fù)的外緣型排列的骨片明顯不同。令人驚奇的是，這些幼體標(biāo)本同時(shí)還特異保存了軟體動(dòng)物齒舌狀的口器。綜合系統(tǒng)分析認(rèn)為，5.3億年前的威瓦亞蟲(chóng)屬于軟體動(dòng)物門(mén)和環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)的基干類(lèi)群，支持了軟體動(dòng)物門(mén)和環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)的單系起源假說(shuō)，揭示了這兩個(gè)無(wú)脊椎動(dòng)物門(mén)的共祖特征，對(duì)理解后生動(dòng)物門(mén)類(lèi)，尤其是冠輪超門(mén)的系統(tǒng)演化有重要科學(xué)意義。（Scientific Reports 2015，5:14810.）

最早的中華乳齒象頭骨

中華乳齒象是東亞和東南亞地區(qū)一種獨(dú)特的長(zhǎng)鼻類(lèi)化石，上新世和早更新世時(shí)期在該地區(qū)廣泛分布，之前最早發(fā)現(xiàn)于中國(guó)山西的榆社盆地。然而，由于缺乏更早的化石記錄，國(guó)際上主流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)一直認(rèn)為，中華乳齒象是由美洲的居維葉象亞科的某一成員進(jìn)化而來(lái)，在上新世時(shí)進(jìn)入東亞，到達(dá)中國(guó)北方。上世紀(jì)六十年代，昭通就發(fā)現(xiàn)早期劍齒象——昭通劍齒象新種，半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，出土了大量的劍齒象、脊棱齒象、中華乳齒象、嵌齒象等大量不同種的象化石出土，包括多次發(fā)現(xiàn)的保存精美的骨架。此次在昭通水塘壩新發(fā)現(xiàn)的中華乳齒象的頭骨，把中華乳齒象的化石記錄又向前推進(jìn)了約一百萬(wàn)年，并且把中華乳齒象最早的的起源地推向了中國(guó)云南含古猿的晚中新世地層分布區(qū)。中華乳齒象在早期牙齒型態(tài)上有一些脊型化的傾向，從而容易與同時(shí)存在的軛齒象類(lèi)混淆，造成中華乳齒象的祖先類(lèi)型長(zhǎng)期難以被識(shí)別。在最晚中新世，由于青藏高原的持續(xù)隆升，造成東亞夏季風(fēng)的增強(qiáng)，使中國(guó)北方在最晚中新世和上新世氣候變得比先前更加濕潤(rùn)，這就促使中華乳齒象和劍齒象等喜濕的動(dòng)物在該時(shí)期向北遷