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二〇一九年中国古生物学十大进展发布 作者 / 祢圣柱

  二〇一九年中国古生物学十大进展发布

  破解远古地球的谜题(解码)

  核心阅读

  由中国古生物学会发布的“中国古生物学十大进展”已历经4届。日前公布的2019年十大进展,涵盖多个学科范围,广泛应用新技术方法,不少研究成果刷新人类对地质历史时期生命演化历程的认识。

  目前,我国在古生物学研究领域走在世界前列。保持这一优势,需要学者们不断加强理论创新、专注人才培养,用更多优秀成果激发年轻人对古生物学的热爱。

  寒武纪时期以动物为主导的海洋生态系统是怎样一幅热闹景象?5.5亿年前夷陵虫化石又揭示了哪些远古谜题?日前,中国古生物学会在南京发布了“2019年度中国古生物学十大进展”(以下简称“十大进展”),清江生物群、夷陵虫、热河俊兽、大熊猫古基因组等研究入选。这些成果集中反映了2019年我国科技工作者在古生物学各个分支领域所取得的具有国际影响力的高水平创新研究成果,对推动科学研究、科学传播和化石保护具有重要意义。

  学科方向广泛,应用新技术开展研究

  近年来,中国古生物学研究不断取得新进展,得到了国际科学界的广泛关注和高度赞誉。中国古生物学会秘书长蔡华伟介绍,中国古生物学会自2017年1月开始开展“中国古生物学年度十大进展”评选和发布活动,每年一届,至今已举办4届。

  “我们评选‘十大进展’,有两个基本标准:一是必须是世界级重大成果,更新了人类对早期生命起源、生物演化以及古人类等领域的认知,并且在世界知名的学术期刊发表了相关论文;第二,这些进展还要具有一定的科学传播价值或社会影响力。”2019年的“十大进展”也同样符合这两个标准。其中,距今已有5.18亿年的清江生物群,刷新了人类对寒武纪海洋生态系统的认识,也因此位列榜首。

  相比前三届,2019年的“十大进展”呈现出一些新特点。蔡华伟介绍说,第一个特点是涵盖多个学科方向,包括动物、植物还有古人类,以及相关的环境研究。另外,这些成果的时代分布也很广,从6亿年前的埃迪卡拉纪到5000年前的第四纪。在多个学科方向取得重要成果,也从一个侧面反映了我国古生物学研究的整体水平和实力。

  此外,新技术方法在“十大进展”中应用广泛。蔡华伟说:“同步辐射、Micro—CT等先进观测方法在许多研究中得以应用,比如发现有现代人特征的30万年前人类头骨化石、6亿年前动物胚胎发育方式等成果。生物分子技术、古DNA方法及新一代测序技术等,也应用在中生代鸟类羽毛颜色等研究中。”

  在本次“十大进展”中,一些成果与生物学、地球化学等学科开展了深入交叉研究,跨学科趋势日益明显。“总体来说,这些成果集中反映了我国在古生物学领域所取得的创新研究,是对中国古生物学研究走在世界前列最有力的证明。”蔡华伟说。

  刷新科学认知,提供生命演化新证据

  作为我国在古生物领域具有国际影响力的高水平研究,2019年“十大进展”中的不少成果改变了人类对地质历史时期生命演化历程的认识。

  西北大学早期生命与环境研究团队的“华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群”,这项成果是一个埋藏在岩石层中的软躯体化石库,发现于湖北长阳地区。经过12年的化石采集和研究,科研人员发现,清江生物群形成于寒武纪大爆发极盛时期,与其他寒武纪生物群相比,这里的生物群多样、新属种比例高、软躯体生物类群多、化石保真度好,而且保存了原生的有机质。

  蔡华伟介绍说,与常见的动物骨骼化石库相比,清江生物群化石不仅保存了表皮、肌肉、内脏等骨骼动物的软体结构,还保存了大量不具有矿化骨骼的动物类型,如水母、海葵等。因此,清江生物群代表了动物在起源演化初期较完整的组合面貌,再现了寒武纪时期以动物为主导的海洋生态系统中生机盎然的场景,是研究动物门类起源与寒武纪大爆发的理想“现场”。

  《自然》杂志在专题评论中称,清江生物群打开了观察壮观寒武纪的又一个窗口,各种新的生物类群前所未见,对于科学家进一步了解早期已灭绝的动物非常重要。

  此次位列“十大进展”第二名的“埃迪卡拉纪新化石揭示动物的早期演化”研究成果,将分节的两侧对称后生动物的出现时间至少提前了一千万年,为之后寒武纪两侧对称动物大爆发找到更为久远的“根”。

  身体分节和两侧对称体制的出现是动物演化史上极为重要的革新事件。中科院南京地质古生物研究所早期生命团队袁训来课题组在三峡地区约5.5亿年前的“石板滩生物群”中发现了新的动物化石(夷陵虫)和一类特殊的遗迹化石,并开展相关研究。该所研究员陈哲说:“夷陵虫的身体分节,两侧对称,化石的发现证明在寒武纪之前动物就已经出现了,而此前并没有可信的证据。”

  还有一些成果则是破解了远古谜题。在安徽东至华龙洞发现的30万年前人类头骨化石,揭示了这一时期东亚古人类已经出现向早期现代人演化过渡的趋势,现代人在东亚大陆出现时间可能比以往认为的更早。此外,华龙洞人类化石为论证东亚地区人类演化区域连续性提供了新的化石证据。

  积累研究成果,力争理论创新有突破

  “人类不能脱离环境而生存。”在蔡华伟看来,“这些古生物研究,既是在探寻远古生物起源和演化的答案,也为人类和地球今后的发展提供了宝贵预示。”

  古生物学的研究对象主要为地层中保存的从数十亿年前至今地质历史时期的生物遗体和遗迹,以及一切与生命活动有关的地质记录。由于地域优势和完整的地层发育,我国拥有得天独厚的古生物资源,是世界上研究古生物重要地区之一。近年来,我国古生物学工作者取得了一系列引人瞩目的重大发现和研究成果,在国际上处于领先地位。

  蔡华伟说,当前古生物学的研究正在宏观和微观方面快速发展。“在微观方面,我们观测的尺度越来越小,对清晰度和准确度的要求越来越高,所以必须借助新的观测技术;在宏观方面则依靠专业数据库和大数据应用。”

  尽管中国的古生物学研究已走在前列,但蔡华伟认为,中国的古生物学者们还需要不断努力,力争在理论创新方面有所突破。“这一方面需要不断积累研究成果,另一方面也需要培养高端人才。”蔡华伟说。目前,由于报考学生较少,古生物学专业人才培养面临一定困难。

  “我们希望通过不断的努力,取得更多更好的成果,让更多年轻人认识、了解和热爱古生物学,这样我们就能吸引和培养更多优秀人才,保持我国古生物学研究的优势。”蔡华伟说。

  吴月辉 【编辑:房家梁】



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