化石

蛇颈龙可能是卵胎生

大型爬行动物蛇颈龙是统治侏罗纪和白垩纪海洋世界的霸主， 以细长的脖子闻名世界。与其他大多数已经灭绝的动物一样，我们对它们的行为和繁育方式一直知之甚少。最近，美国马歇尔大学的罗宾·奥基夫等人对发现于1987年、保存在洛杉矶县自然历史博物馆的一具蛇颈龙化石进行了详细研究。结果发现，该化石是一个腹中带着幼仔的雌性蛇颈龙，体长超过4.6米，生活在距今7200万至7800万年前的白垩纪。腹中幼仔体型较大，有近1.5米长，骨骼相对完整。这表明蛇颈龙不像多数爬行动物那样产卵然后孵育后代，而是直接生出幼仔，这种生育方式被称为卵胎生。卵胎生与哺乳动物的胎生表面相似但实际不同，哺乳动物的胚胎通过脐带从母体获得营养发育，而卵胎生动物的胚胎仍依靠卵内的营养，母体只是提供一个安全的孵化环境。此外，蛇颈龙不像其他爬行动物那样一次产下多个后代，而是生育单个的大体型后裔。

奥陶纪的巨型奇虾化石

摩洛哥最近成了全世界古生物学者的眼光聚焦地，因为在这里发现了比预想中要长得多、大得多的古老海洋生命体。奇虾是寒武纪体型最大的动物，是寒武纪标志性的动物，以肉食和腐食为生，古生物学家一直认为，这些拥有长长的用以捕捉蠕虫等猎物的螺旋形头肢和嘴附近的圈形盘状物的奇怪无脊椎生物，在寒武纪末期就已经灭绝了。然而，比利时根特大学的研究者最近在摩洛哥奥陶纪地层中发现了长达一米的巨型奇虾，其背部每个肢节上都长有一系列的刀刃状细丝，可能起着鳃的作用。这一发现是如此的惊人，它不仅是迄今为止发现的最大的奇虾，同时还将奇虾的生存时代延后了3000万年。这一发现表明，寒武纪的那些标志性生物，对奥陶纪的生物分异度和生态环境都有一定程度的影响。这一奇虾仅是在摩洛哥发现的4.88亿-4.72亿年前早奥陶世海洋软体动物化石群中的一部分。这些奇虾生活于奥陶纪深海的泥质洋底，被沉积物瞬时掩埋后其软体才得以保存为化石。（Nature 2011，473：510-513）

最古老的桉树化石

桉树是一类主要生长在大洋洲的常绿植物，多为高大乔木，其中桉树叶是澳大利亚特有物种树袋熊唯一的食物来源。然而，我们对这一重要植物的进化历史认识的并不充分。最近，来自阿根廷和美国的研究人员在南美洲发现了迄今最古老的宏体桉树（Eucalyptus）化石，这是第一次在大洋洲以外的地方发现可靠的桉树化石证据。根据化学同位素地层学定年分析，该桉树化石标本年龄大约为距今5100万年左右， 时代为早始新世。该桉树化石发现于阿根廷丘布特省（Chubut），保存了桉树的多个叶片、果序和分散的蒴果，几个花苞和一个独立的花，这些形态学特征与现生的桉树十分相似。据此，科学家还认为桉树的进化并不仅仅局限在一个地区，桉树有可能从澳大利亚迁徙到南极大陆，当时的澳大利亚和南美洲仍然与南极大陆相连，而且南极大陆当时属于亚热带的气候类型。（PLoS ONE 6(6):e21084.doi:10.1371/journal.pone.0021084）

巨须隐翅亚科最古老物种

首都师范大学的研究者，最近在辽西白垩纪义县组的地层中，发现了巨须隐翅亚科最古老的物种。隐翅甲科是昆虫纲一个古老的科，该科现生物种种类极其丰富，但是化石种类不及现生丰富。研究隐翅甲科昆虫，对于研究昆虫纲的起源及演化具有十分重要的意义。新发现的物种被命名为义县巨须隐翅甲（Oxyporus yixianus），是巨须隐翅甲亚科在中国的首次发现。而且义县巨须隐翅甲也是目前保存最好，描述记录最完整的巨须隐翅甲。义县巨须隐翅甲的发现，与之前推测的隐翅甲科系统发育关系中巨须隐翅甲科的形成年代较古老是一致的。因此，研究者推断巨须隐翅甲亚科从隐翅甲组中开始分化的时间应该早于早白垩世。现生巨须隐翅甲以高等的菌类为食，而在早白垩世时期高等的菌类已经分化，因此可以推测义县巨须隐翅甲也以高等菌类为食，这是最古老的巨须隐翅甲与菌类的关系。（Journalof Systematic Palaeontology,iFirst 2011,1-5）

多细胞生物起源于21亿年前？

地球上最早的生命迹象出现于35亿年前，主要以原核生物形式存在。在距今约5.4亿年前的寒武纪初期，各种生物以爆炸性的速度涌现。不过生命的多样化过程实际上发生于距今35亿年到6亿年前的元古代，在此期间诞生了真核生物，它们与原核生物的最大不同就是拥有了细胞核。然而，此前科学界在中元古代（距今16亿年至10亿年前)之前发现的多细胞生物证据很少。最近，来自法国等国的科学家于2008年在加蓬的弗朗斯维尔意外发现了大批保存完好的生物化石。根据对其周围沉积物的测算，这些化石已有21亿年的历史。这些罕见的古老生物化石长度在10厘米到12厘米之间，堪称"大化石"。科学家分析认为，它们既不可能是原核生物，也不可能是单细胞真核生物。在进一步的分析中，研究人员利用离子探测器对化石中硫同位素的成分进行了测定，并借助特殊设备绘制了标本的3D图像。结果显示，该生物化石可能是多种组织的结合体，也是迄今为止发现的最古老的多细胞真核生物。（Nature 2010，466：100-104）

化石证据显示视觉进化异常迅速

不仅对于人类来说，眼睛是心灵的窗户，对于所有动物来说，眼睛都是最重要的器官之一，是生存和繁衍的保障。眼睛的进化也是进化生物学家津津乐道的话题，它们最早出现于何时，独立进化了多少次,一直都争论不休。与人类的眼睛不同，节肢动物的眼睛大都为复眼，由成百上千个独立的透镜体组成。复眼以像素的形式形成视觉，每个透镜体就是一个像素，透镜体数量越多，则代表视觉越好。这种眼睛起源的时间可以追溯到5亿多年前。最近，研究者在南澳大利亚州的袋鼠岛（K angaroo Island），时代为5.15亿年前的地层中，发现了一块保存精美的复眼化石，但它外形已与现代苍蝇眼睛相近，拥有超过3000个透镜体，表明当时的动物已经拥有良好的视觉。复眼化石是单独产出的，因此无法确定它的主人是何种生物。研究者推测它很可能属于某种大型虾类。产出复眼化石的岩层中还保存有众多令人眼花缭乱的海洋生物化石，包括原始三叶虫状生物、具壳蠕虫、具联合捕食附肢的游泳捕食者等，它们中绝大多数都是新发现。这一化石的时代距离5.4亿年前寒武纪大爆发出现第一批捕食者非常接近，可见视力的进化一定非常迅速，这可能是由于良好的视觉可以帮助定位食物、躲避捕食者以及寻找避难所，强大的进化压力促使视觉的发展异常迅速。（Nature 2011，474：631-634）

还原化石鸟类羽毛的颜色

真黑素（eumelanin）是生物体内一种非常重要的色素，在包括人类在内的许多现代生物中，真黑素能够引起褐眼黑发。真黑素还可能与鸟类羽毛结构、其他色素一起，是影响早期鸟类羽毛图案的重要因素。最近，研究者利用同步辐射光源对圣贤孔子鸟（Confuciusornis sanctus）和玉门甘肃鸟（Gansus yumenensis）两块化石进行了研究，前者生活于1.2亿年前，是恐龙与鸟类之间的重要环节进化，它拥有最早的似鸟嘴结构；而后者则是已知最早的现代鸟类，生活于1亿年前，与现代鸊鷉有些相似。早先的研究方法是通过黑色素结构信息来推测化石内部色素的分布及颜色，这种方法有其局限性，因此，研究者打算利用两种复杂X射线仪器直接追踪色素的化学痕迹。第一种仪器可以整体辨别化石中的特征化学元素，从而复原化石的色素图案。对圣贤孔子鸟的组织、骨骼和围岩的特征化学元素的检测，能够提供分辨率极高的色素图案。利用第二种仪器检测了玉门甘肃鸟，发现铜在化石中的赋存形式与在真黑素中相同。这样将特征化学元素与铜元素分布结合起来，就能得到化石鸟类羽毛的真实颜色图案。同时研究者在现代鸟类及乌贼标本内发现了相似的关系，验证了研究结论。这项新技术将为古代生命的生物化学研究打开了一扇窗，如果能够还原灭绝生物的真实色彩，那将会非常吸引人。（Science 2011，DOI:10.1126/science.1205748）

最早的树木化石

树木的出现是植物进化历史，乃至生命进化历史中的一件大事，深刻地影响了全球生态系统和地球化学循环。由次生木质部组成的木材的出现，加速了大型多年生植物的进化。但木材是如何起源并不是一个易于回答的问题。最近，古植物学家在法国发现了距今约为4.07亿年前的约12公分长的树干化石。这两种早泥盆世的植物，其次生木质部具有简单的射线。这些化石是迄今发现最早的植物具有次生生长的证据。这些植物的个体很小，具有厚壁的皮层细胞，充分说明木材的早期进化受水分限制的驱动，而非为了支撑更高的个体。这些植物很可能是木本植物的先驱。而这些植物较小的体积，以及树干中存在的厚壁细胞，都显示了树木已经进化到能够从土壤向植物有效输送水分。 在这些植物活着的时候，大气中的二氧化碳气体浓度正在减少，而这又反过来降低了植物使用水分的效率，并促进了它们对水分的需求。 尽管第一批突变为树木的植物很小，但后来的物种迅速利用了树木的结构强度--仅仅过了几百万年的时间，便有一些获得了像树一样的身材。（Science 2011，6044：837）

亿年前的蜉蝣倩影

古诗有云：”汤家公子喜夸诩，好似蜉蝣撼大树。”蜉蝣这种溪流生态系统中的重要昆虫，为生活在溪中的很多捕食者提供了食物。由于其个体很小，而成虫生存期极短，交尾产卵后即死，因此常成为多愁善感诗人笔下咏叹的对象。蜉蝣是鱼类重要的食物来源之一，尽管它们十分脆弱，但却具有非常重要的生态和演化史意义。最近， 研究者在一枚来自缅甸距今9700万-1.1亿年历史的琥珀中，发现了一只非常年轻的雌性蜉蝣，并将它的属命名为古丽蜉蝣属（Vetuformosa），拉丁文的意思是“美丽的古董”。 神奇的琥珀将一亿年前的短暂生命栩栩如生地保存了下来，为科学家提供了不可多得的材料。经研究，这只小小的蜉蝣属于一个新属种，且是一个新亚科的代表，它身上承载着关于过去环境的宝贵资料。（Historical Biology,DOI:10.1080/08912963.2011.559084）