化石

最早的花骨海绵类化石

花骨海绵类是现生海绵中较为常见的一类六射海绵，外观形态多样，广布于全球深水生态系统中，其生活的水深范围比较广，最深可达6700 多米。这类海绵目前被归入松海绵目、花骨海绵科。有关花骨海绵的化石记录通常见于新生代地层中，骨针多以散落状态保存，其中大部分属种的模式标本均为现生花骨海绵。此前，花骨海绵最早的化石记录可追溯至白垩纪，这一记录也得到了最新的分子古生物学研究结果的支持。然而，白垩纪仅有的一枚完整的花骨海绵标本因其特征骨针的退化，分类位置仍待商榷；而其他花骨海绵标本则均为零星、松散的骨针，无法建立相关属种。近期，研究者在安徽省南部泾县北贡特异埋藏海绵动物群中发现并报道了奥陶-志留纪过渡期的花骨海绵化石。该标本呈球状或卵状，壁较厚，表面具进水孔。海绵体主要由六射骨针和十字骨针组成松骨网状骨骼。海绵体表皮边缘由以五射骨针代表的下向皮层骨针相互叠覆组成。突出骨针主要是五射骨针及少量六射骨针。海绵体具较坚硬底部，未见根须骨针。鉴于其特征有别于花骨海绵类中的其他属种，故以中国古花骨海绵（Palaeorossella sinensis）为模式种，建立古花骨海绵属。此次所发现的花骨海绵标本具有典型的、特征性的骨针及排列方式，其保存完整的骨骼结构不仅为精确地确定其分类位置提供了可能，也为探明该类海绵的系统演化提供了非常重要的材料。这是目前已知最早的花骨海绵类化石，将其化石记录提前了3 亿多年。（Palaontologische Zeitschrift 2019,93：559-566）

传粉蝎蛉特化的口器形态和习性

中生蝎蛉是生活在中生代的一类特殊的长翅目昆虫，它们具有特化的、明显伸长的口器，被认为是被子植物大辐射之前的裸子植物的重要传粉者。中生蝎蛉广泛分布于我国侏罗纪燕辽生物群、白垩纪热河生物群和缅甸琥珀生物群。在中生蝎蛉总科中，阿纽蝎蛉科是已知第一个具长口器的长翅目昆虫，其口器结构被认为是与跳蚤同源。因此，阿纽蝎蛉科的口器对于我们了解长口器的起源和蚤目的起源具有重要意义。但已知标本都是基于二维的岩石印痕化石，其口器细节结构仍不清楚，并存有很大争议。近期，研究者通过对白垩纪缅甸琥珀（约1 亿年前）中的阿纽蝎蛉科昆虫的研究，为了解传粉和吸血昆虫的早期演化提供了新证据。新发现的阿纽蝎蛉科口器主要包括三个部分：一个细长的舌，其两侧发育有一对散开的外颚叶。其舌的腹侧有横向的凹槽，上面有一个向上开口的食道，作为食物进入咽部的通道；外颚叶的外表面同样有横向的凹槽和硬环，硬环可以控制口器的弯曲程度。在进食时，外颚叶会暂时闭合并包裹住舌，形成功能性的虹吸口器。该形态学特征表明阿纽蝎蛉科口器为下颚起源，从而否定了下唇起源的假说。此外，通过对38 个化石类群的54 个特征进行系统发育分析，结果表明中生蝎蛉总科为一单系群，其长口器可能起源于二叠纪晚期。细致的解剖学分析表明，阿纽蝎蛉科和中生蝎蛉总科的口器与跳蚤不同，因此这些蝎蛉都不是蚤目的姊妹群。目前，在缅甸琥珀中已经发现了包括长翅目、脉翅目和双翅目在内的至少5 个科的长口器昆虫，进一步表明了白垩纪中期传粉昆虫的多样性和复杂性。

（Science Advances 2020,6：eaay1259）

翼龙舌骨的演化

在大多数现生鸟类中，舌骨包括了一对细棍状的角舌骨和骨化程度不同的上舌骨，角舌骨的中间部分的基舌骨和尾舌骨，以及基舌骨的最前端由软骨构成的副舌骨。在翼龙中，之前仅仅发现过细棍状的角舌骨，因此一直被认为和鸟类的舌骨十分类似。近期，研究者在一件被暂时归入金刚山剑头翼龙（Gladocephaloideus jingangshanensis）的新标本中，首次发现了长三角形的基舌骨，并依据其角舌骨最前端的膨大现象以及已知保存角舌骨的翼龙大部分都具有这一特征，推测基舌骨在翼龙的很多类型中可能都存在，只是因为未骨化或者未完全骨化而没有保存。此外，通过对比世界上已经发现的翼龙角舌骨和头骨长度的比例，研究者认为在翼龙演化过程中，角舌骨的长度相对于头骨长度在逐渐变短，可能代表了翼龙舌头向后收缩的能力逐渐减弱，其中以梳颌翼龙类和高卢翼龙类的这一比值最小，而保存基舌骨的金刚山剑头翼龙就属于高卢翼龙类，可能代表了翼龙中舌骨相对长度最短的一种类型之一。在翼龙舌骨相对其头骨逐渐变短的过程中，帆翼龙类演化出了特殊的Y 型舌骨，仅由角舌骨组成，前端逐渐变细变尖，没有膨大现象，不具有基舌骨。之前有研究者认为这种翼龙的两个角舌骨在前端是愈合的，并且可能具有类似于变色龙弹出舌头来捕食的习性。通过观察这类舌骨最具代表的辽西翼龙的正型标本和对同属于帆翼龙类的努尔哈赤翼龙正型标本舌骨的进一步修理后，发现Y 型舌骨的前端并没有愈合，只是两支紧靠在一起，而与变色龙舌骨的仔细对比后也发现，与其强有力的弹射结构完全不同，所以帆翼龙类并不是类似变色龙那样具有食虫习性的翼龙。此外，帆翼龙类特别加长的角舌骨相比于较短的类型，代表了使舌头向后收缩的肌肉长度更长且更加发达，因此，这类翼龙向口腔内运输食物的能力也更加突出。结合帆翼龙类的侧扁的菱形牙齿和下颌后突长等特征，也支持了之前认为帆翼龙类食腐的生活方式。

（Peer J2020，8：e8292）

在欧亚大陆首次发现始轭齿象

象类是动物世界最引人注目的类群之一，它们自古近纪一直在非洲大陆演化，至早中新世扩散到欧亚大陆，包括恐象类、嵌齿象类和轭齿象类。相比于恐象类和嵌齿象类，由于化石记录稀少，轭齿象类早期在欧亚大陆的扩散更不为人所熟知。传统上一直认为，最早到达欧亚大陆的轭齿象类是轭齿象属，轭齿象属的下门齿较短，截面呈圆形。而形态上更原始的始轭齿象属，之前仅在非洲报道，它的下门齿较长，截面呈梨形，下门齿上侧有纵向沟存在。近期，研究者根据对1964 年采于陕西临潼县营背后村冷水沟组、时代为中中新世的化石材料进行研究，报道了欧亚大陆的首批始轭齿象材料。该化石主要是一件幼年个体的下颌外加几件颊齿，1978 年以嵌齿象科未定属种发表。在当时，始轭齿象还没有发现，人们普遍不认为轭齿象类会有较长的下颌。但是，该标本的确具有轭型化程度较高的臼齿，归入轭齿象类是毫无疑问的，加之该标本具有较长的下颌和下门齿，特别是下门齿截面成梨形，上侧有纵向沟存在，这些特征与非洲乌干达和肯尼亚早中新世报道的莫罗托始轭齿象几无区别。考虑到这批材料中缺少成年个体，因此将其鉴定为始轭齿象未定种。这是始轭齿象在欧亚大陆的首次报道，也可能是中国乃至欧亚大陆形态上最为原始的轭齿象类。该发现对轭齿型乳齿象早期的演化迁移研究具有非常重要的意义。研究者针对轭齿象类从非洲向欧亚大陆的扩散提出了两点假说，一种认为在早中新世，始轭齿象同较进步的轭齿象一样通过特提斯海第一次关闭形成的"嵌齿象路桥"到达欧亚，只不过始轭齿象的臼齿与轭齿象类没有很大区别，可能存在将始轭齿象臼齿鉴定为轭齿象的情况。另一种假说基于中新世东亚地区的与西欧地区的象类存在较大的差异，加上象类出现在南亚的时间较早，可以达到晚渐新世，由此推测始轭齿象通过一条"南线"，经由南亚，穿过青藏高原所在的地区，迁移到东亚，而在早中新世，青藏高原隆升的高度还不足以阻挡大型哺乳动物的迁移。

（Historical Biology 2020, DOI： 10.1080/08912963.2020.1723579）

七千五百万年前的蛋白质、染色体和DNA 化学标记的迹象

复活恐龙，重现侏罗纪公园的场景，是很多人喜欢谈论的话题。但由于DNA 等化学物质随着时间的推移很容易降解，数千万年前的恐龙DNA 保存下来的概率很低。但研究者并没有停下探索的脚步，近期研究者在出土于美国蒙大拿州晚白垩世堆积的幼年斯氏亚冠龙软骨化石中，发现了可能保存至今的软骨细胞、染色体及DNA。研究者在进行头骨碎块的微观分析时，发现一件碎块边缘部位钙化的软骨组织内保存了两个仍然由细胞间桥相连的软骨细胞，其中还包含了类似染色体的结构。通过进一步运用免疫学检测及组化分析手段，该研究团队在另一件出土于同层位的标本内，观察到软骨化石细胞外有机基质对II 型胶原蛋白抗体产生反应（II 型胶原蛋白是主要的软骨胶原蛋白），表明原初软骨蛋白可能得以保存。研究人员在分离的软骨细胞中，通过染色实验结果推测，部分DNA 信息也有被保存下来的可能性。虽然动力学模拟实验结果认定DNA 的保存不会超过上百万年，但是新的研究表明在中生代的古生物化石中，的确蕴含了保存相关遗传信息的潜力。当然，是否能真的提取到恐龙的NDA 信息，还需要时间的检验。

（National ScienceReview2020,nwz206）

小霸王龙不是"矮暴龙"

科学家一直对本世纪初在美国西北部发现的两具"迷你版"霸王龙化石骨骼的分类有不同看法。霸王龙学名雷克斯暴龙，体长可达12米左右，头部长约1.5 米，坚固的牙齿可以咀嚼骨头，是体型最粗壮的食肉恐龙。本世纪初，美国伯比自然历史博物馆研究者在蒙大拿州找到两具"缩小版"霸王龙化石骨骼，个头仅比役用马略高，身长约是役用马两倍。研究者将它们命名为"雅内"和"珀泰"。有科学家提出，存在一种个头较小的霸王龙近亲" 矮暴龙"，但这一观点一直备受争议。恐龙骨骼上会留下类似树木年轮的生长痕迹。近期，研究者利用高倍显微镜观察" 雅内" 和" 珀泰" 的腿骨薄片，并通过数" 雅内" 和" 珀泰" 骨骼切片上的"年轮"发现，它们的死亡年龄分别是13 岁和15 岁。者说明它们并不是"矮暴龙"，而是幼年霸王龙。研究认为，幼年霸王龙生长速度与包括哺乳动物和鸟类在内的现代恒温动物接近。霸王龙要经过长达20 年才能成年，因此它们在成长过程中可能经历了一些剧烈变化。例如，幼年霸王龙行动迅速，步伐敏捷，长着刀一样的锋利牙齿；而成年的霸王龙行动变得笨拙，牙齿粉碎骨头的能力更强。研究还发现，为了在恶劣环境中生存下来，霸王龙成长过程中还会耍些"小花招"：如果某个年份食物匮乏它就会少长一些，而在食物充足的年份就多长一些。

（ScienceAdvances2020，6：eaax6250）

史前小蜥蜴揭示爬行动物演化

鳞龙形下纲是最大、多样性最丰富的四足动物谱系之一，有超过1.05 万个物种。作为现代蜥蜴、蛇和爬行动物楔齿蜥属的祖先，鳞龙形下纲的样本只在一些三叠纪遗址中发现过，而对它们早期演化的大部分认知尚处于空白。近期，研究者在德国发现了一个定名为Vellbergia bartholomaei 的史前爬行动物新种，其解剖学特征将增进人们对鳞龙形下纲早期演化的理解。这个小化石产自中三叠纪（2.47 亿-2.37 亿年前）地层，是一种此前未知的早期鳞龙形下纲物种。V.bartholomaei 与鳞龙形下纲的其他物种不同，它独有的特征包括相对下颌来说又窄又薄又短的牙齿；但它具有现代蜥蜴和楔齿蜥祖先的一系列特征。由于早三叠纪的化石记录非常有限，中三叠纪的样本具有根本性的重要意义，不仅可以理解脊椎动物如何从二叠-三叠纪大灭绝（约2.52 亿年前）中恢复，还能理解它们是如何分化成现代物种的。

（Scientific Reports2020，10：2273）