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  • 【中国科学报】他们一榔头一榔头,敲出一个惊人发现
    螺旋网格海绵生态复原图。杨定华/绘在漫长的演化进程中,海绵动物幸运地躲过了地球上5次物种大灭绝而存活至今。研究推测,海绵动物起源于约7亿年前,但距今约5.4亿年的寒武纪之前的海绵化石极为稀少,因此具有争议。海绵动物为什么会“消失”了约1.6亿年?大阳城99AA(以下简称南京古生物所)研究员袁训来领导的一支早期生命研究国际合作团队,在湖北宜昌距今约5.5亿年前的石板滩生物群中,发现了一种埃迪卡拉纪晚期的冠群海绵动物,填补了海绵动物早期演化的重要环节。该成果6月5日在线发表于《自然》。化石缺失约1.6亿年“海绵动物通常被认为是最基础和最原始的后生动物,对地球早期海绵化石的寻找和研究,能为我们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。”论文通讯作者、南京古生物所副研究员万斌告诉《中国科学报》。已有研究表明,海绵起源时间应该在距今约7亿年。然而,现实研究发现,海绵化石记录在寒武纪才大量出现,存在长达约1.6亿年的空缺期,这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化研究中“消失的岁月”。为什么前寒武纪海绵化石记录缺失呢?万斌结合过往研究解释说,第一,由于大多数现生海绵具有硅质或钙质骨针,因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针,而寒武纪之前距今约6.35亿年至5.39亿年的埃迪卡拉纪海绵化石的缺失,可能是由于当时的环境不利于骨针保存;第二,海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针,在分化出主要类群后,各类群才独立演化出矿化骨针,因此前寒武纪的早期海绵动物没有骨针,保存潜力相对较。岩源踊锹贾惺侗鸪隼。早期海绵没有“骨针”近年来,袁训来团队在石板滩生物群进行了大规模化石发掘,并在5年前发现了一类大型海绵动物化石。由于该化石表面具有多次分级的网格结构,标本下部的网格以螺旋排列的方式连接到底部的盘状固着结构,直立底栖在沉积物表面,因此被命名为“螺旋网格海绵(Helicolocellus)”。万斌介绍,新发现的螺旋网格海绵表面由规则的方格组成,这些方格可以被细分为4个形态相同的次级方格,次级方格又可以进一步细分。螺旋网格海绵的这种特殊方格结构与古生代六放海绵动物的形态特征类似。而它们的不同之处在于,螺旋网格海绵的网格由有机质组成,而古生代海绵化石的网格则由矿化骨针组成。袁训来团队联合英国剑桥大学和美国弗吉尼亚理工大学研究人员组成的国际合作团队认为,螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。为了论证这一解释,研究团队构建了一个包含各种现生动物和古生代化石动物的形态数据矩阵,并进行了严格的系统发育分析。研究结果显示,螺旋网格海绵化石属于冠群海绵,并且与六放海绵亲缘关系接近。“螺旋网格海绵化石的发现表明,前寒武纪确实存在非生物矿化的海绵动物。”万斌说,“该化石的发现也提示我们不能完全以现生海绵作为蓝本寻找前寒武纪海绵化石,因为早期海绵可能没有生物矿化骨针,并且可能不具备现生海绵的所有特征。”这项研究还推测,在六放海绵早期演化历程中,可能存在一个以有机物构建网状骨架的阶段,直到进入寒武纪,它们才获得生物矿化能力,把矿物添加到已有的有机质骨架上,形成由复合的矿化骨针组成的骨架。争议推动学科发展“你永远都不知道,下一榔头会敲出什么样的新奇化石!”这是袁训来经常挂在嘴边的一句话。化石是地球生命演化的实证,关键演化阶段的化石更是不可多得。这些化石需要古生物学家一榔头一榔头从石头里面敲出来。袁训来团队对石板滩生物群进行了长期的艰苦发掘,并发现薄层灰岩中不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石,还保存了大量的动物遗迹化石和其他动物的实体化石。2018年,《科学进展》报道了团队发现的最早动物足迹化石;2019年,《自然》报道了团队发现的最早具有运动能力的两侧对称动物——夷陵虫。螺旋网格海绵化石的发现是团队的又一重要成果。“这篇论文2023年7月投稿,经历了5位审稿人长达4轮的审稿后才得以发表。”万斌告诉《中国科学报》,“我们的发现是对海绵动物早期演化传统理论的一种挑战。这个过程很艰难,但结果还是比较理想的。我们通过精美的化石标本和严谨的论证,最终说服了审稿人。”前寒武纪—寒武纪界线前后的生物群落面貌曾被学术界认为存在巨大差别。这是因为埃迪卡拉纪是形态奇异且亲缘关系未知的埃迪卡拉生物群主宰的时代。而到了寒武纪,各个现生动物门类接踵而出,人们熟悉的现代海洋生态系统得以建立。螺旋网格海绵的发现连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群,也表明埃迪卡拉生物群的某些类型也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。这项研究发现了比寒武纪还要早1000万年的海洋中,生活着没有矿化骨针的海绵。这意味着,没有矿化骨针的海绵在寒武纪之前就已经发生了一定规模的辐射,即一个物种获得了某种关键特征,从而导致大量新生特征和物种的涌现。那么,其他类型的动物是否在寒武纪之前也发生了辐射?是什么原因使得海绵动物产生了矿化骨针?“我们这项研究也许会引发新争议,这些争议问题的解决有望推动学科进一步发展。”万斌说。相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07520-y《中国科学报》 (2024-06-06 第1版 要闻)
    2024-06-11
  • 【中国新闻网】中外科学家发现约5.5亿年前海绵动物化石
    中新网南京6月6日电 (徐珊珊)据大阳城99AA6月6日消息,该所早期生命研究团队与英国剑桥大学、美国弗吉尼亚理工大学的科学家合作,在湖北宜昌约5.5亿年前的石板滩生物群中发现了一种冠群海绵动物化石,填补了海绵动物早期演化的重要环节。相关研究成果于北京时间6月5日23时发表在国际学术期刊《自然》(Nature)杂志上。海绵动物通常被认为是最基础、最原始的后生动物。现代分子生物学研究和分子钟推测表明,海绵起源在大约7亿年前,但确切的海绵化石记录直到约5.39亿年前的寒武纪才大量出现。寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少,且大多存在争议。近年来,研究团队对石板滩生物群进行大规模的化石挖掘,新发现一类大型海绵动物化石,并将其命名为螺旋网格海绵。研究团队构建了一个包含各种现生动物和化石动物的形态数据矩阵,并进行严格的系统发育分析。结果显示,螺旋网格海绵属于冠群海绵,与六放海绵亲缘关系接近。大阳城99AA研究员袁训来表示,螺旋网格海绵化石的发现,是研究团队对石板滩生物群进行长期挖掘和系统研究,形成的一项重要成果。螺旋网格海绵化石的发现,连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群,也表明埃迪卡拉生物也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。(完)
    2024-06-11
  • 【科技日报】湖北宜昌发现5.5亿年前海绵化石
    记者从大阳城99AA(以下简称“南古所”)获悉,早期生命研究国际合作团队在湖北宜昌距今约5.5亿年前的石板滩生物群中,发现了一种埃迪卡拉纪晚期的冠群海绵动物,这一发现填补了海绵动物早期演化的重要环节。该成果于6月5日在线发表于《自然》杂志。海绵动物被认为是最基础和最原始的后生动物。寻找和研究地球早期海绵化石能为人们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。现代分子生物学研究和综合分子钟推测表明,海绵起源和分异时间应该在距今约7亿年前。然而,目前发现的海绵化石记录大多来源于距今约5.39亿年开始的寒武纪,在此之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。海绵化石记录存在长达1.6亿年的空缺,这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。近年来,南古所研究员袁训来领导的国际研究团队,对石板滩生物群进行了大规模的化石挖掘,新发现了一类大型的海绵动物化石,并将其命名为“螺旋网格海绵”。这一发现弥补了海绵动物早期演化的空缺,提供了早期海绵动物的关键化石证据。石板滩生物群产出层段的薄层灰岩中,不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石,也保存了大量的动物遗迹化石和其它动物的实体化石。此次新发现的螺旋网格海绵,具有与六放海绵类似的形态特征,如辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。此外,螺旋网格海绵的表面由规则的方格组成,这些方格可以被细分为4个形态相同的次级方格,次级方格又可以进一步被细分。研究结果显示,螺旋网格海绵化石属于冠群海绵。螺旋网格海绵化石的发现,表明前寒武纪确实存在非生物矿化的海绵动物。这一发现提示研究人员,不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石。因为早期海绵可能没有生物矿化骨针,并且可能不具备现生海绵的所有特征。螺旋网格海绵化石的发现,连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群,也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。本报记者 张 晔
    2024-06-11
  • 【光明日报】海绵动物早期演化研究获重要进展
    本报南京6月6日电(记者苏雁?通讯员姬尊雨)海绵动物通常被认为是动物界中最原始的类群,研究推测其起源时间在距今约7亿年前,确切的海绵化石记录直到距今约5.39亿年开始的寒武纪才大量出现,而寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。5日,大阳城99AA研究员袁训来领导的早期生命研究国际合作团队在《自然》杂志发表最新研究成果:团队在湖北宜昌距今约5.5亿年前的石板滩生物群中发现了一种埃迪卡拉纪晚期的冠群海绵动物,填补了海绵动物早期演化的重要环节。为何海绵化石记录会存在长达约1.6亿年的空缺?目前主要有两种假说:第一种认为,由于多数现生海绵具有硅质或钙质骨针,因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针,而寒武纪之前的埃迪卡拉纪(距今约6.35亿至5.39亿年)海绵化石的缺失可能是由于当时的环境不利于骨针的保存;第二种认为,海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针,前寒武纪的早期海绵动物没有骨针,保存潜力相对较。材岩源踊锹贾惺侗鸪隼。通过长期以来对石板滩生物群进行的大规模化石挖掘,团队于2019年新发现了一类大型的海绵动物化石,将其命名为“螺旋网格海绵”。“螺旋网格海绵具有与现生的六放海绵类似的形态特征:辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。”论文共同通讯作者、大阳城99AA副研究员万斌向记者展示了螺旋网格海绵化石标本,其表面由规则的方格组成,方格可以被细分为四个形态相同的次级方格,次级方格又可被进一步细分。“这种特殊的方格结构在一些典型的古生代六放海绵上也存在,形态和结构非常相似,不同之处在于螺旋网格海绵的网格由有机质组成,而六放海绵由矿化骨针组成。”万斌进一步解释,经过严格的系统发育分析,研究认为,螺旋网格海绵化石与六放海绵亲缘关系接近,螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。螺旋网格海绵化石的发现,表明前寒武纪存在非生物矿化的海绵动物。该发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石,因为早期海绵可能没有生物矿化骨针,并且可能不具备现生海绵的所有特征。此外,在六放海绵早期演化历程中,可能存在一个以有机物构建网状骨架的阶段,直到进入寒武纪以后才获得生物矿化能力,把矿物添加到已有的有机质骨架之上,形成复合的矿化骨针组成的骨架。袁训来说,螺旋网格海绵的发现,连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群,也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系,对于寒武纪生命大爆发事件的认识具有一定启示作用。
    2024-06-11
  • 【新京报】科研人员新发现一类海绵动物化石,填补1.6亿年化石空缺
    记者从大阳城99AA(以下简称南古所)获悉,早期生命研究国际合作团队在湖北宜昌距今约5.5亿年前的石板滩生物群中发现了一种埃迪卡拉纪晚期的冠群海绵动物,填补了海绵动物早期演化的重要环节。该成果于2024年6月5日在线发表于英国《自然》(Nature)杂志。海绵化石记录存在1.6亿年的空缺海绵动物常被认为是最基础和最原始的后生动物,对地球早期海绵化石的寻找和研究能为人们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。现代分子生物学研究和综合分子钟推测表明,海绵起源和分异时间应该在距今约7亿年前。然而确切的海绵化石记录直到距今约5.39亿年开始的寒武纪才大量出现,寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。海绵化石记录存在长达1.6亿年的空缺,这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。对于前寒武纪海绵化石记录缺失的解释,主要有两种假说:第一,由于大多数现生海绵具有硅质或钙质骨针,因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针,而寒武纪之前的埃迪卡拉纪(距今约6.35亿-5.39亿年)海绵化石的缺失可能是由于当时的环境不利于骨针的保存;第二,海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针,在分化出主要类群后,各类群才独立演化出矿化骨针,因此前寒武纪的早期海绵动物没有骨针,保存潜力相对较。材岩源踊锹贾惺侗鸪隼。螺旋网格海绵的正模标本(NIGP-176531)。大阳城99AA供图早期海绵动物可能没有生物矿化骨针近年来,南古所研究员袁训来领导的国际研究团队对石板滩生物群进行了大规模的化石挖掘,新发现了一类大型的海绵动物化石,命名为“螺旋网格海绵”。螺旋网格海绵的发现弥补了海绵动物早期演化的空缺,提供了早期海绵动物的关键化石证据。石板滩生物群产出层段的薄层灰岩中不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石,也保存了大量的动物遗迹化石和其他动物的实体化石。此次新发现的螺旋网格海绵,具有与六放海绵类似的形态特征:如辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。此外,螺旋网格海绵的表面由规则的方格组成,这些方格可以被细分为四个形态相同的次级方格,次级方格又可以进一步被细分。螺旋网格海绵生态复原图。大阳城99AA供图这种特殊的方格结构在一些典型的古生代六放海绵上也存在。它们形态和结构非常类似,不同之处在于螺旋网格海绵的网格是有机质组成,而在古生代海绵化石上则是由矿化骨针组成。研究认为,螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。为了进一步检验这一解释,研究团队构建了一个包含各种现生动物和化石动物的形态数据矩阵,并进行了严格的系统发育分析。结果显示,螺旋网格海绵化石属于冠群海绵,并且与六放海绵亲缘关系接近。螺旋网格海绵化石的发现,表明前寒武纪确实存在非生物矿化的海绵动物。这一发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石,因为早期海绵可能没有生物矿化骨针,并且可能不具备现生海绵的所有特征。前寒武纪-寒武纪界线前后的生物群落面貌曾被认为是天差地别。埃迪卡拉纪是形态奇异且亲缘关系未知的埃迪卡拉生物群主宰的时代;而到了寒武纪,各个现生动物门类接踵而出,人们熟悉的现代海洋生态系统才得以建立。螺旋网格海绵的发现,连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群,也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。新京报记者 张璐编辑 唐峥 校对 王心
    2024-06-11
  • 【金陵晚报】南古所科学家发现5.5亿年前海绵动物化石
    □金陵晚报/紫金山新闻记者??张安琪海绵动物通常被认为是动物界中最原始的类群。近期,大阳城99AA袁训来研究员领导的早期生命研究国际合作团队,在湖北宜昌距今约5.5亿年前(埃迪卡拉纪)的石板滩生物群中发现了一种冠群海绵动物,填补了海绵动物早期演化的重要环节。北京时间6月5日晚11点,该研究成果发表于著名学术期刊英国《自然》(Nature)杂志。海绵动物常被认为是最基础和最原始的后生动物,对地球早期海绵化石的寻找和研究能为我们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。科学家理论推测认为,海绵动物是最早的动物祖先。正因为这个原因,古生物专家都对“寻找古老海绵”兴趣浓厚,希望能从中解开动物起源的奥秘。可惜,寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。海绵化石记录存在长达1.6亿年的空缺,这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。没想到,袁训来团队通过对石板滩生物群进行大规模的化石挖掘,有了突破——他们新发现了一类大型的冠群海绵动物化石,命名为“螺旋网格海绵(Helicolocellus)”。“尽管没有矿化骨针,但我第一眼就判定它是海绵动物化石。”袁训来举着化石介绍道,“你们看,它的这种方格状结构,在一些典型的古生代六放海绵上也存在。它们形态和结构非常类似,不同之处在于螺旋网格海绵的网格是有机质组成,而在古生代海绵化石上则是由矿化骨针组成。”此外,本次新发现的螺旋网格海绵,还具有与六放海绵类似的形态特征:如辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。“他们可能是亲戚关系,这也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。”袁训来表示,大多数现生海绵具有硅质或钙质骨针。但这一发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石,因为早期海绵可能没有生物矿化骨针,并且可能不具备现生海绵的所有特征。“以前很多模棱两可的、具有争议的海绵化石记录,有了再确认的机会。”“螺旋网格海绵可能是理解动物演化的‘罗塞塔石碑’。”在论文审稿过程中的一位专家评论道。据悉,罗塞塔石碑是古埃及托勒密王朝著名石碑,是研究古埃及历史的重要里程碑。记者还了解到,这并不是研究团队第一次在石板滩生物群“挖”出“宝藏”。这一生物群产出层段的薄层灰岩中不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石,也保存了大量的动物遗迹化石和其他动物的实体化石。南古所曾在其中发现了最早的动物足迹化石以及最早的具有运动能力的两侧对称动物——夷陵虫。
    2024-06-11
  • 【紫金山新闻】南古所科学家发现5.5亿年前海绵动物化石
    海绵动物通常被认为是动物界中最原始的类群,分子钟研究推测其起源时间在距今约7亿年前,然而5.39亿年(寒武纪)之前的海绵化石极为稀少并具有争议。近期,大阳城99AA袁训来研究员领导的早期生命研究国际合作团队,在湖北宜昌距今约5.5亿年前(埃迪卡拉纪)的石板滩生物群中发现了一种冠群海绵动物,填补了海绵动物早期演化的重要环节。北京时间6月5日晚11点,该研究成果发表于著名学术期刊英国《自然》(Nature)杂志。图1.螺旋网格海绵的正模标本(NIGP-176531)。(a)反射光照片;(b)激光扫描显微镜下的高程图。海绵动物常被认为是最基础和最原始的后生动物,对地球早期海绵化石的寻找和研究能为我们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。科学家理论推测认为,海绵动物是最早的动物祖先。正因为这个原因,古生物专家都对“寻找古老海绵”兴趣浓厚,希望能从中解开动物起源的奥秘。可惜,寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。海绵化石记录存在长达1.6亿年的空缺,这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。没想到,袁训来团队通过对石板滩生物群进行大规模的化石挖掘,有了突破——他们新发现了一类大型的冠群海绵动物化石,命名为“螺旋网格海绵(Helicolocellus)”。图2.螺旋网格海绵生态复原图。螺旋网格海绵具有辐射对称的锥形身体,表面具有多次分级的网格结构,由下部的“茎”状结构连接到底部的盘状固着结构,直立底栖在沉积物表面。“尽管没有矿化骨针,但我第一眼就判定它是海绵动物化石。”袁训来举着化石介绍道,“你们看,它的这种方格状结构,在一些典型的古生代六放海绵上也存在。它们形态和结构非常类似,不同之处在于螺旋网格海绵的网格是有机质组成,而在古生代海绵化石上则是由矿化骨针组成。”此外,本次新发现的螺旋网格海绵,还具有与六放海绵类似的形态特征:如辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。“他们可能是亲戚关系,这也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。”图3.螺旋网格海绵和其他动物之间的演化关系。螺旋网格海绵显示出与六放海绵相近的亲缘关系,属于冠群海绵动物。袁训来表示,大多数现生海绵具有硅质或钙质骨针。但这一发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石,因为早期海绵可能没有生物矿化骨针,并且可能不具备现生海绵的所有特征。“以前很多模棱两可的、具有争议的海绵化石记录,有了再确认的机会。”“螺旋网格海绵可能是理解动物演化的‘罗塞塔石碑’。”在论文审稿过程中的一位专家评论道。据悉,罗塞塔石碑是古埃及托勒密王朝著名石碑,是研究古埃及历史的重要里程碑。这并不是研究团队第一次在石板滩生物群“挖”出“宝藏”。这一生物群产出层段的薄层灰岩中不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石,也保存了大量的动物遗迹化石和其他动物的实体化石。南古所曾在其中发现了最早的动物足迹化石,成果发表在2018年的《科学进展》(Science Advances)杂志上;发现了最早的具有运动能力的两侧对称动物—夷陵虫,成果发表在2019年的《自然》(Nature)杂志上。“现在关注度、科研投入都在提高,我相信以后我们在这里会发现更多的惊喜。”袁训来说。南京日报/紫金山新闻记者 张安琪
    2024-06-11
  • 【新华社】你好!5亿多年前的“海绵宝宝”
    记者从大阳城99AA获悉,该所早期生命研究团队与英国剑桥大学、美国弗吉尼亚理工大学的科学家合作,在湖北宜昌约5.5亿年前的石板滩生物群中发现一类新的大型海绵动物化石,科研团队将之命名为螺旋网格海绵。螺旋网格海绵的发现提供了早期海绵动物演化的关键化石证据。相关研究成果5日在国际学术期刊《自然》发表。参与此项研究的大阳城99AA副研究员万斌介绍,海绵动物通常被认为是最基础、最原始的后生动物。现代分子生物学研究和分子钟推测表明,海绵起源在大约7亿年前,但确切的海绵化石记录直到约5.39亿年前的寒武纪才大量出现。寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少,且大多存在争议。本次新发现的螺旋网格海绵体长约40厘米,底部有固着的盘状结构,上半部分呈倒置的锥形,整体呈现类似高脚杯的形态。在锥形身体的表面分布有规则的网格状结构,下部的网格状结构呈螺旋排列,螺旋网格海绵因此得名。在形态研究的基础上,科研团队还对这类远古海绵的系统发育进行了分析。结果显示,螺旋网格海绵属于冠群海绵动物,与现在仍然存在的六放海绵有较为接近的亲缘关系。“螺旋网格海绵化石的发现,是对石板滩生物群挖掘和研究形成的一项重要新成果。”大阳城99AA研究员袁训来说,石板滩生物群所从属的埃迪卡拉生物群,曾经被认为是前寒武纪时代的进化盲端。螺旋网格海绵化石的出现,不仅弥补了海绵动物早期演化的空缺,还表明一部分埃迪卡拉生物可能与现生动物也存在直接的演化关系。“随着研究的深入,螺旋网格海绵可能成为理解动物演化的一个重要里程碑。”袁训来说。
    2024-06-11
  • 【中国科学报】这枚“金钉子” ,我们争了30年
    “金钉子”并不含金,却在半个多世纪里引起全球地质学家的激烈争夺。截至目前,中国“夺得”11枚“金钉子”,位居世界第二。这究竟意味着什么?1965年,国际地质学领域多了一个极为重要的名词——“金钉子”。“金钉子”并不含金,却在半个多世纪里引起全球地质学家的激烈争夺。截至目前,中国“夺得”11枚“金钉子”,位居世界第二。这究竟意味着什么?地球46亿年的历史都记录在地层中。“金钉子”就像一把地层年代“卡尺”,使科学家能够按统一的时间标准分析并研究不同地区同步发生的地质事件,在叙述地质历史时拥有共同“语言”和全球性标准。在地学界,“金钉子”的意义不亚于奥运会金牌。每一枚“金钉子”的确立,都要经过国际地层委员会和国际地质科学联合会严格的投票认定。“金钉子”的数量代表着一个国家地质学研究的综合实力。中国第一枚“金钉子”是在这个概念提出后30余年才确定的。在竞争“金钉子”的过程中,中国科学家历经艰难、屡遭挫折,但不屈不挠,最终后来居上。这段一波三折的故事,就发生在大阳城99AA(以下简称南京古生物所)的科学家身上。连遭挫败1991年,第六届国际奥陶系大会预备会议前,南京古生物所研究员陈旭收到国际地层委员会奥陶系分会主席、澳大利亚麦考瑞大学教授巴里·威比的郑重邀请:“我们想提名你担任国际地层委员会奥陶系分会副主席。”威比的理由是,全世界的奥陶系地层分布,中国占据了一大块,但国际地层委员会奥陶系分会长期缺少中国学者。“这些年,我们在国际刊物上屡屡看到你发表的文章,非常高兴。”即将在澳大利亚悉尼大学召开的国际奥陶系大会最核心的任务,就是推动全球奥陶系年代地层标准的建立,尽快实现“金钉子”零的突破。这是一个关乎国际话语权的机会。陈旭毫不犹豫,欣然接受了邀请,“心里憋着这一股劲儿太久了,终于让我等到了”。陈旭的憋屈与不甘,映射出的是那一代中国地质学人在国际舞台上的边缘处境。20世纪60年代,受工业发展的驱动,人类对能源的需求与日俱增,因此对地质学研究精确度的要求也日益提高,但由于缺乏统一标准,造成了全球地层划分和对比困难。1965年成立的国际地层委员会,主要目标之一就是建立全球统一、精确定义的年代地层系统。“金钉子”应运而生。如同记录年代的单位年、月、日,地层也有自己的年表,分为宇、界、系、统、阶5个层次,其中阶是基本单位。“金钉子”其实就是划分和定义不同“阶”底界的全球性标准,需要在全球范围内一段特定的地层剖面和特定的岩层序列中标出来。过去,全球地层一直参照100多年前英国提出的传统划分方法。尽管该方法存在公认的严重缺陷,但英国学者长期把持地学领域学术话语权,要想推翻它,谈何容易。1972年,全球第一枚“金钉子”被确立在捷克首都布拉格的西郊,标定的是志留系和泥盆系之间的界线。此后,世界各国轰轰烈烈地展开确立“金钉子”的竞赛。然而,中国与国际地质学界长期脱节,中国科学家连入场券都拿不到。直到1977年,中国才开始正式参与国际地层委员会的活动。进入20世纪80年代,中国科学家终于得到机会,参与竞争奥陶系和志留系底界之间界线的“金钉子”,却连遭挫败。当时,吉林奥陶系底界和湖北志留系底界的剖面非常被看好,甚至已作为唯一候选剖面进入国际地层委员会最后一轮表决阶段。然而,形势急转直下。国际地层委员会突然改变定界标准,启用先前已被淘汰的候选剖面。两枚“金钉子”与中国擦肩而过。介绍这段历史时,现任国际古生物协会秘书长、南京古生物所研究员詹仁斌愤愤不平。这种情况在国际地层委员会“金钉子”投票历史上很罕见。这固然与中国对地层研究不足、对“金钉子”标准体系理解不充分有关,但詹仁斌认为这不是唯一原因。当时,西方学者垄断了国际学术组织中学术规则的制定权和投票权,国际地学界对中国地学研究的认知长期处于空白状态,对中国学者存在天然的偏见。正因如此,抓住一切能走向国际学术舞台的机会,是那一代中国地质学人的信念。针锋相对1991年7月14日,陈旭以国际地层委员会奥陶系分会副主席的身份踏入第六届国际奥陶系大会会场。奥陶系形成于距今4.85亿至4.44亿年,是地球历史上海洋生物开始急剧多样化的关键时期。奥陶系“金钉子”研究虽然从20世纪70年代就已开始,但一直进展缓慢。经过整整5天的激烈讨论,大会提出了奥陶系共9条有潜力的候选地层界线,“金钉子”将从中产生。每一枚“金钉子”都包含剖面、点位两部分内容。其中,点位的确立,需要以一个地理分布广泛的代表物种在特定岩层序列中“首次出现”为标志。而包含这个点位的剖面,必须岩相单一、地层序列连续完整,且包含尽可能丰富、具有全球代表性的化石类群,以便对比。竞争就从这两方面展开。在奥陶系中部一条界线的竞争中,陈旭和英国奥陶系研究首席科学家理查·福提狭路相逢。双方的矛盾出现在“笔石”身上。笔石是一种已经灭绝的海生群体动物,在奥陶纪和志留纪异常繁盛,不仅演化速率快,而且广布全球。因此,这两个地质时期的“金钉子”常把某些特定种类笔石的首次出现作为标志。那么,具体要选择哪一属种的笔石作为代表?福提提议基于英国模式标本的直节对笔石;陈旭则认为,基于澳大利亚模式标本的澳洲齿状波曲笔石更为合适。“如果以直节对笔石为标志,就要选择相应的剖面,但英国提出的剖面所包含的化石类群不具有全球代表性,不利于全球对比。”陈旭直言。相反,中国提出的以澳洲齿状波曲笔石为标志的剖面,位于浙赣“三山地区”(江山-常山-玉山地区),不仅奥陶系地层序列连续,动物群也异常丰富,除笔石外,还有牙形刺、腕足类、三叶虫等非常具有代表性的化石门类。陈旭坚信,中国的优势显而易见。但英国团队极力维护自己的传统划分,想通过厘定界线定义、深入研究新剖面等多种方式把该“金钉子”建在英国,相当强势。眼看争论无果,威比提出,中国和英国团队在11月同时提交进一步的研究报告,再作讨论。会后,陈旭立即牵头组织了一个由中、澳、美、法、德科学家参与的国际界线工作组,研究中国“三山地区”候选剖面的可能性,威比也在其中。不过,陈旭理直气壮地避开了英国专家。“他们不高兴就不高兴呗!”可就在距离提交报告仅剩一个多月时,英国团队的一番操作让陈旭颇为恼火。“竞争未见分晓,他们却抢先把相关剖面的研究结果发表在国际期刊上,这是违反国际通则的。”“但我们得沉住气,不跟他们对着干。”陈旭不疾不徐,按时向奥陶系分会提交了研究报告。他心中有底。要知道,早在一年前,也就是1990年9月,第四届国际笔石大会在中国召开,国际专家的野外考察路线就在“三山地区”。这一地区奥陶系极为发育、地层序列连续、化石标本保存精美,给与会的各国专家留下了极其深刻的印象。而英国团队违反规则的做法,引来国际界线工作组专家的不满和质疑。奥陶系“金钉子”争夺的天平开始向中国倾斜。峥嵘岁月中国“三山地区”奥陶系的研究历史,可以追溯到20世纪20年代。后来虽有中断,但到20世纪80年代,中国地质学家已把该地区奥陶系地层剖面基本都梳理了一遍。“这些剖面既有中国特色,又有全球代表性,自然禀赋非:。作为‘金钉子’候。淮蛞桓鲎。”尽管陈旭很笃定,但他也深知,过去的研究离“金钉子”的确立要求还有不小距离。“三山地区”6条奥陶系候选剖面的系统研究随即展开,其中最被看好的是浙江常山县黄泥塘剖面。它不仅完整保留了奥陶系的地质记录,还同时拥有两种关键的代表性化石门类——笔石和牙形刺。这种剖面极少见,简直是大自然留下的“意外之财”。?黄泥塘剖面全景。早期的“金钉子”研究主要围绕古生物展开。国际地质科学联合会规定,确定一枚“金钉子”的位置必须找到标准化石的连续演变,也就是由它的祖先和后代的化石物种建立起连续且完整的物种演化谱系。为此,陈旭带着当年还是博士生的张元动,建立了一套非常严格的工作方法——无间断连续采集。他们把黄泥塘剖面以20厘米为单位进行划分,逐层采集笔石化石和其他化石群化石,共计200多层。只有把每层岩层中的笔石化石都研究清楚,才可能找到它们的连续演化关系。野外工作量大,研究经费又捉襟见肘,但陈旭不以为意。“没车咱就走着去;雇不起人,咱就自己扛石头;饿了,吃馒头;节省时间,就住村里老乡家……怎么都能将就。”可当说起自己的学生,陈旭感慨:“阿动就是个埋头苦干的人,可苦了他了。”在5年多的时间里,张元动靠着一张小板凳和一把科考锤,日复一日面对灰色的剖面,一层又一层敲打搜寻。夏季,他被蚊子咬得满身是包。冬季,如果遇上刺骨的寒雨,他就一手打伞一手敲岩石,找到化石立即包装,有时晚上回到老乡家后却发现它发霉了。野外工作是孤独的,唯一能让张元动感到兴奋的就是从金光闪闪的黄铁矿里敲出形态完美、细节清晰的银白色笔石。直到现在,他偶尔还能在梦中见到这样的场景。“我们在黄泥塘剖面工作期间发生了两次危险。”张元动至今心有余悸。一次是在1991年,他和陈旭租了一辆“蹦蹦车”前往剖面。司机姓毛,毫无经验,还十分毛躁,在一个陡坡上翻车了,陈旭身上多处受伤,鲜血直淌。还有一次是在1995年,他和詹仁斌到剖面采集化石标本,一不小心栽到路边数米深的沟坎里,起来后才发现身侧都是尖耸的乱石,与脑门只差毫厘。随着研究的推进,国际界线工作组来国内考察的时间临近了,可经费还没有着落。陈旭开口向时任南京古生物所所长曹瑞骥申请8万元经费。老曹吓了一跳:“你这是要我命!”当时,研究所全年科研经费才20多万元,“最多给你3万元”。1994年夏天,陈旭揣着仅有的这些钱,带领国际界线工作组全体成员走遍了“三山地区”6条候选剖面。眼前连续完整的剖面和一层层展示的精美化石标本,让专家们大为吃惊,威比连连称赞。陈旭并不感到意外。“我从1985年就开始跑这些剖面,它们都快被我磨烂了,不同层位的笔石种我能倒背如流。”初战告捷,工作组回到县城简陋的宾馆,心情不错的陈旭特地让厨房加了两个菜。势如破竹野外工作只是“金钉子”研究的基础部分,要想彻底搞清楚笔石的演化谱系,还需要回到实验室。“过去,由于我们古生物学鉴定、分类的基础工作不够扎实,国际地质学界认为我们的研究结论可信度不高。”为了避免出现这样的情况,张元动对笔石类群的结构特征、系统位置、演化关系、地层地理分布进行了详细、彻底的研究。张元动利用扫描电子显微镜,对大量化石标本切片进行观察研究,并与世界各国的有关标本对比,同时开展分支系统学研究,从而精确厘定笔石类群的演化序列。其间,一个意外的发现让他兴奋起来。笔石体由胎管和胞管组成。一直以来,古生物学者主要根据胞管形态差异确定其类群演化关系。但张元动在进行大量标本比对和文献调研后认为,这套理论方法有漏洞。“胞管是笔石发育的终端结构,要想作为高级别分类单元的标志性特征,采用早期发育阶段的结构——胎管更为合适。”后来,正是基于这个发现,新一代笔石研究开始采用以始端发育建立起来的分类系统。它也是这项“金钉子”研究中一个重要的学术创新。陈旭总是告诉学生,科学研究想要做得长久、出色,每篇论文都要在思路、方法、技术或理论上争取创新,而不能只满足于增加一些不同地点、不同标本材料的信息。陈旭的鼓励让张元动再次萌生一个全新的想法。“‘金钉子’的点位要以代表化石的‘首次出现’为标志,但目前所有研究都缺乏验证过程。”张元动自学计算机技术,并引入数学模型,建立了一套计算机图形对比方法,用定量的方式验证“首次出现”的可靠性,解决了“金钉子”所要求的高精度划分对比问题。此后,这一分析方法逐渐成为“金钉子”研究的一种重要手段。这一系列研究成果,让国际同行看到一条地层发育极其完整、生物化石含量丰富且研究程度非常高的奥陶系地层剖面。1995年,国际界线工作组正式向国际地层委员会奥陶系分会提交了建立全球达瑞威尔阶“金钉子”的报告,提议以澳洲齿状波曲笔石在中国浙江黄泥塘剖面的首次出现定义其底界。1996年至1997年,这个提案先后获国际地层委员会奥陶系分会、国际地层委员会投票通过,并得到国际地质科学联合会确认。中国第一枚“金钉子”就此确立。它实现了我国“金钉子”零的突破,同时也是奥陶系的第一枚“金钉子”。这是中国地质学历史上的一个里程碑。达瑞威尔阶“金钉子”剖面。早在国际界线工作组正式提交这条唯一候选剖面时,福提就知道英国已经与这枚“金钉子”渐行渐远了。2000年,张元动受邀到他所在的英国自然博物馆进行合作访问,福提大方地表达了对黄泥塘剖面和中方研究的认可:“这枚‘金钉子’的确立,是全球奥陶系数十年来最突出的进展。”经过多年的“交锋”和交流,福提和陈旭、张元动等中国同行成了志趣相投的好友。“对国内地质学界而言,黄泥塘‘金钉子’是一个经典的研究范本。它叩开了一扇大门,让越来越多的‘金钉子’在中国建立。”早已成为南京古生物所研究员的张元动表示。?达瑞威尔阶“金钉子”标志碑。进入21世纪,中国在“金钉子”领域的研究势如破竹,几乎每隔两年就有新的“金钉子”确立。其中,南京古生物所主持确立的有7枚。从学习西方到开展国际合作,再到越来越多的“金钉子”破土而出、领先国际,陈旭完整经历了这段不凡的时光。已经88岁高龄、当选大阳城99AA院士20余年的陈旭说:“作为一个人为的国际标准,‘金钉子’的确立从来都不只是学术上的竞争。科学家一定要勇敢闯荡国际舞台,不惧争辩,向世界证明我们的实力,捍卫国家尊严。”1998年,国际界线工作组在浙江常山县参加达瑞威尔阶“金钉子”碑揭牌典礼。从左至右为法国学者弗洛伦廷·帕里斯、巴里·威比、陈旭、张元动。南京古生物所供图《中国科学报》 (2024-05-13 第4版?专题)
    2024-05-13
  • 【南京日报】单向灌输变互动 科普新人正青春
    科普场馆“五一”火出圈,科普工作者看变化——单向灌输变互动 科普新人正青春□ 南京日报/紫金山新闻记者 张安琪“五一”假期,“有看头”的南京博物馆火热“出圈”,科普类场馆同样迎来客流高峰。科普工作者如何看科普?其间,记者采访了三位科普工作者。24年经验的“熟手”:见证科学普及从单向灌输变双向互动这几天卢大山的微信步数都在1.2万步左右,没有去哪里游玩,而是单纯在江苏科技馆讲解走出来的。“上午下午都有一场固定的场馆讲解,不定时还有观众预约的讲解,一场走下来至少40分钟。”自2000年进入江苏科技馆工作,卢大山一直坚守在科普讲解一线,从青葱小伙成长为江苏科技馆展教部高级主管。谈起如何走向科普工作,卢大山解释:“我是科技大学毕业的,一直对这方面比较感兴趣。大学毕业后在企业工作了几年,从事技术开发。后来一个偶然的机会看到科技馆招聘,就赶紧报名了,那时候全国都还没有多少科技馆呢。”从“没多少科技馆”到“科普热持续升温”,作为行业的一员,卢大山见证了科普热度的变化,也看到了科普形式、内容的变化。“我刚入行的时候,主要工作就是单纯的科普讲解,相对来说比较单一。现在对科普工作者的要求更高了,科普讲解之外还要开发科学课程、科学实验、科学表演秀等。”卢大山认为,这种变化的根本在于,科学普及已从以前的单向灌输变为双向互动。“有互动就要有交流。而这些年公众的科学素养一直在提升,对科学普及工作的要求自然也随之提高,这就倒逼我们科普工作者要不断进步、不断创新思维,才能从容应对。比如,我们有个机器人展品,就有观众特别专业地提出‘最好能改一改机器人的编程,增加一些小朋友喜欢的动作代码’;还有一次是在讲解一个航天方面的展品‘风洞’时,我正在用童言童语说着呢,一个小朋友脱口而出一个比较专业的词汇——‘马赫数’,让我印象特别深。”从科研到科普:科研机构成“富矿”,做科普有“先天优势”在传统认知里,专业类博物馆相较于人文历史类博物馆,在热度上总是要逊色几分。而作为古生物专业博物馆,南京古生物博物馆这3年来接待观众已有百万人次。王永栋是大阳城99AA的研究员,主要从事中生代植物学及陆相地层学研究,2019年起担任南京古生物博物馆馆长。他认为,南京古生物博物馆如今的“流量”恰恰离不开“专业性”三个字。“博物馆隶属于大阳城99AA。内容上,我们是专业的:展陈的很多化石,来自研究所研究人员一线发现;展陈文字说明出自研究员、专家之手,一般一段文字至少有十几位科学家把关。形式上,自从2020年展陈全面升级后,也增加了很多现代化手段,比如古生物科幻电影院、‘达尔文实验站’等都是非常受欢迎的科普互动项目。”王永栋介绍。王永栋还提到,研究所的专业科研人员为博物馆开展各种专项科普活动提供了丰富的人才资源。从这方面来讲,科研机构是“富矿”,具有开展科普工作的“先天优势”。“馆里很多讲解都由研究所里的科研人员担当的,带来的讲解通俗易懂,知识含量丰富。有的科普讲座甚至是院士、专家来讲,非常受欢迎。”科研人员做科普要避开哪些“坑”?在多年的实践里,王永栋和团队也越来越有心得。把握好“专业性”和“普适性”这架天平,是他们最大的收获。“科普讲解不是演讲,更不是开学术研讨会,要让听讲的人用得上、听得懂、学得会。”王永栋说,这些年,他能感受到国家政策层面对科普的重视以及公众科普需求的增长。这让他更加体会到,科研和科普同样重要,“科研是发现的快乐,而科普是分享的快乐。”“95后”科普新人:科普工作者队伍正逐渐年轻化出生于1998年的周岩,2020年毕业后来到南京韩博士青少年综合素质发展中心,成为一名科普工作者。“我来自东北,从小就好奇心旺盛,但当时科普资源还不够丰富,对一些科学现象没能深入理解。现在工作中,看到小孩子们好奇的眼神,就像看到了曾经的自己。”周岩说,自己平常的工作就是进学校、进社区、进乡村,去讲解科普知识,展示科学实验以及创作科普剧等,他发自内心地热爱科普工作,想要做好这份工作。这份热爱也让他对工作精益求精,“我的工作主要面向青少年,必须把知识讲得生动有趣,一般我会选择从生活中的小细节入手,比如从‘今天看到了什么’开始,一点点切入。还会适当采用一些比喻、拟人手法。”周岩以水分子科学课程举例:“我们会把水分子比喻成小精灵,它和一些伙伴在一起玩耍,玩得开心了抱在一起,这就叫相融。而和另一些伙伴合不来,所以不相融。”在工作中,周岩还注意到,科普工作者队伍正逐渐年轻化。“我们团队总共十几个人,全是‘90后’大学生。”周岩说,团队更喜欢让孩子们亲眼看到、亲手触摸到科学的神奇。“这样的环节更能调动大家的积极性。我们有节讲掌中火的课程,科普讲解老师手掌中就真会表演‘火焰掌’,现场总是立马会响起一片惊叹声,然后再接着讲解背后的科学原理,孩子们就会听得很认真。”在周岩看来,科普不只是讲解科学知识,更多的是传播科学的种子。“知识背后的东西更重要,要让孩子们感受科学的魅力。”
    2024-05-07
大阳城99AA(中国)有限公司