白堊紀(jì)中期巨須隱翅蟲(chóng)與蘑菇的生態(tài)復(fù)原圖圖片由受訪者提供

寄自遠(yuǎn)古地球的十封信

——專家解讀2017年度中國(guó)古生物學(xué)十大進(jìn)展

全球首次發(fā)現(xiàn)的三維立體胚胎化石揭開(kāi)了神秘的翼龍有哪些不為人知的生活習(xí)性，堪稱腕足動(dòng)物“大百科”的屬志研究有什么重要價(jià)值，古人類頭骨長(zhǎng)啥樣，古老的樹(shù)木如何生長(zhǎng)……

記者 張 曄

近日，中國(guó)古生物學(xué)會(huì)在南京發(fā)布“2017年度中國(guó)古生物學(xué)十大進(jìn)展”評(píng)選結(jié)果。《發(fā)現(xiàn)翼龍伊甸園，揭秘翼龍生命史——大量3D翼龍蛋和胚胎首次發(fā)現(xiàn)》《中國(guó)顯生宙腕足動(dòng)物屬志》《中國(guó)許昌發(fā)現(xiàn)的晚更新世古老型人類頭骨化石》等十項(xiàng)研究成果上榜。這十大進(jìn)展，不僅具有重大科學(xué)價(jià)值、有助于探究生命起源和演化的奧秘，而且推動(dòng)了公眾對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期生命演化歷程的認(rèn)識(shí)。

3D化石穿越億年回到“翼龍伊甸園”

“當(dāng)時(shí)這一地區(qū)是一個(gè)大型湖泊，雨量充沛，氣候相對(duì)溫暖，翼龍就生活在大型湖泊邊緣，以湖中大量的魚(yú)類為食，把它們的蛋產(chǎn)在湖岸邊的沙灘中。”中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員汪筱林描繪了距今約1.2億年前的早白堊世，新疆哈密戈壁雅丹地區(qū)的“翼龍伊甸園”。

汪筱林團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)10余年連續(xù)的野外科考，在新疆哈密發(fā)現(xiàn)并搶救性采集了恐龍化石標(biāo)本，其中有215枚翼龍蛋，其中16枚翼龍蛋含有三維立體(3D)的胚胎化石，這是世界上首次發(fā)現(xiàn)3D翼龍胚胎，也是“翼龍研究200年來(lái)最令人激動(dòng)的發(fā)現(xiàn)之一”。

“翼龍不是會(huì)飛的恐龍，它們兩者關(guān)系比較近，有共同的祖先，從距今約2.2億年前的三疊紀(jì)晚期幾乎同時(shí)在地球上出現(xiàn)，在6500萬(wàn)年前的白堊紀(jì)末期同時(shí)絕滅，在地球上生存了約1.6億年。兩者占據(jù)不同的生態(tài)空間，翼龍是飛行動(dòng)物，空中霸主，以食魚(yú)為主，也有少量類群吃昆蟲(chóng)和植物等。”汪筱林說(shuō)。

此次發(fā)現(xiàn)的天山哈密翼龍，胚胎、幼年、亞成年和成年個(gè)體都有很多，而且發(fā)現(xiàn)大量的雌雄個(gè)體，組成一個(gè)白堊紀(jì)翼龍伊甸園。根據(jù)化石推測(cè)，哈密翼龍最大翼展可達(dá)3.5—4米左右。

但是，科研人員發(fā)現(xiàn)翼龍小時(shí)候“會(huì)走不會(huì)飛”。通過(guò)掃描3D胚胎，可以看出它們的后肢發(fā)育速度比前肢快，孵化之后只能走不能飛，牙齒還沒(méi)有萌出，還不能主動(dòng)覓食，需要父母照料。

據(jù)汪筱林推測(cè)，這些翼龍遇到突發(fā)的風(fēng)暴，導(dǎo)致湖邊的、湖底的物質(zhì)和岸邊濕潤(rùn)沙子里的翼龍蛋等卷在一起，被快速地搬運(yùn)、沉積和埋藏。而翼龍骨骼分散但完整，則說(shuō)明它們是帶著皮肉被埋藏的。

30年不離不棄書寫中國(guó)腕足動(dòng)物“四庫(kù)全書”

由中科院院士、南古所研究員戎嘉余主編的《中國(guó)顯生宙腕足動(dòng)物屬志》，也被評(píng)為十大進(jìn)展之一。

這本用英文編撰的中國(guó)腕足動(dòng)物化石屬志，涉及的化石記錄來(lái)自顯生宙的古生代(寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì))和中生代(三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì))共9個(gè)紀(jì)的海相地層中，跨越了約4.5億年的地質(zhì)歷史，涵蓋了1883年至2015年間根據(jù)中國(guó)材料創(chuàng)建的757個(gè)腕足動(dòng)物屬。

腕足動(dòng)物是生活在海底的有殼無(wú)脊椎動(dòng)物。它曾經(jīng)是海洋中個(gè)體最豐富、多樣性最高、分布最廣的優(yōu)勢(shì)類群，但目前僅在少數(shù)海域才有零星分布。腕足動(dòng)物群頻繁演替的興衰史，稱得上是地球生物宏演化過(guò)程的一個(gè)縮影。

“腕足動(dòng)物生活在古生代海域深約200米以內(nèi)的海底，基本不動(dòng)。因此，它能精確反映沉積盆地的演化史，對(duì)板塊運(yùn)移布局變化有很強(qiáng)的指示意義。”該書副主編、中科院南京地質(zhì)古生物研究所副所長(zhǎng)詹仁斌說(shuō)。

詹仁斌介紹，中國(guó)是腕足動(dòng)物化石賦存的大國(guó)，中華人民共和國(guó)成立后，在大規(guī)模地質(zhì)調(diào)查中，發(fā)表了大批論文，創(chuàng)建了中國(guó)很多特有的新屬，但由于歷史原因，這些科研發(fā)現(xiàn)多未與國(guó)際同行形成互動(dòng)，存在重復(fù)研究現(xiàn)象，且論文多以中文發(fā)表或僅附英文摘要，國(guó)外學(xué)者也無(wú)法了解中國(guó)腕足動(dòng)物的研究成果。

為了摸清家底，1986年金玉玕院士提議并開(kāi)展長(zhǎng)達(dá)8年的分工寫作。但由于種種原因，1995年編寫工作被擱置。2008年，戎嘉余院士領(lǐng)銜，沈樹(shù)忠院士、詹仁斌研究員等一批中青年通力合作再次聚焦該志書的編寫，最終于2017年初完成。

本著“一個(gè)都不能少”的原則，該書將所有依據(jù)中國(guó)材料建立的757個(gè)屬級(jí)分類單元，全部收錄進(jìn)來(lái)，逐個(gè)給予編號(hào)、按規(guī)范記錄并展示其模式種的圖影。為國(guó)內(nèi)外同行進(jìn)行全球總結(jié)和宏演化研究提供了不可多得的可靠資料。

10萬(wàn)年前頭骨揭示中歐人種曾有基因交流

他們不是早期現(xiàn)代人、不是尼安德特人、不是海德堡人，也不是直立人。他們是一種新的古老型人類，目前還無(wú)法將其歸入任何已知的古老型類群之中。他們是誰(shuí)?許昌人!

中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所李占揚(yáng)、吳秀杰研究員率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)于2017年3月，在《科學(xué)》上發(fā)表研究成果：河南許昌發(fā)現(xiàn)了新型古人類頭骨化石。研究顯示，在距今10.5萬(wàn)年至12.5萬(wàn)年前，中國(guó)境內(nèi)生存著一群體質(zhì)特征非常特殊的古老型人類——許昌人，他們的頭骨呈現(xiàn)出更新世晚期人類、東亞中更新世直立人以及歐洲尼安德特人的混合特征。這表明，在當(dāng)時(shí)，中國(guó)境內(nèi)可能并存著多種古人類群體，不同群體之間有雜交或者基因交流產(chǎn)生。

“許昌人為中國(guó)古人類演化的地區(qū)連續(xù)性以及與歐洲古人類之間的交流提供了一定程度的支持。”中國(guó)古生物學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)王永棟研究員說(shuō)。

據(jù)介紹，“許昌人”古人類頭蓋骨化石是在河南省許昌市的靈井舊石器時(shí)代遺址發(fā)現(xiàn)的。2005年至2016年，河南省文物考古研究院研究員李占揚(yáng)領(lǐng)導(dǎo)的考古隊(duì)對(duì)靈井遺址展開(kāi)了連續(xù)12年的挖掘，發(fā)現(xiàn)了45件人類頭骨碎片化石，包括完整的枕骨、部分頂骨、眉脊和顱底骨等，骨骼多數(shù)可拼接復(fù)原。經(jīng)過(guò)科學(xué)家們拼接復(fù)原，一共發(fā)現(xiàn)了多個(gè)許昌人。

“許昌人頭骨在枕圓枕上凹和顳骨內(nèi)耳迷路半規(guī)管的形態(tài)上與歐洲的尼安德特人相似，暗示了兩個(gè)人群之間基因交流的可能性。”王永棟說(shuō)。