现生鸟类的起源和早期演化

现生鸟类的起源和演化在过去一个世纪以来,一直是公众关注的话题。古生物学研究表明,现生鸟类的最早出现是在古新世,而爆发性辐射演化发生在新生代早期。现生鸟类是白垩纪与第三纪之交绝灭事件发生之后的幸存类群,近来今鸟类的新发现也进一步支持了现生鸟类起源于新生代的推论。新生代早期（包括古近纪和新近纪）鸟类的分类已被清晰地归入到现生鸟类中,并且现生鸟类传统的“目”“科”类型在早期已经出现并确立。因此,通过研究中生代—新生代鸟类不仅可以帮助我们了解鸟类的早期辐射演化和多样性的历史,同时也能够阐明现生鸟类的起源和早期演化。     

再论古虫动物门

多细胞动物起源、三胚层动物起源、后口动物起源和脊椎动物起源是动物界漫长演化历程中4次最重大的里程碑创新事件, 也是动物演化史学上4个最令人困惑的起源难题. 前2次生命大转折的历史信息深埋于前寒武纪的隐密记录之中, 至今学术界知之甚少. 幸运的是, 近20年来对早寒武世澄江动物群的深入探索, 揭示出了大量寒武纪大爆发主幕的关键信息, 使得对后2次重大生命创新事件的认知开始取得实质性进展. 昆明鱼、海口鱼等“天下第一鱼”被证明不仅是最古老而且也属于最原始的脊椎动物, 代表着由无头类向有头类演进的关键过渡类群; 现代动物谱系演化学家认为:“舒及其合作者的古生物学工作正在不断地修正人们关于脊索动物早期演化的观念”. 而且, 古虫动物门的发现和论证更使人们看到了探寻后口动物谱系起源的希望: 这一初具鳃裂构造的绝灭类群很可能就是分子生物学和发育生物学所期待的后口动物谱系的一个根底类群. 文中报道了北大动物等微体古虫类的发现; 由大型个体向微型个体演化, 代表着古虫类动物发展早期的一次特殊的生态适应过程. 古虫类动物的前体(咽腔)构造彼此相近, 而依据其后体解剖构造的明显差异, 提出了古虫动物门新的分类体系, 并建立了一个新纲异形虫纲. 随着早期后口动物谱系的“根底类群”古虫动物门和“顶端类群”脊椎动物以及介于其间的古囊类、云南虫类、头索类、尾索类的不断发现, 其完整的谱系演化图正开始成型.     

寒武纪澄江化石库中叶足动物起源与演化浅析

叶足动物是寒武纪海洋中非常特殊的类群,它们因为具有柔软的叶片状附肢而得名,而这柔软的叶片状附肢正是地球历史上的"第一对腿"。这对腿的出现,使地球进入了全新的"步行"时代,并且继而开启了地球上最大优势类群节肢动物的演化之门,其重要性不言而喻。笔者以澄江化石库中的叶足动物为主线,浅析寒武纪叶足动物的起源和演化。     

寒武纪澄江化石库中叶足动物起源与演化浅析*

叶足动物是寒武纪海洋中非常特殊的类群,它们因为具有柔软的叶片状附肢而得名,而这柔软的叶片状附肢正是地球历史上的“第一对腿”。这对腿的出现,使地球进入了全新的“步行”时代,并且继而开启了地球上最大优势类群节肢动物的演化之门,其重要性不言而喻。笔者以澄江化石库中的叶足动物为主线,浅析寒武纪叶足动物的起源和演化。     

生命起源应该如何认识与研究

1993年，笔者曾在《世界科学》（1993．[2]）上发表了“地球原始有机圈与生命起源同源说”一文，其中重点有三：一是将地球上生命的起源与原始有机圈的起源联系起来作为一个主题进行研讨，即‘以“地球原始有机物（圈）及生命的起源”这一命题来代替传统提法“地球生命的起源”’；二是提出“地球作为一个行星的诞生不仅仅是原始（太阳系）尘云物质的凝聚、集结，而且是自前地球尘云时期起，到地球形成，直至生命出现，形成生物圈，其中有机物与无机物都是同源共生、同步演化和相关发展的”，即“地球由原始弥漫态星云到凝聚态星球体的形成…     

布封，为动物树碑立传

布封（1707—1788）是法国18世纪的著名作家。达尔文在《物种起源》中称他是“近现代以科学眼光探讨物种起源的第一人”。他所著的36卷《自然史》中，有以动物分期为内容的一卷，中译为《动物素描》。     

我们的祖先从水里来——硬骨鱼类起源与早期演化

硬骨鱼类(osteichthyans)是脊椎动物演化的主干,硬骨鱼下分的两大支系,即肉鳍鱼类(lobe-finned fishes)和辐鳍鱼类(ray-finned fishes)分别成为今日地球陆地和水域的征服者,前者最终演化出包括人类在内的四足动物。志留纪-泥盆纪是硬骨鱼类乃至整个有颌脊椎动物演化的关键阶段,硬骨鱼纲的起源、辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的分异、肉鳍鱼类的早期演化和四足动物的起源等关键演化事件都出现在这一时期。直到20世纪末,化石资料的匮乏长期以来一直限制着学界对这些 硬骨鱼类起源与早期演化关键事件的了解。近年来,来自中国的梦幻鬼鱼、初始全颌鱼、晨晓弥曼鱼、于氏箐门齿鱼和奇异东生鱼等一系列关键化石的发现与研究极大地改变了上述情况,将硬骨鱼类起源与早期演化推到早期脊椎动物研究的聚光灯下,为脊椎动物“从鱼到人”的演化历史补上了大量缺失的篇章。     

早期陆生维管植物起源和演化研究取得重要突破

具根的维管植物的出现加速了地球的风化作用,改变了陆地的生态系统.故维管植物根的起源和演化是早期生     

海绵是最早的动物

科学家最近表示，在阿曼地下发现的化石类固醇显示，海绵是超过6．35亿年前的早期地球上的“霸主”。这些跟今天的自然类固醇（例如雌性激素和雄性激素）相似的远古化合物，是有关动物生命的已知最古老的化石证据。根据沉积岩中的化合物成分，科学家认为成群生长的海绵当时几乎覆盖了地球的海底。     

海绵动物的演化意义及其生物硅的仿生应用

海绵动物是地球上最古老、最简单的动物, 但对它在生物进化中的定位却经历了一个漫长而复杂的认识过程. 作为“活化石”, 海绵动物为生物演化研究提供了最好的证据; 而对海绵动物研究更令人入胜的是近年来人们发现硅质海绵动物骨针的独特结构和良好光纤特性, 从而开辟了利用纳米生物技术进行仿生合成的广泛研究领域. 综述了海绵动物的发现及新的分子生物学进化证据, 骨针硅蛋白催化合成生物硅的研究进展及仿生合成在纳米生物技术和医学领域的潜在应用.     

节肢动物早期演化的基因背景

我国云南昆明和澄江等地下寒武统帽天山页岩动物群保存的大量处于不同演化阶段的节肢动物化石为研究节肢动物早期演化提供了物质依据. 最近研究表明, 节肢动物起源及其冠支类群早期演化分别由以外骨骼分节和背甲关节的形成、具关节附肢的形成和复合型头区的形成为特征的体节化事件、附肢化事件和头区化过程所组成. 本文结合发育生物学研究探索节肢动物起源及其早期演化的基因背景, 认为附肢化过程与Hox基因分别参与附肢D-V轴和P-D轴的调控作用有关. 头区化过程与原躯干前端体节形成机制的变化有关. 化石和发育生物学研究表明在复合型头区形成初期, Hox基因的表达在不同体区的分化已经发生; 但Hox基因直到冠支类群演化的早期阶段尚未对附肢特异化起明显的调控作用. Hox基因对体节和附肢特异化调控作用是冠支类群演化的后期事件.     

起源和未来：地球和地球上的生命

美国科学促进会（AAAS）2009年年会的主题——“我们的地球和地球上的生命：起源和未来”——使人想起今年是查尔斯·达尔文（Charles Darwin）诞辰200周年、《物种起源》发表150周年纪念年。150年后，重新理解当年使达尔文着迷的进化过程和机制，仍旧是热门研究的焦点：     

巨大的动物

编者：古生物学家致力于发现那些曾经生活在地球上的已灭绝的远古动物，包括恐龙、哺乳动物、鸟类，鱼类等，以期为我们展现远古地球生机勃勃的生命景观。“古生物”也因此成为《大自然探索》很受欢迎的栏目。下面是读者田耘的一篇读书笔记。     

热河生物群--朝圣中生代生命演化圣地

研究热河生物群,对研究生物的起源和演化过程,重构中生代晚期地球陆地生态系统有重要的意义.本文综合评述了热河生物群的整体面貌,包括热河生物群的背景、地质年代与环境、各门类研究的最新成果,尤其是在生物演化方面所取得的成果.     

动物器官冷冻保存

最近,我国青年博士王翔与其他研究人员合作,成功地实现了动物器官冷冻保存“零”的突破。这一成果使人类器官移植朝前跨出了一大步。他们在最新一期世界顶级科学杂志《自然》上刊载的一项研究结果称 他们将大鼠的卵巢置于-196℃液氮中深低温冷冻保存,冻融后再进行带血管蒂移植。使卵巢能恢复排卵及内分泌功能,并有1例成功受孕。     

隐孢子的争议与研究

陆生植物的出现是地质历史时期生物演化的重大事件，深刻地改变了大气和地表环境，为陆地生物的发展和繁盛奠定了基础。隐孢子是分布在寒武纪中期至早泥盆世地层中的一类孢型植物化石，对探索陆生植物的起源和早期演化历史具有重要科学意义。然而，对于隐孢子的定义存在明显争议，目前仍无法统一。结合近年来国内外研究成果，文章对这类化石的基本问题和相关研究进行梳理与回顾。对隐孢子化石在形态学、系统分类学和古生物地理学等方面的综合研究，极大地促进了对早期陆生植物起源与演化的新认识，并为地球生命演化及远古环境变迁提供新见解。     

陡山沱滞育卵囊中动物胚胎化石

中国科学院南京古生物所尹磊明等最近在早期胚胎化石研究方面取得重大进展，他们发现了迄今为止最早的动物休眠卵化石。该发现将动物的起源时间提前到6．32亿年以前，即动物在新元古代末期大冰期“雪球”结束之后就已经出现了，为目前最早的动物化石可靠记录。与以“瓮安生物群”为代表的动物化石年代相比，将动物的化石记录前推了5千万年。该研究证实了早期后生动物胚胎与其它许多真核生物一样，具有显刺状突起的休眠囊胞。这一发现不仅打开了另一个探讨早期动物胚胎化石的窗口，也为探讨全球埃迪卡拉纪早期地层出现的大型复杂疑源类’的生物属性及其分布拓开了新的思路。     

地磁场与动物感磁

地球上生物的起源和演化都在地球磁场的重要保护中进行.在长期的演化过程中,动物具有了感磁能力以适应地磁场环境,从而帮助动物能够更好地完成其生理活动.揭示地磁场变化与生物圈演化之间的联系,理解现在、过去和未来地磁场变化的生物学效应是生物地磁学研究的主要目标.已有研究发现,许多动物可利用地磁场信息进行定向和导航;地磁场是维持地球生物正常的生理活动和生长发育必不可少的环境因子.本文围绕地磁场与动物地磁导航以及地磁场减弱对动物的可能影响两个方面进行评述.主要阐述动物地磁导航研究在行为学、神经生理学、生物磁学等方面的进展和有关动物感磁机理的3种假说:电磁感应假说、基于磁铁矿感磁假说和基于自由基感磁假说.讨论地磁场变化(磁场强度降低)引起动物生理活动和生长发育异常等多方面的生物学效应,并提出磁场变化引起生物学效应的3种可能途径:磁性金属途径、自由基途径和骨架蛋白途径.细胞内的磁性物质、自由基产物或骨架蛋白可能是动物响应磁场的中介物,它们引起生物体不同水平上的效应.随着现代多学科交叉融合和新实验技术的应用,可以预见在不久的将来人们可以更加准确地在分子水平上解析出动物响应地磁场变化的作用机理.     

非鸟类恐龙上的一种新的羽毛类型与羽毛的早期演化

以往发现于非鸟类恐龙的羽毛都被认为是由多根细丝组合而成的复合结构.羽毛起源的发育模型预测这种羽毛已经演化到一种高级阶段,而不是演化早期的羽毛.中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星     

古海洋中奇妙的微亮晶碳酸盐岩

微亮晶(臼齿构造)碳酸盐岩是一种奇妙的岩石类型,在中-新元古代的古海洋碳酸盐岩沉积中占重要地位。广泛分布在中国、北美、澳大利亚、北欧、西伯利亚、西北非、印度等元古界地层中。近年, 前寒武纪研究有了可喜的进展,特别是全球事件、地层及古大陆再造研究的深入,使微亮晶碳酸盐岩（Molar Tooth Carbonates）” 成了研究中-新元古代的火力交叉点[1]。随着700Ma以前的Varanger/Marinoan全球冰期的到来,微亮晶碳酸盐岩则突然消失。其发育和衰退关系到地球生命起源和海洋碳酸盐岩沉积地球化学的突变,是解决前寒武纪生物学和地球化学事件的关键。 因此,微亮晶碳酸盐岩已经成为探索早期地球海洋环境和生命起源以及元古代国际地层对比的重大地质事件。联合国教科文/国际地科联的IGCP447项目[2]对元古代臼齿构造碳酸盐岩和地球演化进行了较详细地研究,特别是在其成因和用于全球古大陆地层对比方面取得了突破性进展。