热河生物群脊椎动物的辐射及其环境背景

近年来, 热河生物群各门类的研究十分活跃. 特别是在鸟类与飞行的起源、早白垩世鸟类、恐龙、哺乳类、昆虫和被子植物的进化研究等方面, 已有若干重要成果问世[1~5], 并引起国内外学术界及公众的广泛关注. 热河生物群的研究揭示了早白垩世许多重要生物门类进化辐射的型式和过程, 包括被子植物和鸟类演化历史上的第一次显著的辐射, 早期哺乳动物的分化, 以及白垩纪恐龙类群的早期辐射等. 由于相同的环境背景, 热河生物群脊椎动物的辐射具有许多共同的特点. 如出现了大量树栖生活或者植食性的种类, 表明它们的辐射和当时繁茂的植被环境紧密相关. 习性和食性的分化还成为热河生物群翼龙、恐龙、鸟类和哺乳类进化辐射的重要标志.     

封面说明

正东亚地区是全北界哺乳动物重大迁徙活动的"交通枢纽",保留下丰富化石,是生物演化和古生态学研究的材料宝库.通过学者的不懈努力,东亚晚新生代哺乳动物群的演化概貌已经勾画成形,但其形态功能和生态环境等方面的很多细节尚未被完全了解.本期刊出的"东亚晚新生代哺乳动物环境适应"专题,报道了9篇相关代表性成果,门类囊括长鼻类、食肉类、奇蹄类,研究方法涉及形态学、埋藏学、生物力学分析.     

辽宁西部的翼龙化石及其地层意义

辽宁西部热河生物群已有70年研究历史,最近几年北票市四合屯地区多门类脊椎动物化石的大量发现,使热河生物群的研究出现了前所未有的高潮,其中尤以兽脚类恐龙和原始鸟类化石的发现意义重大.中华龙鸟(Sinosouropteryx)、原始祖鸟(Protouchaeopteryx)和尾羽鸟(Coudipteryx)化石,     

穿行在时空边缘——东亚晚新生代哺乳动物形态功能演化与生态环境互动

正哺乳动物大规模适应辐射并占领地球陆地生态系统的主要空间,构成了新生代以来最重要的生物演化事件.哺乳动物演化事件序列促使哺乳动物自身面貌由古老向现代类群转变,同时也为新生代地质环境演变提供了完整的相对时间框架.在这一过程中,晚新生代是哺乳动物演化和发展的关键时期[1].晚新生代全球气候强烈波动,大趋势由暖湿转向干冷[2],也带动了人类崛起的宏大事件.研究晚新生代哺乳动物与环境的协同演化,对于探求全球气候变暖下人类的控制和应对策略,以及人类宜居环境构建等重大研究计划具有非常重要的指示性意义.     

新生代温室和冰室气候背景下动物区系的演变

地球上的生命演化,到新生代生态体系已经接近现今的世界.随着造礁生物的出现并孕育了大量海洋生物,特别是鱼类占据了现今脊椎动物分类多样性的半数以上,现代的生物圈与水圈的关系更加密切.新生代显著的全球性气候事件对生态系统产生了巨大的影响,哺乳动物在此环境背景下经历了由古老类群为主向现代类群为主的转变,而鱼类区系在多样性组成和地理分布上更加趋近现今的面貌.新生代冰室-温室气候频繁转换,虽然中间有过多次小幅升温事件,但整体是一个降温的趋势.古新世/始新世界线代表了哺乳动物进化的一个重要时期,其气候环境背景是55.8 Ma的全球平均气温比现今高8°C;湿润的气候条件导致哺乳动物向北迁徙,而许多哺乳动物的目,包括灵长目、奇蹄目和偶蹄目等在此事件之后很快出现,并依靠高纬度地区的陆桥迅速扩散. 2.6 Ma全球气温第一次下降到低于现今的水平,导致海水大量结冰,海平面大幅度下降,白令海峡露出海面成为联通北美和欧亚大陆的桥梁,促进了两个大陆之间的动物交流.水循环不仅影响到全球动物区系的演变,也与生物资源的安全和人类的未来发展息息相关.     

低等脊椎动物中存在基因组印迹进化的基础

哺乳动物配子发生过程中双亲特异性甲基化印迹导致父母双方的基因组在发育中的不等性和互补性, 使父母双方的基因组对正常发育都是必需的. 因此, 基因组印迹是胚胎发育过程中基因组整体水平上基因表达调控至关重要的第一步, 也是哺乳动物两性生殖的表观遗传基础. 但基因组印迹在脊椎动物中的进化起源、形成并维持稳定的表观遗传修饰分子机制都还完全不清楚. 在动物界, 由于至今未在非哺乳动物中发现内源印迹基因, 基因组印迹被认为可能是胎生哺乳动物单独进化出来的. 为探索基因组印迹的进化起源, 本文研究了哺乳动物印迹基因在低等脊椎动物的同源基因中是否存在双亲特异性差异甲基化区域. 通过用重亚硫酸氢盐测序的方法, 对金鱼Igf2基因的CpG岛在精子、卵子、不同发育阶段胚胎以及成体不同组织中的甲基化情况进行分析, 结果表明, 与哺乳动物Igf2基因一样, 金鱼Igf2基因内部也存在差异甲基化区域, 该区域在卵子中没有甲基化, 在精子中被高度甲基化; 但与哺乳动物印迹基因不同, 金鱼的双亲特异性甲基化差异不能在胚胎发育过程中保持稳定, 可能是脊椎动物进化早期的一种初级的基因组印迹. 这些结果说明, 低等脊椎动物中存在基因组印迹进化的基础, 基因组印迹不是哺乳动物单独进化产生的     

早白垩世一嗜食同类的半水生爬行动物

嗜食同类或种内捕食现象是一种非常特殊的动物食性行为. 与相对高等的脊椎动物, 如爬行动物、鸟类和哺乳动物相比, 嗜食同类行为在低等脊椎动物和无脊椎动物中更加普遍^[1,2]. 然而在脊椎动物的化石记录中却很少有嗜食同类行为的证据, 目前已知最可靠的化石记录是发现于马达加斯加的恐龙Majungatholus atopus^[3]和尼安德特人^[4].     

青藏高原隆升与哺乳动物演化

独特的现代青藏高原哺乳动物群中的多数成员在高原上具有悠久的生活历史,表明它们在高海拔的高原范围内经历过长期的适应过程。哺乳动物对生态系统的变化非常敏感,能够指示气候环境和地形地势的变化,所以,研究青藏高原腹地及周边的哺乳动物化石的演化历史能够反演新生代时期高原的隆升过程及其对气候环境变化的重大影响。     

云南发现最古老基干四足动物化石

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏研究员领导的早期脊椎动物课题组报道了迄今最古老基干四足动物——奇异东生鱼（Tungseniaparadoxa）．该属名为纪念中国泥盆纪脊椎动物的早期研究者、已故地质学家刘东生而定。东生鱼化石发现于云南昭通早泥盆世地层，距今约4．09亿年，它将四足动物支系的演化历史前推了1000万年。研究人员利用高精度X射线断层扫描和计算机三维虚拟重建技术复原了东生鱼的颅腔及相关神经、     

大连动物群的发现及其意义

1989年,大连海茂的采石工人在海滨北山的南坡上发现了一个喀斯特溶洞,其中产有脊椎动物化石。化石点位于北纬39°9′30″,东经121°38′42″,海拔65m。北山的顶峰的海拔则为89.4m。 洞穴沉积物的主体部分是晚更新世晚期的,产有50多种脊椎动物化石。限于篇幅,这里不作介绍。而残留在洞壁附近的沉积物乃是早更新世的,产有28种小哺乳动物化石。它们     

古人类研究的展望

古人类及其文化的研究,不但是地质学、古生物学方面的一个重要课题,也是人类学的一个重要课题。这一研究,意味着弄明白我们人自己过去的历史。研究的结果,可以为第四纪地层和古脊椎动物提供重要贡献。今就研究情况、今后展望和应当注意的问题,加以讨论,作为《新生代研究的展望》和《关于新生代前脊椎动物化石研究的展望》二文的补充。今昔对比,忆苦思甜解放以来,我国古人类方面的研究工作,同其他工作一样,也取得了很大的成就。可     

中生代哺乳动物中耳的进化发育

<正>哺乳动物中耳发育的一个重要特征是胚胎中存在的中耳麦氏软骨消失并与下颚分离.这是现代哺乳动物区别于非哺乳脊椎动物的一个重要特征.中国地质科学院地质研究所季强与美国卡耐基自然历     

最早的足迹

科学家最近宣布,他们新近发现的一种身长2．4米的史前动物的足迹表明,首批从海洋中冒出、在地球上行走的脊椎动物的出现,比此前估计的时间早了差不多2000万年。不久前,在波兰东南部一处原来的潮滩（或称泻湖）的岩石表面,科学家发现了数十个年代在3．95亿年前、由四足动物留下的化石足迹。四足动物就是有脊骨和四肢的动物,爬行动物、鸟类、哺乳动物和人都是四足动物。     

热河生物群中戈壁兽一新种: 其时代意义及哺乳动物若干特征演化

描述了产自辽宁西部下白垩统义县组的一种新的哺乳动物——索菲娅戈壁兽(Gobiconodon zofiae sp. nov.). 新种耳区的岩骨前骨板提供了第5脑神经Ⅱ, Ⅲ分支的汇合出口, 这可能是类似犬齿兽类的原始特征. 与爬兽一样, 新种保存了骨化的麦氏软骨, 表明它具有与下颌分离的耳区结构, 为哺乳动物中耳的起源和演化提供了新的直接的化石证据. 新种以I¹/I₁增大, 眶下孔靠后, 4个颏孔及牙齿结构区别于戈壁兽已知种. 新材料所具有的齿列咬合关系表明戈壁兽的上臼齿数目应为4个而不是5个. 在热河生物群已知的50余种脊椎动物中大多是东北亚的土著种类, 因之在进行动物群及时代洲际对比时有一定困难. 索菲娅戈壁兽的发现使热河生物群可以直接与北美及亚洲其他脊椎动物群进行对比. 戈壁兽的出现支持同位素测年数据, 表明含戈壁兽的义县组时代可能为早白垩世.     

自然信息

自1984年证实HOX的基因在脊椎动物和节肢动物间存在以来,这一大家族为解开机体发育、发生的错宗复杂之谜提供了重要线索.HOX基因最初是在果绳体内发现的,它们有助力确立昆虫从头至尾形状的形成并很快被证实它对从低级的线虫到哺乳动物种类的发生是至关重要的.     

遭遇史前巨兽

在古生代白垩纪末期,一颗小行星撞击地球,许多生物包括恐龙都灭绝了,然而一些体形较小的早期哺乳动物却幸存了下来,并不断发展进化,最终成为新生代地球上最大、最凶猛的动物。它们是如何做到的呢?     

和县猿人小哺乳动物群的性质及意义

1980年冬,安徽和县陶店公社发掘出的许多人化石材料(其中包括一个相当完整的头盖骨)和丰富的哺乳动物化石对于古人类学和古脊椎动物学具有十分重大的意义。本文仅从其共生的小哺乳动物群的性质来探讨和县猿人生活时期的生态环境。     

遭遇史前巨兽——史前巨兽之谜

动物界的历史主要有三个大的时代：首先是生活着盾皮鱼类和巨型昆虫的古生代；然后是以“恐龙时代”著称的中生代(6500万年前发生了一次小行星撞击地球事件，它宣告了恐龙时代的终结)；从那场浩劫的灰烬中产生了我们今天仍生活在其中的新生代，这就是“哺乳动物时代”。新生代的主宰是中生代生活在地球上的一群体形较小、     

周口店早更新世哺乳动物化石新材料的初步研究

1985年,中国地质大学(武汉)曹伯勋等在填制1/5万周口店幅地质图过程中,在周口店距猿人洞地点北东约2km、海拔140m的太平山北坡发现了一个富含哺乳动物化石的早更新世洞穴——裂隙堆积地点(太平山北坡东洞,简称东洞),当时他们在剖面上采到一些哺乳动物化石,后来对该地点的地层、孢粉及古地磁做了研究,认为该地点为早更新世晚期.1992及1993年,作者又用筛洗法在剖面上进行逐层采集,获得了一批以小哺乳动物化石为主的材料,     

科技时代姗姗来迟——20世纪科技发展回顾(之一)

回溯科学技术的发展,可以发现,科学技术获得迅速发展并促进人类社会发生了巨大的变革,只有300年左右的历史。与漫长的地球进化史和人类文明史相比,这300年只是"弹指一挥间",科技时代显得姗姗来迟。根据大爆炸宇宙论,科学家们推测,宇宙的年龄约有200亿年以上。根据康德的"星云说",地球大约诞生于47亿年前,在这漫长的47亿年的历史中,地球经历了天文时期、太古代、远古代、古生代、中生代和新生代等演化阶段,终于形成了现在的地球。科学家通过对化石的研究表明,地球上最低级的生命大约起始于34亿年前,最古老的早