琥珀揭示甲虫为被子植物传粉的直接证据

甲虫是自然界种类最多、分布广泛、适应性强的一类昆虫，有着漫长的演化历史，因而常被认为是被子植物最早的传粉者。白垩纪甲虫和被子植物之间的密切关系促进了这两大类群的辐射演化。甲虫传粉的化石证据大都基于传粉昆虫与花粉粒的共存，或是基于与传粉相适应的形态特征，也有的是根据以花粉为食的现生类型所作的推断，这导致了解释甲虫和早期被子植物相互作用的化石记录具有不确定性。近来，研究人员在白垩纪中期缅甸琥珀中发现了一枚极其罕见且保存精美的甲虫化石，为白垩纪中期甲虫取食花粉这一生态关系的建立提供了直接可靠的证据。这只被命名为新生粉花甲（Pelretes vivificus）的甲虫标本与现生类型十分相似，在其身体结构上进化出了与访花和取食花粉相适应的特征，如下颚须末端的感受器、跗节腹面用于攀附的柔毛以及腹部背面密布的可携带花粉的柔毛等。研究人员还在这枚甲虫的身体表面（腹部、腿部等）和虫体附近发现了许多高等被子植物的花粉和花粉簇，花粉粒数目超过100枚，聚集成4个花粉簇。这些花粉属于典型的三沟型花粉，花粉颗粒呈椭圆形，直径约20微米，可归入化石形态属Tricolpopollenites中，属于真双子叶植物，与菊亚纲和蔷薇亚纲植物的花粉接近。植物花粉簇的形成表明其很可能是一类虫媒植物，而风媒植物的花粉通常是以单粒的形式散播。在琥珀化石中还发现了两枚三维保存的、由三沟型花粉组成的长柱状粪便，最近的粪化石与甲虫相距不到2毫米。通过对粪化石形状、大小、组分等的综合研究表明：其与现生甲虫粪便和在植物化石中曾发现过的甲虫粪便十分相似。（Nature Plants, 2021, https://doi.org/10.1038/s41477-021-00893-2）

会在海底打洞的蓝细菌

在距今6.35到5.39亿年前的埃迪卡拉纪海洋里，先后出现了许多形态独特的生物类型。在鄂西的陡山沱组地层中就发现了一些奇特的管状结构，它们被称为Polybessurus，属于埃迪卡拉纪硅化保存的微体化石。它们由数个到数十个不等的半月形小碟叠套组成，每个半月形小碟开口方向相同或相近，彼此侧壁延伸并叠覆，层层叠套形成或直或弯的管状。最长管体可超过一毫米，直径（也就是半月形碟的开口大小）则在数十至数百微米不等。这些管状物很可能是一些球状蓝细菌的产物。球状蓝细菌生活在未固结的沉积物中，靠分泌胞外聚合物（EPS）推动球状细胞移动，并在后方形成由新月形结构堆叠而成的Polybessurus。由于Polybessurus的形态变化范围较大，它可能代表了不止一种具有相似生活方式的生物。在尚无可自主运动的动物出现的埃迪卡拉纪早期，这类生物可能对改变沉积物的结构和微环境起到了不容忽视的作用。（Palaeoworld, 2021, https://doi.org/10.1016/j.palwor.2021.03.001）

新生代最丰富的热带雨林化石库

中中新世气候适宜期（Middle Miocene Climatic Optimum）出现于1700万—1400万年前的中新世中期，是地质历史时期中一次强烈的增温事件。当时大气二氧化碳含量显著高于现今水平，全球年均温较现今高3—7℃，这与目前预测所得的2100年时的气候环境存在很大的相似性。福建东南沿海漳浦县佛昙群地层中的漳浦生物群，其地质时代（约1470万年前）恰处于中中新世气候适宜期的晚期。从漳浦生物群发现至今的十年间，对该生物群的多样性、古生态和古气候的详细研究表明：漳浦生物群是一个物种极其丰富的热带季雨林化石库，其中漳浦琥珀生物群是世界四大琥珀生物群之一，共获25000余枚含虫琥珀和逾5000块植物压型/印痕化石标本。其中，植物叶化石包括蕨类2种，单子叶植物3种，双子叶植物78种；此外还有20余种果实和种子化石。琥珀中已发现节肢动物（包括昆虫）超过250科。漳浦生物群中植物群的区系组成和叶相组成都显示漳浦中中新世植物群代表一个热带季雨林，其叶相组成最类似于现今泰国中部、印度中部和恒河三角洲的植被。也就是说，在中新世中期，热带季雨林曾分布至福建南部（北回归线以北）。在中中新世的温室效应背景下，漳浦地区冬季最低气温明显上升，减弱了冻死效应（winterkills），热带生物群“北伐”运动带来了大量入侵种，可能强烈影响了东亚原有的生物类群，进一步塑造了当今的东亚生物区系。此外，漳浦生物群中节肢动物的属级阶元的稳定性，表明亚洲热带雨林生物群早在1500万年前就达到了现今的生态结构，显示了森林生态系统具有“点断平衡”的演化特征，并支持了“热带雨林是生物多样性的博物馆”的观点。（Science Advances, 7,eabg0625）

青藏高原最古老的化石生物群

我国科学家在执行我国第二次青藏科考任务期间，在青藏高原柴达木板块北缘的全吉山地区发现了典型的埃迪卡拉生物群化石。这是继湖北三峡地区之后，在中国发现的第二个埃迪卡拉生物群化石产地；也是迄今为止在青藏高原发现的最古老的化石生物群。这些化石发现于皱节山组，以恰尼虫（Charnia）为代表。恰尼虫是埃迪卡拉纪晚期固着生长于海底的叶状体生物，也是埃迪卡拉生物群中最为典型的化石之一。此外，皱节山组产出数量更为丰富的陕西迹（Shaanxilithes）化石。陕西迹是一种具有密集排列横纹的条带状化石。恰尼虫和陕西迹在皱节山组的共同出现，说明皱节山组的沉积时代很可能为距今5.5-5.39亿年前。这段地层与华北地台西缘和南缘的新元古代地层非常相似，且华北板块和柴达木板块在埃迪卡拉纪晚期就发育冰川。因此，柴达木板块在埃迪卡拉纪晚期可能位于华北板块附近，而且在该时期这两个板块很可能处于中—高纬度地区，而非此前认为的低纬度地区。（Geology,49, https://doi.org/10.1130/G48842.1）

热河哺乳形动物的挖掘趋同演化

早白垩世热河生物群的两个哺乳形动物新属新种，产自九佛堂组的三列齿兽中国掘兽（Fossiomanus senensis）和义县组的真三尖齿兽陈氏掘齿兽（Jueconodon cheni），都具有明显的、适应掘土穴居生活的肢骨特化，是热河生物群中首次发现的前爪挖掘型穴居动物。对这两种哺乳形动物的研究表明：穴居和挖掘适应在不同哺乳形动物中独立演化了多次，骨骼表现除了肢骨的特化，还伴随有椎体的形变和量变；根据现生哺乳动物的体节发生（somitogenesis）中基因调控中轴骨数目和体节分区形态机制，结合化石记录，研究人员提出哺乳动物化石躯干的多样性表型变化范围和现生哺乳动物的类似，体现了具有一定可塑性的发育机制，这种机制在中生代哺乳形动物中已经形成，并保持到现生种类中。在这个发育机制下，物种为适应自然选择而产生的生态习性和生物力学需求，产生了哺乳形动物身体躯干的多样性。研究推断，一个物种适应自然选择而产生的生态习性和生物力学需求，如运动的快慢、背部稳定性、步态对称性以及新陈代谢效率等，会影响胚胎发育机制，在不同种类中形成多样的椎骨数量和形态的变化，使其躯干具多种变化，适应不同环境。行动缓慢的物种，椎骨数量趋向明显增加；而猫科动物那种具有背部大幅运动的快速奔跑种类，椎骨数量趋于稳定。穴居的中国掘兽和掘尖齿兽，也体现了这种关系。但这并不是一个稳定的规律，不具有一般性。在化石和现存的哺乳动物形态中观察到的多种模式表明，发育和选择压力可能对特定物种的作用方式是不同的。但发育机制的可塑性和多样的选择压力，对哺乳形类动物中轴骨形态多样性演化起了关键作用。（Nature, 592: 577-582）