化石

早期多细胞生物演化新进展

多细胞宏体生物的出现是地球生命进化史上极为重要的革新事件。生物多细胞化以后，才有细胞的分化，进一步实现器官的分化以及各种功能和形态的出现。在现今生物圈中，包括我们人类在内的所有肉眼可见的生命，几乎都是多细胞宏体生物，它们在生物谱系树上属于真核生物一枝，也是我们常说的“高等生命”。在地质历史中，自寒武纪至今，这些高等生命是地球生物圈的主体，但它们是何时，在何种环境背景下以何种形态由单细胞生物演化而来？要回答这些问题，只有保存在古老岩层中的生物化石才能提供最直接的证据。

海藻化石

在地球生命历史中，已知最古老的宏体真核生物组合是“埃迪卡拉生物群”，其中，产自加拿大北部距今5.79-5.65亿年的“阿瓦隆生物群”（Avalon biota）出现的年代最早。而在此之前，可靠的宏体真核生物化石极为稀少，大家也普遍认为那个时期的真核生物主要是微体的，地球大气圈中的氧气含量也不足以支持宏体真核生物的大量发展。

最近，中国科学院南京地质古生物研究所的袁训来研究员等，通过对安徽省休宁县蓝田镇附近的“蓝田生物群”进行了大量的挖掘和深入研究，对早期宏体真核生物的演化和环境背景带来了新的认识。

（1）产自埃迪卡拉纪早期蓝田组黑色页岩中的“蓝田生物群”是迄今最古老的宏体真核生物群，时代限定在距今6.35—5.8亿年之间，早于以往报道的所有埃迪卡拉生物群。

（2）该生物群不但包含了扇状、丛状生长的海藻，也有具触手和类似肠道特征、形态可与现代腔肠动物或蠕虫类相比较的后生动物。根据已有的发现，至少能识别出15个不同形态类型的宏体生物。它们形态保存完整，绝大部分类型具有固着装置，表明它是一个底栖固着生长的宏体生物群。

（3）保存化石的页岩微细层理发育，没有发现任何水动力沉积和搬运的迹象，表明“蓝田生物群”为原地埋藏保存，它们的生活环境应该在最大浪基面之下、透光带之中。根据当时的古地理位置，以及参考现代海洋环境的标准，“蓝田生物群”应该生活在静水环境，水深在50米至200米之间。

该研究显示了在新元古代“雪球地球”事件刚刚结束后不久，形态多样化的的宏体真核生物，包括海藻和后生动物就发生了快速的辐射。同时也意味着，这个时期大气圈中的氧气含量有了明显的升高，较深部海水已经由“雪球地球”之前的还原状态转变成了间歇性的氧化状态，为宏体真核生物的生存提供了条件。蓝田生物群为早期复杂宏体生命的研究打开了一个新窗口。（Nature.2011,470:390-393）

可能的动物化石

单指恐龙

奔龙类是兽脚亚目与鸟类亲缘关系最近的一类恐龙，对于认识鸟类的起源至关重要，因此倍受研究者的关注。蒙古和中国晚白垩世的牙道黑达组、乌梁素海组和同期地层是重要的奔龙产地，先前报道过蒙古迅猛龙（Velociraptor mongoliensis）、奥氏伶盗龙（Velociraptor osmolskae）、白魔龙（Tsaagan mangas）、大黑天神龙（Mahakala omnogovae）和精美临河盗龙（Linheraptor exquisitus）。其中“精美临河盗龙”体长大约2.5米，体重约25公斤，是一个奔跑能力很强，非常敏捷的猎食性恐龙。从演化角度看，它代表后肢细长的原始驰龙类和相对粗壮的进步驰龙类当中的过渡环节。“精美临河盗龙”生活在大约8000万年前的巴音满都乎地区，这里已成为我国白垩纪晚期最重要的恐龙化石点之一。然而就在精美临河盗龙发表后不久，研究者又报道了一种产自乌梁素海组的新恐龙——单指临河爪龙（Linhenykus monodactylus）。单指临河爪龙化石产自内蒙古临河市附近化石丰富的地层，可以追溯到7500万到8400万年前。单指临河爪龙属于阿尔瓦兹龙超科，是兽脚类恐龙的一个分支。其体型只有鹦鹉大小，长几十厘米，体重不足500克。最奇特的是，单指临河爪龙的前肢上只有一个手指，世界上首次发现的只发育一个手指的恐龙。研究者推测其功能可能是用于掘开蚁穴获取食物。手指退化是动物进化中常见的现象，例如一些兽脚类恐龙逐渐退化了其中两个手指，变成了三指动物，并最终演化成鸟类。但临河爪龙代表一种更加极端的情况，只剩下一个手指，它的发现揭示了兽脚类恐龙手部形态的多样性和复杂性。（www.pnas.org/cgi/doi/10. 1073/pnas.1011052108）

翼龙的性别

翼龙是中生代空中的霸主，大约生活于2.2亿年前到6500万年前。尽管也被称为龙，但翼龙并不属于恐龙。随着我国热河生物群大量保存精美的化石的发现，科学家对于这类灭绝动物的认识取得了巨大的进步。最近，我国翼龙类研究专家吕君昌同合作者在辽宁西部发现了一保存完好的成年翼龙化石以及一枚与其在一起的蛋。这一成年恐龙属于达尔文翼龙（Darwinopterus），与先前发现的其他个体相比，新标本一个最重要特征就是它拥有较大的骨盆。因为雌性要产卵，因此需要稍微大一点的骨盆。此外，它的头部没有羽冠，而其他达尔文翼龙的头部都有一个巨大的羽冠。据此，研究者能够确切地判别它们的性别，即雄性臀部较小，但长有巨大的羽冠，雌性没有羽冠，但臀部较大。此次发现的标本可以追溯到1.6亿年前，研究者还将其命名为“T夫人”(“翼龙夫人”的缩写)。蛋壳的状态表明，它发育得相当完好，这也意味着“T夫人”肯定是临死前才产下了这枚蛋。此外，“T夫人”的左前肢受过伤，它很明显遭遇了某种意外事故。这可能是风暴或火山爆发，导致“T夫人”从空中跌落下来并沉入了湖底，遂和蛋一起形成化石。（Science 2011，331：321-324）

翼龙雌雄对比：雄性头部长有巨大的羽冠，而雌性则没有羽冠。

侏罗纪虚骨龙新属种

最近，研究者报道了产自新疆五彩湾石树沟组上部的一种基干虚骨龙类新恐龙，其生活年代为晚侏罗世早期。为了纪念清朝的军事家左宗棠将军，新恐龙被命名为萨利氏左龙（Zuolong salleei）。左龙是最古老的保存有头骨和头后骨骼的虚骨龙类之一，比其他侏罗纪原始虚骨龙类更完整。左龙的发现不仅增加了古生物学家对早期虚骨龙类形态的了解，还增加了五彩湾地区兽脚类恐龙的多样性。左龙的分类也显示了，在中国晚侏罗世早期的兽脚类恐龙群比其他同期化石层物种更加丰富。（Journal of Vertebrate Paleontology. 2010, 30: 1773-1796）

埃迪卡拉纪古海洋温度

埃迪卡拉纪是多细胞动物出现的关键时期，主流观点认为多细胞动物出现与氧气浓度的升高相关。而氧气在海水中的溶解会受到海水温度和盐度的控制，过高的温度和盐度会抑制氧气在海水中的溶解，因此海水温度就成了多细胞动物演化的一个关键因素并成为国际研究的热点。最近研究者通过对保存在四川地区埃迪卡拉系灯影组中原始沉积石盐中的原生包裹体进行研究，准确地测定了该时期的海水温度。结果显示，埃迪卡拉纪海水温度已与现今同纬度海水温度范围相似，该时期同时也是全球盐沉积的一个高峰，大量的盐沉积降低了海水的盐度。在合适的盐度和温度下，埃迪卡拉纪晚期的海洋环境为多细胞动物的演化铺平了道路。（Precambrian Research, 2011,184：63-69）■

前寒武纪石盐中的包裹体