科普文章
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PNAS：全球变冷促使360万年来亚洲中纬度地区气候急剧变干
据中国科学院青藏高原研究所：通过钻取并分析青藏高原北缘西昆仑山前迄今世界最厚完整黄土岩芯，中科院青藏高原地球科学卓越创新中心、中科院青藏高原所新生代环境团队方小敏研究员与中科院地球环境研究所安芷生院士等共同主导的研究发现，北半球高纬度冰量增加和全球变冷，可能是驱动亚洲中纬度地区360万年以来干旱气候和西风环流演化的主控因素，并可能通过粉尘输送对北太平洋和南海生物生产力及与其相关的大气CO2浓度吸收和全球变冷产生重要影响。
该成果在线发表于国际著名学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS），为深入理解全球气候变化与中亚干旱区气候环境变化和西风气候演化的关系提供了新视角。
亚洲内陆干旱区的形成演化过程和驱动机制是当今地学研究的重要科学前沿问题，不仅关系到我国西部和中亚地区的生态环境保护和建设，还可能对全球气候产生重要影响。塔里木盆地位于亚洲内陆极端干旱区中心，据观测研究，盆地内沙尘天气频发，每年产生的粉尘占亚洲中纬度干旱区粉尘总量的三分之二。在西风作用下，这些粉尘被搬运到我国中东部、太平洋、美国西部乃至北极地区，可能对中、东亚地区乃至全球产生深刻影响。
在塔里木盆地南缘、西昆仑山前形成的巨厚黄土堆积在海拔3200～3300米处，形成宽广平坦的黄土高台地面，其南面西昆仑山顶就是著名的古里雅冰帽所在。黄土的堆积形成过程与干旱气候和西风环流强度变化密切相关，是研究亚洲内陆干旱化和西风环流气候历史的理想材料。
在国家自然科学基金项目、中科院A类先导专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”和第二次青藏高原综合科学考察研究专项的支持下，方小敏研究员等与安芷生院士等合作，历时多年，在西昆仑山前海拔3300米的最高黄土台地中心成功钻透黄土地层，获取671米黄土连续岩芯，为迄今世界最厚的黄土堆积。
据文章作者方小敏介绍，通过系统的古地磁测量结果和天体轨道调谐确定西昆仑山黄土岩芯底界年龄约360万年。高分辨率粒度和粉尘沉积通量分析显示，360万年来，亚洲中纬度干旱区气候总体呈持续变干趋势，经历了约距今270万年、110万年和50万年三次急剧阶段性干旱化事件。同时，气候变化周期也由110万年以前的4万年为主，逐步转变为10万年为主。上述特征与冰期变化周期，尤其是北半球高纬度冰量记录的气候变化一致，表明全球变冷尤其北半球高纬度冰量增加和冰盖扩展可能是驱动亚洲中纬度地区360万年以来西风气候变化和干旱化的主控因素。
中科院地球环境研究所石正国研究员的古气候数值模拟表明，全球变冷是导致西风环流显著增强，促使亚洲内陆气候急剧变干、粉尘释放增加的驱动力。碳循环周期分析揭示，增加的大气粉尘可能对北太平洋和南海生物地球化学循环产生重要影响，即促进降低大气二氧化碳浓度，导致全球气候的进一步变冷。
该项研究首次揭示了360万年北半球西风气候变化的可能历史，为深入理解亚洲内陆干旱化与全球气候变化的相互作用过程和机制提供了新的证据。
文章链接：https://www.pnas.org/content/early/2020/09/15/19227101172020-11-03 -
中国伊力特·沐林北极科考队在北极发现大量植物化石
据央视网（记者 张继民 裴剑容）：中国伊力特·沐林北极科考队21日在朗伊尔城附近发现了数十块植物化石，随队的地质学家刘嘉麒认为，这表明这些树木生长的地方气候温暖。
科考队发现化石的地点距朗伊尔城小镇三四公里。在这里两山中间一二百米宽的条形谷地上，形成了几处大量碎石块堆积的阶地，看上去如同几百台推土机着意推过的一样。有关专家指出，地学上称这种地貌为冰积垅，是冰川移动裹挟大量碎石块形成的。冰川退缩了，便成了现在的样子。科考队员发现的化石，就是在这冰积垅上的沉积岩中。
队员们所发现的化石有阔叶化石、针叶化石以及树枝枝梗化石。尤其是一些品相上乘的阔叶化石，叶脉清晰地在石头上平展着，叶面大得犹如成人手掌。此地的化石真是多极了，几乎在一个小时的时间里，10多名队员人人拣到化石。有关专家初步判断，这些化石树木的生存年代在中世纪的侏罗纪或白垩纪，距今约1亿年。
历史的演变是残酷的。阔叶树当年生长的地方，再好不过地表明了这里过去是何等的温湿！而今在斯瓦尔巴群岛上，竟然没有一棵树木。2020-10-30 -
《白垩纪研究》杂志：巴西研究人员在恐龙化石中发现血液寄生虫
据新华社里约热内卢10月21日电（记者赵焱 陈威华）：巴西研究人员近日在英国《白垩纪研究》杂志上报告说，他们在恐龙化石中发现了一种血液寄生虫的微小化石。
此前，科学界仅在琥珀中的昆虫身上或者动物粪便化石中发现过史前寄生虫化石，这是首次在宿主体内发现。
巴西北里奥格兰德联邦大学、圣卡洛斯联邦大学和坎皮纳斯大学的研究人员在一只泰坦巨龙（白垩纪的一种草食恐龙）的化石中发现了这种寄生虫化石，它可能与恐龙生前所患骨髓炎有关。
参与研究的北里奥格兰德联邦大学的阿莉内·吉拉尔迪介绍说，2017年，他们注意到这只泰坦巨龙的化石上有一些海绵状肿块。随后，坎皮纳斯大学的研究人员使用了显微镜和断层扫描技术来研究这些骨头。
经过分析，他们发现这只泰坦巨龙生前患有骨髓炎，造成了骨头变形。他们检查骨头后发现，骨头的血管通道中还有微小的生物化石，进一步探究后确认是一种血液寄生虫的化石。
坎皮纳斯大学研究人员蒂托·奥雷利亚诺说：“当我们发现这些在骨头中的微小化石是寄生虫时，有些不敢相信，因为此前还没有公开发表过的类似发现。但我们不知道是寄生虫导致了骨髓炎，还是骨髓炎导致寄生虫出现，我们将继续研究下去。”
吉拉尔迪说：“这是一项组织学、病理学和古生物学研究人员共同参与的研究。研究结果对于理解骨髓炎疾病的发展以及人类骨髓炎的治疗都具有重要意义。”2020-10-28 -
哺乳动物和鸟类的祖先从变温动物演变为恒温动物源于2.5亿年前生物大灭绝的经历
据科技日报（聂翠蓉）：如今生活在地球上的哺乳动物和鸟类都是恒温动物，幸存下来的它们，是如何获得这种自动保持体温稳定的能力的？据物理学家组织网10月16日报道，英国布里斯托尔大学古生物学家迈克·本顿教授在《冈瓦纳大陆研究》发表论文称，哺乳动物和鸟类的祖先从变温动物演变为恒温动物，源于它们大约2.5亿年前最大规模生物灭绝事件后生存下来的经历。
这次发生在二叠纪—三叠纪的大灭绝事件，导致多达95%的生命丧生，包括96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物，极少数幸存者面临着一个动荡的世界，反复受到全球变暖和海洋酸化危机的打击。四足动物突触类和始龙类幸存了下来，分别成为哺乳动物和鸟类的祖先。
古生物学家已经在这些三叠纪幸存者身上发现隔膜和胡须，这是它们变成恒温动物的证据。哺乳动物祖先从三叠纪开始就有毛发的证据曾被怀疑了很长时间，但最近，恐龙和鸟类祖先羽毛早期起源的证据被曝光。三叠纪的突触类和始龙类的骨结构也表现出恒温的特征。
本顿团队观察了数百个脚印化石的样本后惊讶地发现，所有中型和大型四足动物都是在二叠纪-三叠纪从伸展状态转变为直立姿势的。而且这种姿势的变化是瞬间发生的，不是在数千万年里慢慢演变的。
本顿解释道，现代两栖动物和爬行动物都是四肢伸展的动物，它们的四肢部分是侧着的。鸟类和哺乳动物都有直立的姿势，四肢就在身体下面。这使得它们跑得更快、更远。直立姿势让恒温动物具有了很大的优势，但要比变温动物吃更多的食物来控制它们的体温。
如今，恒温动物可以生活在地球上包括寒冷地区的每一个角落，即使在晚上，它们也仍然活跃。它们还表现出“父母悉心照料喂养婴儿，教会它们复杂行为方式”的能力。
本顿教授补充道，二叠纪—三叠纪是地球生命史上一个非凡的时期。期间发生的大灭绝事件，造就了鸟类和哺乳动物吸收热量保持体温恒定的独特能力。2020-10-28 -
在有氧气前地球上的生命呼吸什么？
据新浪科技：国外媒体报道，数十亿年前，早在氧气可用之前，臭名昭著的毒药砒霜可能是为我们的星球带来生命的化合物。在智利的阿塔卡马沙漠，一处名为“Laguna La Brava”的地方，科学家们一直在研究一条紫色的光合微生物带，它们生活在一个永远没有氧气的高盐湖中。
“我从事微生物席的研究已有35年，”康涅狄格大学的地球学家皮耶特·维斯切说，“这是我在地球上能找到的唯一一处可以在完全没有氧气状态下生存的微生物席。”
石化成为叠层石的微生物席在地球上存在已有至少35亿年。然而，在其存在的最初10亿年中，地球上尚无氧气可用于光合作用。
这些生命形式如何在这样的极端条件下生存仍是未知数。但是在研究了目前仍存在的叠层石和极端微生物之后，研究人员发现了少数可能性。
尽管长期以来，人们一直认为铁、硫和氢可以作为氧的替代物，但一直到加利福尼亚州的高盐瑟尔斯湖和莫诺湖内发现“砷微生物”（arsenotrophy）后，砷才成为替代氧的潜在竞争者。
从那之后，西澳大利亚“Tumbiana Formation”的叠层石就表明，在前寒武纪，捕获光和砷曾经也是光合作用的一种有效方式。但铁和硫就没有这种功能。
就在去年，研究人员在太平洋发现了一种同样呼吸砷的丰富生命形式。
甚至，Laguna La Brava的生命形式也与一种名为Ectothiorhodospira sp。的紫色硫细菌非常相似。该细菌最近在内华达州的一个富含砷的湖泊中被发现，它似乎可以把化合物亚砷酸盐氧化成另一种形式的砷酸盐，来进行光合作用。
尽管Laguna La Brava的微生物是否也代谢亚砷酸盐仍需要更多研究来验证，但初步的研究发现，这些微生物席周围的流水中含有大量的硫化氢和砷。
如果作者是正确的，且Laguna La Brava的微生物也确实是在“呼吸”砷的话，这些将是第一个在永久且完全无氧的微生物席中呼吸砷的生命形式，而这样的环境与我们预测的前寒武纪环境相似。
因此，这些微生物席将是非常好的模型，可以帮助我们理解地球上一些可能的最早生命形式。
尽管基因组研究表明，Laguna La Brava的微生物席拥有代谢砷和硫的工具，但作者们也表示，它们的砷酸盐还原似乎比硫酸盐还原更有效。
无论如何，研究人员称，目前有强有力的证据表明这两种途径都存在，而这也足以在地球生命早期支持大量微生物席的生存。
如果该团队是正确的话，那么我们可能需要在别的地方寻找生命形式。
“在火星上寻找生命证据时，科学家们会关注铁元素，或许未来他们也可以关注一下砷元素，”维斯切说。
显然，砷可不只是毒药。2020-10-12 -
日本岩手县久慈市8500万年历史白垩纪地层出土内藏新型苔藓的琥珀
据东网：日本岩手县久慈市一个有8500万年历史的白垩纪后期地层中，前年7月采到一个内含疑似植物的琥珀。久慈市市长远藤让一证实，琥珀中的植物是一种新型苔藓，将有助了解恐龙时代苔藓植物进化过程等问题。
苔藓长11毫米，宽2毫米至4毫米，规则地左右分枝。服部植物研究所调查结果显示，该种圆盘状树枝并非现存种类，但与常见苔类地钱（Common liverwort）等属同一分类。研究所推测，发现地在恐龙时代曾是森林，将继续分析该苔藓，以揭示久慈市地层当时的生态系统。
久慈市内的采矿场2018年7月，有琥珀饰品制造和销售公司的职员发现该琥珀，是日本国内首次在恐龙生存的白垩纪后期地层发现植物琥珀。琥珀由9月11日起至12月30日，会在当地的久慈琥珀博物馆展出。2020-10-09 -
研究人员成功从被困在树脂中的昆虫中提取出DNA
据cnBeta：外媒报道，本周发表的一项研究展示了如何从被困在树脂中的细菌中提取DNA。 如果这听起来很熟悉，那么你可能看过电影《侏罗纪公园》。不过说实话影片里展示的过程是不可能发生的，因为其展示的过程太初级而且里边出现的蚊子可能非常古老。
发表这项最新研究的研究人员明白，他们需要后退一点，从最基本的地方开始迈出第一步。他们没有检查在古树树脂中捕获的古代昆虫，而是从捕获了更近代生物的更近代树脂开始。
研究人员David Peris表示：“与其在距今1亿年或更久的琥珀中寻找DNA、幻想恐龙的复活，我们不如从几年前捕获的昆虫树脂中检测DNA。我们的新结果表明，从遗传学角度研究嵌在树脂中的生物确实是可能的，尽管我们还不知道时间限制。”
据悉，这个研究小组使用的样本分别为2岁和6岁的树脂，远没有之前研究的样本古老。他们利用聚合酶链式反应通过大量的遗传物质检测DNA。
研究人员Kathrin Janssen指出：“这种方法使我们能进行几次真实性检查，因此我们可以肯定，在我们的实验中检测到的DNA确实来自保存在树脂中的甲虫。研究DNA保存的时间限制和许多其他相关问题是未来实验的目标。”2020-10-09 -
第十三届海峡两岸科普论坛在江苏南京举行
据中国江苏网报道：9月25日，由江苏省科协、福建省科协、中国科普作家协会等11家单位共同主办的第十三届海峡两岸科普论坛在南京举行，本届论坛的主题是“科普、创新、融合”。
本届论坛采取“1+6”形式，即1个开幕式暨主论坛+6个平行分论坛，全程安排近50场专题报告。中国科学院院士、中科院南京地质古生物研究所研究员戎嘉余等应邀分别作主旨报告。
本届论坛将围绕“科普场馆运营与科普产业创新”“科普作品创新与科幻作品培育”“应急科普能力与资源建设”“青少年科普与信息技术融合发展”“科技与金融融合发展”“生态文明与科技志愿服务”等六个专题进行交流和研讨，分享科普领域研究进展，交流科普活动设计创意，借鉴科普场馆运营经验，培育发展科技创新文化。
本届论坛共征集论文300余篇，评选150篇优秀论文集结成册。
海峡两岸科普论坛自2008年创设以来，已成功举办十二届，已成为海峡两岸科普领域常态化、有影响力的品牌活动。2020-09-28 -
《通讯生物学》：寒武纪早期游泳动物古虫的共生污染
（化石网整理）据云南大学古生物研究院、云南省古生物研究重点实验室：2020年9月18日，云南大学古生物研究院李昱静博士联合英国莱斯特大学对世界自然遗产澄江生物群中的疑难类群典型代表——古虫动物进行了全新的古生态学研究，成果以《寒武纪早期游泳动物古虫的共生污染》（Symbiotic fouling of Vetulicola, an early Cambrian nektonic animal）为题，在《通讯生物学》（Communications Biology）杂志上发表。论文链接：https://doi.org/10.1038/s42003-020-01244-1。
物种之间的共生关系是生态系统中最重要的生态关系之一，是生态系统复杂化的一项重要驱动力。寒武纪早期后生动物的辐射演化构建了最早的、以现生动物门类为主的海洋生态系统。以前各项研究认为寒武纪早期海洋生态系统的复杂程度可能不高，物种之间的相互作用主要以捕食、表共生（如腕足动物固着生长在彼此的硬壳上）等为主。李昱静博士的此项研究发现其体内聚集有共生的硬壳管状生物，代表了目前已知的后生动物体内共生关系的最早化石记录；这一发现揭示了寒武纪早期海洋生态系统已经演化出了内共生等生态维度，表明寒武纪早期海洋生态系统的复杂程度远远超过以前的认知。
这种附着在古虫动物前体壳内的疑难化石被命名为群居喇叭虫（Vermilituus gregarius）（图-1），其身体呈圆锥形管状，大小只有0.8到7.2 mm，体表具有横向的环纹，呈群体保存。李昱静博士最早于2015年首次在古虫动物中观察到这种现象。近年来，李昱静博士通过检查澄江生物群中数千块古虫动物标本，确认在10枚古虫标本上共发现有192只群居喇叭虫，感染最严重的单个古虫身体携带有多达88只共生个体。
古虫动物是寒武纪特有的一类营游泳生活的灭绝疑难化石类群。群居喇叭虫主要生长在古虫的前体出水口附近，可能和宿主古虫动物竞争食物颗粒和氧气。单个宿主古虫可以感染近百个共生体，具有典型的生物共生污染特征。
论文共同作者、莱斯特大学Mark Williams教授评论说：“我们对这种体内共生现象感到非常惊讶。这一发现将这种生态关系追溯到5.18亿年前的寒武纪海洋动物，这表明复杂的共生关系已成为寒武纪早期后生动物辐射过程的驱动力之一。”
云南大学古生物研究院李昱静博士为论文第一作者，其合作导师丛培允研究员为共同通讯作者。近年来，丛培允团队（疑难化石与动物门类早期辐射演化）持续聚焦澄江生物群中物种之间的相互作用，2017年曾首次报道澄江生物群中发现最早的共生蠕形动物（Cong et al. Host-specific infestation in early Cambrian worms. Nat Ecol Evol 1, 1465–1469. https://doi.org/10.1038/s41559-017-0278-4），揭示了最早的宿主特异性和宿主迁移的生态现象。本项研究是该团队在寒武纪海洋生态系统复杂性研究领域的又一重要成果。
本项目得到云南省古生物研究重点实验室，教育部云南重大生物演化事件及古环境国际合作联合实验室，云南大学生态学博士后科研流动站，云南大学“双一流”建设“高原山地生态与地球环境”学科群等平台及部门的支持以及国家自然科学基金、云南省科技厅等多个项目共同资助。2020-09-24 -
湘西世界地质公园揭碑 添世界级旅游名片
湘西世界地质公园揭碑 李孟河摄
中新网湘西9月23日电 (记者 杨华峰)湘西世界地质公园23日在湖南永顺县芙蓉镇揭牌。联合国教科文组织驻华代表处自然科学项目助理钱俊霏，宣布湘西地质公园加入联合国教科文组织世界地质公园网络并授牌。
7月7日，联合国教科文组织执行局第209次会议通过决议，中国湘西地质公园被正式列入世界地质公园网络名录，成为中国第40个世界地质公园。继老司城世界文化遗产后，神秘湘西再添世界级金字旅游招牌。
苗家姑娘参观湘西世界地质公园博物馆 杨华峰摄
湘西世界地质公园位于湖南省湘西土家族苗族自治州，面积2710平方公里，由南自北纵跨湘西州7个县市，包括矮寨、天星山、芙蓉镇、红石林、十八洞、吕洞山、洛塔7个园区。公园以岩溶地貌景观为主体，是全球喀斯特中最具科学价值、地学价值、美学价值区域之一，完整记录了湘西地质历史演化过程。
此外，园区受新构造运动影响形成的洛塔—吕洞山—德夯岩溶台地-峡谷群，是世界上发育最密集的岩溶高原脉网状峡谷群，完整记录了新生代新构造运动地壳快速抬升的地质历史。
这里也是动植物的天堂，园区现存珍稀濒危植物38种，共有国家Ⅰ级保护植物9种，国家Ⅱ级保护植物20种。中生代孑遗植物“活化石”古水杉目前还生活在湘西大地上。
湘西土家族苗族自治州州长龙晓华说，湘西州成功申创世界地质公园，标志湘西地质公园正式加入到世界地质公园大家庭，使湘西增添了一张世界旅游名片，丰富了湘西全域旅游内涵，增加了精品旅游线路，扩大了湘西旅游的影响力和美誉度。“我们将恪守联合国教科文组织世界地质公园的宗旨，像保护眼睛一样保护好湘西世界地质公园，同时加强与国内外世界地质公园的交流与合作，进一步提升保护、建设和管理水平。”
今年以来，湘西土家族苗族自治州围绕中国湘西世界地质公园保护利用，开展了大量扎实有效的工作，建成了湘西世界地质公园博物馆，打造了一批具有很强视觉冲击力和影响力的景区景点，对助推湘西全域旅游高质量发展具有重大的现实意义和深远的历史影响。
如今，湘西土家族苗族自治州已经成为全国旅游高增长地区之一，是全国文化与旅游融合发展的典范之城，全州接待游客、旅游总收入由2010年的1255万人次、63亿元分别增加到2019年的5700万人次、526亿元，年均分别增长18%、26%，旅游产业增加值占全州GDP比重达到16%。
当日，湘西土家族苗族自治州还发布了湘西全域旅游“十大”美景、湘西世界地质公园“十大”美景。(完)
2020-09-24