敲開(kāi)化石，撞見(jiàn)遠(yuǎn)古百態(tài) | 拾光70年

《知識(shí)就是力量》創(chuàng)刊70載，記錄了古生物化石背后的萬(wàn)千奧秘，今天我們翻開(kāi)雜志，循著這些文章的脈絡(luò)，一同走進(jìn)化石的世界，感受時(shí)光沉淀的自然傳奇。

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億年動(dòng)物的化石足跡

“穿越”億年去“鱘”蹤

鱘形目歷史可追溯至3.5億~3億年前石炭紀(jì)，中華鱘作為其現(xiàn)生代表，是我國(guó)特有物種、“水中熊貓”。化石證據(jù)展現(xiàn)了鱘形目在中侏羅世至早白堊世的多樣輻射，中華鱘保留軟骨魚(yú)類向硬骨魚(yú)類過(guò)渡的靈活骨骼結(jié)構(gòu)，形成高效防御與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

恐龍足跡化石探秘

恐龍足跡化石是恐龍?jiān)谶m宜沉積物上留下的腳印化石，能反映其體型、年齡、行為及生態(tài)環(huán)境，相比骨骼化石，它還能提供恐龍行為與環(huán)境相互作用的證據(jù)，是解讀恐龍日常的關(guān)鍵。

6200萬(wàn)年前的企鵝

考古研究通過(guò)分析企鵝基因和化石，揭示其進(jìn)化歷程：約6200萬(wàn)年前企鵝便失去飛行能力，變?yōu)榱骶€型游泳者。最古老的企鵝化石可追溯至6200萬(wàn)年前，其雖與現(xiàn)代企鵝差別大，但腿和喙更長(zhǎng)、翅膀更接近鳥(niǎo)類翅膀。

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遠(yuǎn)古植物的化石印記

小小花粉化石

花粉化石是解讀古地球環(huán)境的“密碼”，花粉作為雄蕊產(chǎn)物，因外層壁特性可在地層中保存億萬(wàn)年，其形態(tài)差異能讓研究人員推斷植物種類與古環(huán)境，如克拉梭粉化石可佐證南海曾為干旱氣候。通過(guò)分析花粉化石，能還原“滄海桑田”的變遷。

青藏高原的植被巨變

青藏高原的植物化石是追溯其植被多樣性歷史的關(guān)鍵線索，科研人員通過(guò)化石發(fā)掘梳理出其植被巨變脈絡(luò)：約6000萬(wàn)年前印度洋板塊與歐亞板塊碰撞，青藏高原開(kāi)啟隆升，5600萬(wàn)年前其南部曾有海拔僅千余米的熱帶森林，4700萬(wàn)年前蔣浪植物群展現(xiàn)出物種豐富的“香格里拉”風(fēng)貌，還存在跨洲際植物交流，約1500萬(wàn)年前高原以樺木科為主，500萬(wàn)年前高山灌叢格局基本形成，化石記錄完整呈現(xiàn)了這一演化過(guò)程。

“海綿寶寶”的曾曾……曾祖母

海綿起源約8億~7億年前，但寒武紀(jì)前化石記錄缺失。直到后期科研人員在湖北發(fā)現(xiàn)6.35億~5.38億年前的螺旋網(wǎng)格海綿化石，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代海綿一致，表面網(wǎng)格為康托爾集型分形結(jié)構(gòu)，被命名為康托爾螺旋網(wǎng)格海綿。

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藏在化石里的生命奧秘

古老的多細(xì)胞真核生物

我國(guó)古生物學(xué)家在燕山山脈發(fā)現(xiàn)距今16.3億年的多細(xì)胞真核生物化石“壯麗青山藻”，將多細(xì)胞真核生物出現(xiàn)時(shí)間從15.6億年前提前近7000萬(wàn)年。研究者鎖定燕山山脈古老地層，經(jīng)8年采樣與實(shí)驗(yàn)分析化石結(jié)構(gòu)，通過(guò)排除法對(duì)比形態(tài)、激光拉曼光譜儀分析有機(jī)質(zhì)，確認(rèn)其為真核生物。

藏在化石里的傳染病

不止人類，幾乎所有生物都有各自的傳染病，古生物也可能受傳染病困擾，但病原體多為軟體結(jié)構(gòu)，難成化石，僅骨骼等硬體結(jié)構(gòu)偶能留存，古生物學(xué)家借此研究遠(yuǎn)古傳染病。2022年發(fā)現(xiàn)的梁龍化石有奇怪骨質(zhì)結(jié)節(jié)，經(jīng)對(duì)比和CT掃描，排除癌癥后，確定其氣囊因真菌感染引發(fā)呼吸道疾病，這也是它“英年早逝”的原因。

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古生物學(xué)者的追光之旅

周忠和（中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員）在《知識(shí)就是力量》雜志2024年11月刊中的卷首語(yǔ)提到：傳統(tǒng)的古生物學(xué)，發(fā)源于博物學(xué),專注對(duì)化石的記述和系統(tǒng)解釋,是撰寫地球生命歷史的百科全書。

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吳新智:以澄凈之心探尋人類起源

吳新智（1928—2021）是中國(guó)科學(xué)院院士、古人類學(xué)家，求學(xué)時(shí)雖遇戰(zhàn)亂仍堅(jiān)持學(xué)習(xí)，1947年考入上海醫(yī)學(xué)院，后攻讀古人類學(xué)研究生開(kāi)啟相關(guān)研究。他注重實(shí)地考察，帶隊(duì)發(fā)掘出重要古人類化石，還挑戰(zhàn)“人類非洲起源假說(shuō)”，與外國(guó)學(xué)者提出“多地區(qū)進(jìn)化學(xué)說(shuō)”，又提出“連續(xù)進(jìn)化附帶雜交”新假說(shuō)。

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古生物學(xué)家的科研日常

古生物學(xué)是研究遠(yuǎn)古時(shí)期生物的學(xué)科，古生物學(xué)家的科研日常圍繞化石展開(kāi)：為尋化石，他們踏遍地球各處，野外發(fā)掘需先依據(jù)地質(zhì)知識(shí)選區(qū)域、剝表土、劃網(wǎng)格作業(yè)，且發(fā)掘過(guò)程常伴隨失望，需結(jié)合地質(zhì)現(xiàn)象推斷古環(huán)境才能精準(zhǔn)找化石。找到的化石需帶回實(shí)驗(yàn)室修復(fù)，修復(fù)后還要依“將今論古”法，結(jié)合古生物學(xué)基礎(chǔ)與化石形態(tài)特征分類、定名。

合上雜志，那些藏在化石里的遠(yuǎn)古故事仍在心中回響。《知識(shí)就是力量》將繼續(xù)以科學(xué)為筆，挖掘更多化石里的時(shí)光秘密，為我們解鎖更多關(guān)于生命與演化的未知答案。

責(zé)任編輯｜趙青云 李雅欣

運(yùn)營(yíng)編輯｜李雅欣

質(zhì)量審核 | 王維嘉

圖文來(lái)源 | 《知識(shí)就是力量》雜志

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