近5年全球古脊椎动物新分类单元研究概况

古脊椎动物多样性数据资源是研究地球历史以及深时生命演化的重要信息来源,古脊椎动物物种名录是研究古脊椎动物多样性的重要基础,及时了解古脊椎动物分类单元数据的更新,可以实时掌握古脊椎动物多样性的研究热点,把握学科发展脉络。基于“深骨”数据库,文章利用文献计量学方法对近5年古脊椎动物不同类群新分类单元的年变化特征、分布地、发表期刊以及主要贡献的机构进行了梳理。分析结果显示,近5年全球新增古脊椎动物分类单元2662个,涉及文献1946篇,在2019年底新冠疫情爆发后,古脊椎动物新分类单元和文章数量均呈下降趋势。近5年全球古脊椎动物新分类单元模式标本主要分布在古脊椎动物化石资源丰富、经济和科研实力较强的国家,主要有美国、中国、新西兰、阿根廷和德国。Journal of Vertebrate Paleontology、Cretaceous Research、Historical Biology、PeerJ和Journal of Systematic Palaeontology等刊物是新分类单元发表的主要载刊,而贡献度最高的机构分别为中国科学院、俄罗斯科学院、阿根廷国家科学与技术研究理事会和美国自然历史博物馆等单位,且各机构的研究合作十分密切。中国古脊椎动物分类学的研究已处于世界领先水平,未来还应该继续加强古脊椎动物多样性基础数据积累,为探讨生物多样性的起源和演化提供支撑。

洛南手斧上的淀粉粒与古人类使用石器的策略

本项研究通过对陕西洛南张豁口遗址发现的淀粉粒进行分析,聚焦旧石器时代早期人类如何利用植物性食物资源。张豁口遗址出土的阿舍利工业产品上保存了微量的淀粉粒,尽管数量较低,但却为研究早期人类利用植物性资源提供了宝贵的证据,为解读人类早期历史提供了重要线索。此外,本研究深入探讨了早期人类对根茎类植物挖掘、采集和食用行为的可能性,指出根茎类植物不仅为早期人类提供了重要的营养价值,在人类饮食结构中占据核心地位,而且对于理解旧石器时代早期石制品使用方式、环境适应策略、古人类认知水平的演变等问题也具有重要意义。

内蒙古魏家窝铺遗址陶器内淀粉粒反映的古人类食谱及相关问题

魏家窝铺遗址位于内蒙古赤峰市红山区文钟镇魏家窝铺村,是一处大型的红山文化中期环壕聚落遗址。在2009-2011年发掘出土的陶器中,许多平底器类标本内壁表面都发现有细腻的黑色灰烬,我们对这些灰烬和几件不含灰烬的陶器标本进行了植物残留物提取和鉴定,从六份样品中观测到了植物淀粉粒,这些淀粉粒可根据形态分为四种类型,分别代表了禾本科、植物地下储藏器官、疑似坚果的植物种类和未知种类。大量的禾本科淀粉粒在形态上与粟类(小米)淀粉粒极为相似,加之遗址中出土的大量炭化粟,我们推测,这些陶罐中的黑色灰烬为内部盛装的粟炭化分解所致,这些陶器正是红山文化中的食物储藏器。存在的其他类型淀粉粒表明,尽管魏家窝铺遗址出土的植物遗存已显示了较为确凿的农业经济,但采集经济也仍占有重要地位。

中国早白垩世翼龙动物群及其多样性对比

中国西北和东北地区发育中生代河湖相沉积的陆相盆地,其中赋存丰富的脊椎动物化石群,包括天山北部准噶尔盆地的乌尔禾翼龙动物群、天山南部吐哈盆地的哈密翼龙动物群和辽西热河生物群富含翼龙化石。乌尔禾和哈密翼龙动物群都发现于下白垩统吐谷鲁群中,两者的繁盛时间大致相当,这两个动物群的翼龙个体数量巨大,但是物种多样性很低。乌尔禾翼龙动物群的化石多保存在半深湖环境沉积的细砂岩和粉砂岩中,化石保存较为完整,主要为正常死亡;哈密翼龙动物群的化石富集保存在滨浅湖环境事件沉积的风暴岩中,大都经过了大型风暴的短距离搬运和快速埋藏,骨架分散,但几乎所有单个骨骼完整。东北地区的热河生物群翼龙种类众多,共生包括鱼类、两栖类、恐龙等其他爬行类、鸟类和哺乳类等脊椎动物,生物多样性极为丰富,大多保存在半深湖深湖环境形成的页岩中,骨架多为完整保存,是火山爆发事件导致其集群死亡,并被火山灰快速埋藏,与新疆的动物群面貌明显不同。根据天山南北的翼龙动物群初步对比,乌尔禾翼龙动物群的主要优势类群准噶尔翼龙类,在天山北部的准噶尔盆地及相邻的蒙古西部地区都有分布,与天山南部的哈密翼龙动物群中已知唯一翼龙类群哈密翼龙完全不同,两者亲缘关系很远。因此认为在中生代,天山的隆升就已经达到了一定的高度,并对翼龙的南北迁徙交流形成了有效的地理阻隔。依据中国东北和西北地区早白垩世翼龙动物群对比,认为辽西及相邻周边地区由于华北克拉通破坏,导致大量火山活动,造成了生态环境的多样性和生物种类的快速更替,从而形成了热河生物群独有的极高的生物多样性,而缺少火山活动、环境相对单一的西北陆相盆地,虽然翼龙类具有数以千万计的庞大居群,但是物种多样性很低。华北克拉通破坏导致的辽西地区频繁而强烈的火山活动,是形成中国西北和东北早白垩世生物多样性差异的重要原因。

广西崇左江西岸遗址人类的生存方式

极端气候环境事件及其引起的早期人类经济模式转变是过去全球变化领域的热点问题,然而,目前针对9200 BP气候事件对史前人类行为方式的影响一直缺乏研究。广西是珠江流域的重要区域之一,具有独特的植被、气候和环境背景,既是史前人群迁徙和文化交流的重点地区,也是应对气候突变和气候事件的理想避难所,是人类生存方式和环境适应研究的难得实验场。本文基于AMS 14C年代学以及植硅体与孢粉等微体遗存记录,对广西崇左江西岸遗址新石器时代文化的气候环境背景与生业经济模式进行分析。研究表明,广西江西岸遗址新石器时代地层的年代为9300-9100 BP;在9200 BP气候事件中,该遗址周边环境呈现明显的冷干化趋势;该阶段人类可选择的植物资源较少,而地层中则发现了大量的螺壳、蚌壳和水牛、犀牛、象等水生动物与哺乳动物遗骸以及渔猎工具。上述结果表明,广西江西岸遗址的气候在9200 BP时处于冷干期,导致可采集的植物资源减少,因此,江西岸遗址的人类可能选择渔猎方式适应生存。这一研究为深入理解亚洲季风区早全新世重要气候事件与新石器时代文化发展之间的相互作用关系提供了新的思路和线索。

中国现代人起源与演化的考古学思考（英文）

越来越多古人类学和旧石器时代考古学的发现与研究成果极大地改变了我们对现代人类起源、演化和适应理论问题的看法。中国作为东亚一个幅员辽阔的地理区域,已经成为这项研究的热点地带。来自该地区新的人类化石和石器组合对基于非洲和欧亚大陆西部记录构建的“现代人出自非洲说”(Recent Out-of-Africa)提出了挑战。新的古人类学研究结果表明,早期现代人出现于约100kaBP的中国南方,可能(至少部分)是由那里的土著居民演化而来。一些古老型智人表现出了与早期古人类镶嵌或过渡性的体质特征,并可能与尼安德特人和丹尼索瓦人杂交混合。同时一些遗址出土的打制石器表现出了早期现代人类技术和行为的复杂性。中国北方的小石片石器主工业和南方的砾石石器主工业贯穿于整个更新世,然而从约40kaBP开始,石叶技术开始出现在中国北部,紧随其后的是这些地区骨制工具和个人装饰品的出现,这表明,更新世晚期西伯利亚和中亚地区与我国北部可能存在着紧密的文化关系,东北亚地区可能存在着由西北向东南的迁移路线。人类化石和考古学证据表明,中国现代人类起源和适应的过程与机制可能与欧亚大陆西部有所不同。本文对有关中国现代人类起源与演化的考古学研究所取得的新发现和进展进行了总体回顾,从考古学角度阐述了对相关重要学术问题的看法,并为未来的研究提出了方向性建议。

论广西武鸣三叠纪海生爬行动物东方广西龙(鳍龙类)的时代

广西武鸣产出广西地区迄今唯一一件三叠纪海生爬行动物化石——东方广西龙(Kwangsisaurus orientalis)。受限于20世纪50年代研究条件,有关该化石产出地点、地层层位和时代信息一直比较模糊,对后人阐述中国三叠纪海生爬行动物演化过程及探究鳍龙类在华南的古地理迁移历史造成了一定阻碍。本文从岩石地层学和生物地层学入手,结合高精度同位素年代学定年结果,对武鸣地区早、中三叠世地层进行了综合分析,着重研究了含东方广西龙地层的岩性组合、生物群面貌及地层时代。东方广西龙产于板纳组薄层泥晶灰岩中,伴生有丰富的菊石化石,所属地层时代为中三叠世安尼期。对含东方广西龙地层上部层状凝灰岩中具有岩浆韵律的锆石进行了SIMS原位U-Pb年代学测试,获得了(244.2±0.7)Ma的绝对年龄值,时代相当于安尼期中晚期。东方广西龙时代的厘定排除了鳍龙类早三叠纪世晚期在下扬子区和右江盆地同时出现的原有结论,同时同位素年代学新证据证实广西武鸣海生爬行动物化石与贵州盘县海生爬行动物群基本同期,表明了鳍龙类在华南东部起源后在三叠纪中期向西南地区辐射扩散范围的广阔性和适应环境的多样性。

古生物化石的风化机理与保护研究进展

化石是研究地质历史、气候变迁、生物演化等的实证,有着极其重要的科学价值。一般情况下,化石经过成岩和化石化作用被无机矿物交代,有一定的抗风化能力,在经过常规清理加固处理即可稳定保存。然而在相对潮湿的环境中,部分化石因其组成成分容易发生物理化学变化,从而开裂粉化,严重威胁其保存。笔者等简要回顾了化石修理加固技术的发展历史,并从风化机理和保护两方面着重介绍了当前学界对化石中盐风化、黄铁矿氧化、干燥失水开裂等方面的研究进展,最后简要对化石保护与文物保护的关系进行论述,以期推动化石保护学科的深入发展。

中国新近纪哺乳动物群的演化与青藏高原隆升的关系

新近纪哺乳动物的起源、辐射、扩散、绝灭等方面反映了气候环境的重大变化,晚新生代青藏高原的形成对东亚地区哺乳动物的演化具有直接而深远的影响。高原的隆升使自然环境发生改变,环境的变化又导致动物组成和分布的分异,以及动物对环境适应性的调整。中国新近纪哺乳动物化石研究的结果不仅表明哺乳动物群的组成和特征具有明显的区域性差异,而且中国还是一些代表性门类的起源扩散中心,也是哺乳动物洲际迁徙的关键通道。青藏高原新近纪晚期的哺乳动物群具有非常重要的意义,因为在随之而来的第四纪冰期中这些寒冷适应性动物获得了优势地位,由此成为现代动物地理区系和多样性的基础。通过以点带面的综合研究,将能够全面地认识新近纪动物地理区系对重大气候事件的响应,更准确地判断青藏高原隆升对陆地生态系统的影响。

中国陆相上中新统灞河阶底界层型的选择

2014年全国地层委员会最新出版的《中国地层表》中正式采用了将上中新统两分为灞河阶和保德阶的方案。"灞河"一名源自同名岩石地层单位灞河组,典型剖面位于陕西省蓝田县灞河左岸的水家嘴。灞河阶对应于国际地层表中海相的托尔托纳阶,其共同的底界定义为古地磁Chron C5r.2n的底部,年龄为11.6 Ma,这条界线在蓝田地区的灞河组并不存在。在中国晚中新世早期的哺乳动物群中,甘肃临夏盆地的郭泥沟动物群、大深沟动物群,青海柴达木盆地的托素动物群、深沟动物群,内蒙古苏尼特右旗的阿木乌苏动物群,西藏比如盆地的布隆动物群,陕西府谷的喇嘛沟动物群和云南元谋的小河动物群均属于灞河期。甘肃省东乡县的郭泥沟剖面是灞河阶底界层型最有利的候选剖面。

中国早白垩世反鸟类一新科(Bohaiornithidae fam.nov.)（英文）

依据3件近乎完整的骨骼化石,记述了辽宁建昌早白垩世湖相地层九佛堂组反鸟类的两个新属种:马氏副渤海鸟(Parabohaiornis martini gen.et sp.nov.)和库氏长爪鸟(Longusunguis kurochkini gen.et sp.nov.)。这两个新属种与此前报道的渤海鸟(Bohaiornis)、神七鸟(Shenqiornis)、齿槽鸟(Sulcavis)和周鸟(Zhouornis)具有一些独特的形态特征,包括吻端粗壮、牙齿粗大并近似锥形、叉骨上升支的末端明显膨大、胸骨的后外侧突向外侧强烈偏转、跗蹠骨粗短、第三脚趾具有很长的爪子。对包含有大量中生代鸟类和形态特征的矩阵进行了系统发育分析,其结果显示这两个新属种与上述的这些反鸟构成了一个单系类群,基于此建立了一个新科——渤海鸟科。渤海鸟科包括6个属,代表了目前已知的反鸟类中多样性最丰富的一个类群,进一步增加了我们对于反鸟类高阶分类单元之间亲缘关系的认识。渤海鸟科强壮的吻端和脚爪表明其占据了不同于其他早白垩世反鸟的生态位。

多视角三维重建技术在石制品研究中的应用

三维重建技术已广泛应用于考古发掘、研究、展示等各个领域。通过对石制品的三维重建,可以帮助我们获取更加精准的数据信息,一些过去只能估算的测量指标得以精准化,由此催生出许多新的研究方法。本文回顾了十几年来三维重建方法在石器分析研究中的实例,如石制品的表面积、体积测量,台面、砾石面/人工面、片疤的精确数值获取,以及三维空间中打击方向、角度的判定等等,有效推动了石制品的深入研究。不同的三维重建技术各有优劣,多视角三维重建技术不受设备、场地、人员技术要求的限制,能够快速、准确地建立石制品的三维模型,并且获取如面积、体积、角度等通常难以准确测量的数据信息,其生成的点云、数字高程模型、正射影像图等还可以导入其他软件拓展使用。该技术的诸多优点,使其可以成为旧石器考古发掘、研究的日常工具。

对德日进和罗学宾所研究的山西榆社大后猫(Metailurus major)化石的再研究

德日进和罗学宾于1945年报道了山西榆社盆地发现的4件大后猫(Metailurus major)化石,但没有注明具体产地和层位。本文通过查询这些标本的原始资料,最终确定其产自榆社盆地晚上新世麻则沟组中部地层。其与前人报道的大多数晚中新世的Metailurus化石在时间上存在较大的间隔,是目前世界范围内发现的时代最晚的Metailurus化石之一。对这些标本的再研究表明,这些材料与M.major的正模及其他归入标本有较大的差别,应为一新种,将之命名为Metailurus ultimus。该种以体型大而粗壮,头骨在颧弓处特别宽、前半部形成一短宽的等边三角形,下颌水平支厚实、与颊齿列一起呈弧形向外明显凸出,上、下犬齿前后嵴上有明显的横向沟纹,P3相对较长、前附尖明显,P4前附尖和原尖都较大,p3前附尖小但明显,m1跟座非常退化至接近于无等特征区别于其他已知各种。

数据科学在旧石器考古学中的应用

从考古学诞生之初,对抽象数据的解读与分析就一直伴随。对于旧石器考古学而言,"人工制品"成为了传达史前物质文化信息的主要载体,对人工制品中所提取的数据进行科学解读,成为了复原古代人类历史的关键步骤。数据科学在旧石器考古学中的应用具有三个主要因素,分别是数理统计学、计算机应用,以及旧石器考古学的基础数据与核心科学问题以及理论知识,即采用某种或多种逻辑将旧石器考古学领域的数据进行基于计算机平台的数理统计,并借助计算机语言对庞大的数据进行快速计算,从而帮助我们解释和重建史前人类社会。在目前的旧石器考古学领域,研究者们已经不再满足于对标本所进行的基础的描述性信息统计,对数据进行科学的处理并系统解读的诉求前所未有的强烈,这种诉求不断推动着学科的发展,深化了我们原本对史前社会的认识,甚至开拓出了新的研究领域,极大地推动了旧石器考古学的发展。本文就数据科学的概念、技术路线,以及在旧石器考古学中的应用历史与发展前景做详细介绍,希望通过系统性的梳理,使更多读者熟悉相关的研究手段与具体技术,使更多考古学者对数据科学的应用产生兴趣,从而应用于相关的项目研究中。

中国黄土高原北部地区新石器-青铜时代农业结构演变及其对区域生态环境的适应

本文分析并测定了从15个位于黄土高原北部的遗址中浮选的炭化植物遗存的年代及数量,讨论了该地区新石器-青铜时代农业结构的变化、发展及自适应。研究表明,该地区粟的占比随着遗址年代的推移呈现出上升趋势,证明了先民的农业技术随时间变化而发展;受季风降水特征影响,东南部灌丛草原区粟的占比随时间变化上升趋势明显,西北部干草原区则变化较弱,证明环境的差异也造成了农业模式的不同;在干旱气候条件限制下,自中全新世以来黄土高原北部地区的主要作物始终为粟和黍,粟作农业奠定了黄土高原乃至中国北方的文明基础。

薄荷醇/石膏复合体系用于考古发掘现场临时固型提取的可行性研究

复杂而且脆弱的文物或化石的提取和搬迁是考古或化石发掘现场最常见的技术难题。采用石膏对这些文物或化石进行现场固型再提取是常用的应急性保护手段之一,对此类文物或化石的提取和搬迁具有重要作用。但石膏含有可溶盐,应用时需引入水,并大量放热,对文物或化石有潜在危害,而且石膏难以完全去除。近年来,薄荷醇、环十二烷等可挥发性临时固型材料受到了极大关注,被越来越多地应用在发掘现场。其最大的优点就是固型材料可以通过升华轻易被去除,无残留,不会影响后续的考古研究和保护工作。但是有机物小分子固化后强度偏低,不适合较大较重文物或化石的固型提取。针对考古发掘现场复杂脆弱而且较大、重的文物或化石的提取和搬迁需求,提出了新型临时固型材料薄荷醇和石膏复合应用的现场固型提取技术体系。本工作研究了石膏和有机小分子薄荷醇的相容性和匹配性,实验室研究结果显示薄荷醇除了在样品表面实现有效固型,还能快速在模拟样品表面形成一层致密的疏水隔离层,有效地阻止石膏加固过程中水和可溶盐的进入;而且实验数据显示石膏放热不影响薄荷醇疏水隔离层的功能。实验结果显示薄荷醇和石膏二者性能互补,有望满足发掘现场对大、重文物或化石的固型提取需求。以新疆哈密翼龙化石的现场发掘提取为例,采用薄荷醇/石膏复合材料体系现场固型并提取一块约20 kg重的化石样品,结果证实石膏和薄荷醇复合使用技术可以很好地固型并提取较大较重的样品,同时避免了水和可溶盐对化石的破坏,而由于薄荷醇隔离层的存在,石膏的去除也非常彻底,整体固型提取效果良好。

爪哇犀(Rhinoceros sondaicus, Rhinocerotidae)化石在中国更新统的首次发现

犀类是我国华南地区更新世地层中最为常见的化石哺乳动物类群之一。本文对广西崇左三合大洞中发现的犀牛化石材料进行了形态特征描述,并与我国华南地区第四纪相关属种以及东南亚地区所发现的化石和现生种进行了比较,从牙齿形态特征和大小等方面来看,认为三合大洞中的标本应该归入爪哇犀(Rhinoceros sondaicus)。此次所发现的爪哇犀(Rhinoceros sondaicus)化石根据相关文献记录,应该是爪哇犀化石在我国更新世地层中的首次报道,并且是我国有关爪哇犀的最早记录。形态学研究表明,该地区早更新世早期的扶绥岩亮洞、鲤鱼山百孔洞以及泊岳山巨猿洞发现的扶绥犀(Rhinoceros fusuiensis)可能是爪哇犀的直接祖先。三合大洞中爪哇犀的发现进一步丰富了我国华南地区独角犀的种类,填补了该种类在我国更新世地层中缺乏化石记录的空白。

翼龙蛋与胚胎化石的发现及研究进展

在翼龙研究的很长一段时间内研究者都推测其为卵生,直到2004年先后报道的三枚来自早白垩世含有胚胎的翼龙蛋才证实了翼龙的确为卵生。之后,在晚侏罗世燕辽生物群中发现一件悟空翼龙类的标本,在其体外腰带附近和体内共发现了两枚大小相当的翼龙蛋,据此了解到翼龙具有双侧功能性输卵管,不同于现生的大多数鸟类。在中国新疆哈密首次报道了5枚早白垩世的三维立体保存的翼龙蛋化石,对其中一枚蛋化石进行扫描电镜观察,证明其与现生锦蛇蛋的蛋壳结构十分相似,具有一层薄的钙质外层和一层厚的壳膜层。在今后的考察中,有望在新疆哈密地区发现三维立体保存的含胚胎的蛋化石,并在翼龙胚胎发育方面取得重要的研究进展。

中亚河中地区青铜时代以来绿洲农业的演化与文明的交流

中亚河中地区是东西方文明交流的重要通道,当地干旱的气候对环境变化十分敏感,同时大量保存良好的考古遗迹使得该地区十分适合进行农业活动与文明交流的相关研究。本研究通过年代学与植物考古学方法,对阿姆河流域范围青铜时代晚期至萨珊波斯时期的考古遗址进行研究,尝试重建区内全新世人类农业活动的发展过程,并分析研究4000 BP以来人类的农业活动对环境变化的响应与适应。研究结果显示,河中地区农业的作物构成自4000 BP的青铜时代晚期就已表现出高度的复杂性。虽然在不同的时期不同类型作物的种植比例存在一定的差别,但当地的作物始终以大麦、小麦为主,辅以粟、黍、豆类等谷物及葡萄等果木,自青铜时代晚期形成后这种综合了东西方元素的绿洲农业便保持稳定;后期虽有水稻等作物加入但并没有对已有结构产生较大的影响。本研究为进一步了解中亚内陆干旱-半干旱地区绿洲农业的结构演化及其对环境变化的响应,以及探究不同起源地区作物在亚欧大陆的传播提供了基础资料和新的视角。

热河生物群窃蛋龙类的发现及研究进展

窃蛋龙类是一类形态特殊的兽脚类恐龙,它们的头骨高度特化,而且具有护卵习性。窃蛋龙类有很多特征与鸟类相似,对研究鸟类起源具有重要意义。由于长时间没有发现早期物种,窃蛋龙类在兽脚类恐龙的系统发育位置还存在很多争议。20世纪90年代以来,在中国辽宁西部早白垩世热河生物群发现以尾羽龙科为代表的早期窃蛋龙类,部分尾羽龙科恐龙的化石标本还保存有羽毛等软组织和胃石,为研究窃蛋龙类的早期演化、生活习性、羽毛及其他软组织演化等提供了重要信息。2019年研究的干戚刑天龙为窃蛋龙类手部和胸骨的演化提供了新的认识。