“生命之树”的谱系年代学研究

目前国际上已经启动的“生命之树”（tree of life，TOL）计划．是全世界生命科学领域的科学家倾力建立的一个庞大的科学研究计划，其终极目标是回答关于地球上所有生物类群之间的谱系亲缘关系问题。

谱系年代研究进展

谱系年代学是结合化石记录和分子钟方法计算"生命树"(Tree of Life)上各分歧点时间的一个新兴交叉学术领域。由于化石记录的不完整性,各类生物的起源年代和支系分化时间的确定可借助于部分化石记录和通过计算现生生物类群之间的遗传距离转换得出的相对分歧时间相结合的办法进行讨论。化石记录可代表部分生物类群起源时间的保守估计值,而分子钟方法可为那些不易保存为化石的生物类群与其姊妹群的分化时间提供依据。如果使用得当的话,两者可进行相互验证。在分子谱系年代分析中,正确使用化石校准方案是获得准确分歧时间的关键,这需要:1)正确确定化石物种在谱系树上的位置;2)正确解释化石记录所代表的时间含义(最小值、确定值、最大值及其标准差)。分子钟估算分歧时间的技术在不断改进,目前常用的分子分歧时间估算法(宽松分子钟法,如贝叶斯法、补偿性似然法等)包容分子演化速率在谱系间和随时间的变化。随着谱系年代研究的不断深入,长期困扰人们的化石记录时间与分子钟计算结果悬殊的问题正在逐渐趋于和谐并得到正确诠释。文中还讨论了有关动物起源与早期分化时间以及早期陆生节肢动物的谱系年代学研究进展。我们强调,化石记录和分子钟分析可以优势互补,两者的整合无疑将提高生物演化历史时间格架的准确度和精度,以利更好地将生命演化事件置于地球系统科学及地球环境演化史之中。

多足动物亚门主要类群的谱系发生与谱系年代分析——基于形态、化石和分子的综合数据

多足动物可能是最早入侵陆地环境的无脊椎动物之一。随着泛甲壳动物大类的确立,多足动物亚门的谱系发生问题已成为节肢动物研究中的焦点。基于表型性状的系统学研究中,多足动物亚门在节肢动物门中的系统分类和单系性等问题一直存在争议;化石记录的稀少又使多足动物的起源及演化历史变得迷雾重重。近年来分子系统学的进展为深入探讨多足动物谱系发生问题开辟了新的途径;分子定年的应用为探讨多足动物起源、登陆等早期演化问题提供了新的手段。谱系年代学综合了化石记录和分子定年两方面的优势,为更加精确地讨论多足动物起源、内部类群分歧时间及其地质背景奠定了基础。谱系年代分析显示,多足动物类起源于寒武纪晚期或更早;多足动物内部类群的分歧不晚于奥陶纪;而化石证据显示,多足动物的登陆事件也可能发生在这一时期,多足动物内部类群的分歧事件(及食性分化)可能与登陆过程有关。精确的多足动物亚门谱系发生关系以及谱系年代学细节还有待于进一步综合系统学、多基因和多重化石参照点的合理分析加以深入和完善,进而为早期陆地复杂生态系统的建立提供新的证据。

苔藓动物的谱系发生位置与早期分歧时间(英文)

苔藓动物是后生动物系统进化研究中的关键类群之一。作者基于冠轮动物38个代表种类的LSU和SSU rRNA组合基因序列数据,以二胚层动物为外类群,运用最大简约法、最大似然法和贝叶斯分析法,重建了触手冠担轮动物的系统树;同时,基于分子钟的方法推测了苔藓动物主要类群的起源与分歧时间。分子系统学的分析结果表明:触手冠动物并非都是单种系群;而苔藓动物则为单种系群,并构成触手冠担轮动物的基部类群。尽管苔藓动物的最早化石记录仅发现于奥陶纪特马豆克期地层中,谱系年代分析结果显示:苔藓动物及其主要谱系在新元古代已经分化;其中,苔藓动物祖先类群的起源时间约为634Ma,基部类群(被唇纲)与其它苔藓动物的分歧时间大约为607Ma。这一结果说明,化石记录始于奥陶纪的苔藓动物根植于新元古代的埃迪卡拉纪,早期祖先类群可能缺乏钙化骨骼,因而不易保存为化石。从而支持关于动物主要门类起源于新元古代的谱系年代学研究成果。

浙江矿产时空分布规律综述

通过对浙江省主要矿产的矿床数量、规模、矿产组合时间演化以及成矿分带性、丛聚性等特征的分析与归纳,概要总结了浙江省矿产资源的时空分布规律。通过系统收集和整理浙江省同位素成矿年龄资料,建立起全省成矿年代学谱系,并结合大地构造演化,将浙江省的成矿活动划分了5个时段。通过矿床数量、矿床规模以及矿产组合对比分析各时段的成矿信息和演化特征,构建了成矿时间演化图。依据浙江省矿产资源空间分布特征,将浙江省划分了4个Ⅲ级成矿带和7个Ⅳ级成矿亚带,从成矿密度和成矿强度的角度探讨各Ⅳ级成矿亚带矿床的分布规律。其中成矿密度划分了1个高密度区、4个中密度区和2个低密度区,综合矿产成矿强度划分了3个强成矿强度区、1个中成矿强度区和3个弱成矿强度区,以此为找矿方向和规划部署提供新思路。

分子钟假说的基本原理及在古生物等学科中的应用

研究各个生物类群的起源时间是生物学、古生物学、地质学的重要研究范畴,然而由于化石记录的不完整性,仅仅通过化石无法准确地提供生物各门类的起源时间,更无法真实地反映各门类直接的演化关系,长期以来科学家们都希望能够找到新的突破口。分子钟假说可以在缺乏化石证据的条件下通过分子数据和统计学方法推算各类群间的分歧时间。文中将对分子钟假说的发展历程、基本原理、研究方法及存在的主要问题进行介绍,并就近期利用分子钟的若干研究示例进行分析,以期能对整个分子钟有个更为全面的论述。