华南奥陶纪末生物大灭绝的肇端标志——腕足动物稀少贝组合(Manosia Assemblage)及其穿时分布

奥陶纪末生物大灭绝与冈瓦纳大陆冰盖的形成与消融密切关联的认识已被广泛接受;同时,赫南特贝腕足动物群(Hirnantia Fauna)常被视作这次大灭绝的肇端标志。本文通过对扬子区-全球环境巨变的一个缩影-相关层段的腕足类的研究,改变了后一认识。上扬子区五峰组(笔石页岩相)与观音桥层(介壳相)之间,以及下扬子区新开岭层之中的"混合相地层"(既产笔石,又产介壳相生物),代表奥陶纪最晚期沉积-生物-环境发生重大变化的过渡阶段,记录了南方大陆冰盖的形成对华南各地影响的开始;只因厚度小、研究少,该段地层及其所含化石群长期未被重视。根据半个世纪积累的材料,本文系统记述了该混合相地层的优势化石腕足类稀少贝(Manosia);根据保存腕螺构造的珍贵标本,证实它是无洞贝目的成员,暂归于无洞贝科;通过识别稀少贝组合(Manosia Assemblage)的基本特征和时空分布,探讨它的群落生态、环境及其标志意义。奥陶纪末的华南板块处于一个相对孤立的古地理位置,且稀少贝幼虫的漂浮能力不强,故未能"飘洋过海"离开华南板块一步;尽管如此,东西向从滇东北到苏南,南北向从陕南到黔北,它成为一个机遇泛滥属种,遍布于整个扬子海域,栖居于深水、低能、贫氧的底域(BA4-5)。稀少贝组合的地层历程从上奥陶统凯迪阶顶部(Diceratograptus mirus亚带)到赫南特阶下部(Normalograptus extraordinarius带中下部);其短暂的历程反映全球气候和海洋环境扰动对扬子海域不同地区造成的影响之开始。这里有一个"先浅水、后深水"的穿时过程:①在上扬子区浅水海域,它仅限于凯迪末期,几乎同时迁移到较深水域并延续到赫南特初期;②侵入到下扬子深水海域则是到赫南特早期并在中期灭绝。因此,华南奥陶纪末大灭绝的起步标志不是赫南特贝动物群本身,而是稀少贝组合的出现;大灭绝的肇端并非始于赫南特初期,而是凯迪末期。同时可能也指示大陆冰盖的形成对世界其他板块不同水深海域的影响也不是等时的。赫南特早中期扬子海域生物群分布状况演变得非常复杂。奥陶纪末生物大灭绝与全球气候和海洋环境的剧变相伴发生,是显生宙唯一一次与冰川活动有密切关联的特大事件。

广西扶绥岩亮洞与巨猿伴生的鼠亚科及其动物群的层序对比

本文系统研究了产自广西扶绥岩亮洞与步氏巨猿下颌骨伴生的鼠亚科化石,包括:锡金小鼠(相似种)(Mus cf.M.pahari)、小巢鼠(Micromys minutus)、亚洲姬鼠(Apodemus asianicus)、细狨鼠(Hapalomys gracilis)、原始笔尾树鼠(Chiropodomys primitivus)、先社鼠(Niviventer preconfucianus)、安氏白腹鼠(Niviventer andersoni)、拟爱氏巨鼠(Leopoldamys edwardsioides)和始家鼠(相似种)(Rattus cf.R.pristinus),共计8属9种,其中包括了6个绝灭种,鼠亚科绝灭种的比例高达67%。研究表明,岩亮洞鼠亚科动物群的性质比重庆巫山龙骨坡的相关鼠类显得稍进步,但比湖北建始龙骨洞以及广西崇左泊岳山巨猿洞和三合大洞的鼠亚科组合都要原始,因此推测其时代为早更新世早期(可能距今约200万年)。此外,依据主要属种的形态差异和演化水平,本文还初步建立了广西左江流域更新世鼠亚科动物群的层序,从早到晚依次为:扶绥岩亮洞(距今约200万年)—崇左泊岳山巨猿洞(距今约180万年)—崇左三合大洞(距今约160-120万年)—木榄山智人洞(距今约11万年),这对于深入研究我国南方早更新世巨猿—中华乳齿象动物群的系统演化,以及探讨我国南方第四纪生物地层的划分具有积极的意义。

关于豆科植物心皮缝合线朝向的思考

当今植被和地球生态系统中多样性最高的类群是被子植物。豆科植物是被子植物中的第三大科,因其重要的经济价值与人类的生活密切相关,颇受植物学家的重视。百余年前植物学家已基本明确回答了豆科植物的许多形态学问题,但仍然有一个问题不甚明确。单枚心皮是豆科植物的一个重要特征。植物学家认为该心皮缝合线朝向心皮的腹面。这种解读某种程度上是人们对木兰类心皮理解的合理延伸,也是形态演化理论所期望的。但事实上,豆科植物除了单心皮外还有多心皮的属种,其胚珠着生位置及心皮缝合线朝向各异。它们之间的演化关系如何?这个问题的答案与我们对被子植物的形态和演化历程的理解关系甚大,这里提出来与大家一起思考和研究。

走出歌德的阴影:迈向更加科学的植物系统学

传统的植物学理论中,被子植物雌蕊的基本单位心皮被认为是变态的叶(即大孢子叶)通过纵向对折和内卷演化而来。该理论造成了被子植物和裸子植物之间不可逾越的鸿沟。近年来提出的一统理论认为被子植物的心皮由长胚珠的枝和包裹这个枝的叶共同组成,从而弥合了被子植物与裸子植物之间的鸿沟。最近,当代植物学界两大权威人物Peter R.Crane和PeterK.Endress分别撰文,发表了不同于传统理论的观点。Endress认为,心皮由胚珠和叶性器官组成;而Crane认为,所有的胚珠都长在枝上。结合二者的结论,不难得出"心皮实际上等同于一个长胚珠的枝加上一个叶"的论断。这在某种意义上等于认同了一统理论的观点。两位权威人物观点的转变预示着植物学理论将很快发生根本性的转变。该文向国内植物学同行通报这一最新动态,以期让我国学者能够了解最新理论。

中国侏罗纪岩石地层划分和对比

中国的侏罗系以陆相地层为主,仅在西藏地区和黑龙江东北部发育海相地层,华南早侏罗世也存在较广泛的海相及海陆交互相沉积。中国侏罗系不同陆相盆地间的岩性和化石存在较大差异,长期以来争议很大,特别是同位素年代学和生物地层学的结果存在严重分歧。本文根据地层特征,结合大地构造和古地理等因素,将中国侏罗系分为5个大区,其中陆相盆地的基本规律为:西部区大型盆地侏罗纪沉积发育相对完整,东北—华北区缺失早侏罗世沉积,华南区普遍缺失晚侏罗世沉积,东南区同时缺失早侏罗世和晚侏罗世沉积。由此,根据最新同位素年代学、生物地层学研究结果,结合构造运动规律,本文提出了中国侏罗纪岩石地层在不同地区(盆地)的划分与对比方案。

全新世渭河流域植被演替对陆地生态系统碳储量的影响

陆地生态系统古碳储量演化历史既是理解过去区域碳循环过程的基础, 也是预测未来陆地碳库变化趋势的重要参照。以往由于实测记录的缺乏和现代碳循环模型应用的局限, 难于实现过去陆地碳库的准确重建。本研究通过地质时期86个点位的孢粉记录与古碳循环模型模拟的结合, 在定量化重建全新世渭河流域古气候参数空间格局的基础上, 模拟了自然植被时空演化过程及其陆地生态系统碳储量变化。结果表明, 全新世早期到中期, 流域森林面积覆盖度由34%增至63%, 导致陆地生态系统碳储量从2.48PgC增至3.40PgC;全新世中期到晚期, 流域森林面积覆盖度降至20%, 陆地生态系统碳库储量随之减少了1.03PgC。空间上, 流域碳密度变化主要受控于植被类型的分布, 后者又与地貌条件密切相关。全新世中期全球增温情形下渭河流域森林植被大面积扩张和碳储量显著增加的结果, 预示着未来全球变暖背景下该流域陆地生态系统具有较强的碳汇潜力。

新疆哈密翼龙化石风化机理初步研究

哈密翼龙化石的发现对探讨翼龙习性、起源与演化具有重要意义.但随着保存环境的变化,化石骨骼产生了明显的开裂剥落等风化现象,严重威胁化石保存.本文利用X射线荧光光谱法(XRF)等多种方法对骨骼化石进行测试,以探讨其风化机理.分析表明,翼龙中空骨骼内的填充物主要是方解石,夹杂少量石英和长石等碎屑颗粒.骨骼化石的主要成分是羟基磷灰石,但部分羟磷灰石中的PO_(4)^(3-)被CO_(3)^(2-)所替代.在骨骼脉管道内填充着少量方解石和锰质胶结物,化石的磷酸盐结晶度指数高达4.17,可见翼龙骨骼经历了明显的成岩作用.骨骼化石中含有大量Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)和Ca^(2+)等离子,总可溶盐含量高达35584.41μg g^(-1).根据以上分析结果,本文将翼龙化石风化的原因概括如下:一方面,在戈壁温差剧烈变化下,化石围岩、骨骼化石和内部填充物等各部分中所含物质的热膨胀系数不同,造成热应力局部集中导致化石开裂剥落;另一方面,在温湿度变化时,骨骼当中所含大量可溶盐产生的结晶压、水化压等压力超过了骨骼化石的抗拉强度,对化石造成破坏.因此,建议先对此类化石进行盐害治理及加固处理,然后将其存放于温湿度较为恒定的环境中.

湘西-鄂西中-晚奥陶世头足类动物群

湘西–鄂西地区具有中–晚奥陶世连续过渡、出露良好的地层序列,并产出大量头足类化石。我们选择了位于该地区的湖北宜昌陈家河剖面和湖南桃源茅草铺剖面开展头足类研究工作,采集化石标本1000余块,鉴定出了24属46种。本文描述了其中6个新种,归属于3目3科5属。在中–晚奥陶世头足类动物群研究基础上,本文在湖北宜昌陈家河剖面宝塔组和临湘组自下而上识别出Sinoceras chinense带和Richardsonoceras simplex带两个头足类化石带;在湖南桃源茅草铺剖面牯牛潭组、大田坝组和宝塔组下部识别出4个头足类化石带,自下而上分别是Proterovaginoceras incognitum带、Ancistroceras undulatum带、Cyclolituites带以及Sinoceras chinense带。在此基础上,结合前人已发表的数据,本文厘定了中扬子地区牯牛潭组到宝塔组的5个头足类化石带,自下而上分别是:Proterovaginoceras incognitum带、Meitanoceras–Ancistroceras带、Lituites–Cyclolituites带、Sinoceras chinense带和Richardsonoceras simplex带,为该地区生物地层划分对比提供了头足类信息。