动物化石

动物死亡后变成的石头

动物化石，通常是动物死亡后被含水沉淀物迅速掩埋，产生化学反应，然后矿物质加入或有机体被排出，长时间未经腐烂，然后经过地质作用所变成的石头，但这一些石头保留了动物的形状特征。如果这一程序没有发生，有机体会被暂时保留下来，但不会成为化石。

形成条件

虽然一个生物是否能形成化石取决于许多因素，但是动物化石有三个因素是基本的：

(1).有机物必须拥有坚硬部分，如壳、骨、牙或木质组织。然而，在非常有利的条件下，即使是非常脆弱的生物，如昆虫或水母也能够变成化石。

(2).生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分地被压碎、腐烂或严重风化，这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。

(3).生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石，这是因为海生动物死亡后沉在海底，被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中，很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。

典型动物化石

昆虫远祖：抚仙湖虫抚仙湖虫是澄江动物群中特有的化石，属于真节肢动物中比较原始的类型，成虫体长10厘米，有31个体节，外骨骼分为头、胸、腹三部分，它的背、腹分节数目不一致，与泥盆纪直虾类化石类似，而直虾是现代昆虫的祖先，这间接表明了抚仙湖虫是昆虫的远祖。侯先光还发现，抚仙湖虫消化道充满泥沙，这表明它是食泥的动物。

九眼精灵：微网虫

微网虫属于叶足动物门，因身上多边形的微网虫，鳞状骨片而得名，体长可达8厘米，具有9对矿化骨片和10对足，这些骨片起到连接腿和关节的作用，只有在澄江才发现有这种生物完整的化石。

有专家认为，这些骨片是一种繁殖后代用的储卵器，不过参照现代节肢动物繁殖器官多集中在一个部位的特点，储卵器不可能这样分散。也有专家认为，这些骨片是具有感光作用的多眼，所以有了“九眼精灵”的美称。不过动物的眼睛一般集中在头部，和微网虫类似的生物在地球上还没有找到。微网虫曾登在《自然》杂志封面上，成为化石明星。《纽约时报》曾经这样评论微网虫：“一些寒武纪生物很容易就扮演科幻小说里的角色，最奇怪的家伙就是一种身上长着10对足和覆盖有鳞片状骨骼的蠕形动物。”

栉水母

栉水母是一种食肉的腔肠动物，对澄江发现的栉水母化石仅限于描述，对其进化意义还未研究清楚。它的身体上有类似楼梯一样的褶子，身体辐射对称，这在海洋生物中非常特殊。因为辐射对称的动物在海洋中保持平衡很难，捕食就更加不容易。栉水母身体顶端长了一个石质的平衡球，依靠它来掌握平衡。现代栉水母叫“海胡桃”，是最古老的无脊柱动物。

奇虾

奇虾是一类已经灭绝的大型无脊椎动物，化石，奇虾化石，表明这种动物口器有十几排牙齿，直径有25厘米，粪便化石长10厘米，粗5厘米。由此推测，奇虾体长可能超过2米。奇虾最初在加拿大发现，当时只发现一只前爪的化石，被误认为是虾的尾巴。科学家还想像了一个虾头，由于它不是虾，所以命名为奇虾。

1994年，中国科学家在帽天山发现完整的奇虾化石，纠正了从前的错误，所谓的“尾巴”其实是它的爪子。

科学家在奇虾粪便化石中发现小型带壳动物的残体，这说明它是寒武纪海洋中的食肉动物，是海洋世界的统治者和食物最终的消费者。奇虾的发现表明，当时海洋确实存在完整的食物链。新的研究发现，奇虾的捕食肢能弯曲，腿能在海底行走，不过它的附肢没有分化，节之间缺少关节。

云南虫

云南虫，身体呈蠕形，一般长3至4厘米，大者可以长到6厘米，1991年侯先光研究员发现并命名。它的头部在化石上不易保存，开始曾被认为是特殊的蠕虫。

1995年，陈均远等研究者发现它有7对腮弓，可以呼吸，并把食物留在口腔里，这是脊索动物的重要特点，提出了“云南虫是脊索动物”的观点。

云南虫原始的脊索是脊椎的前身，相当柔软，容易受到外力的伤害，似于如今脊髓中的软性物质，身体神经单元集中的脊索上，肢体的感觉可以通过脊索传到全身奇虾化石，脊索的出现提高了动物控制身体和对环境的适应能力。云南虫的发现证明了在澄江动物群中蕴涵着脊椎动物的起源，这是生命演化史上的重大突破。

中国学者曾在《自然》杂志发表数篇文章，集中展现对云南虫的研究成果。1995年《纽约时报》发表一篇名为《从云南虫到你之路》的文章，文中说：“如果云南虫夭折，动物的中枢神经系统将永远得不到发展，地球将像遥远的月球一样永远寂寞冷清。”

怪诞虫

怪诞虫属于叶足动物门，头很大，躯干背侧具有7对斜向上生长的强壮的长刺，最早发现于加拿大，它是寒武纪最著名的动物。由于最初的化石保存不好，当英国古生物学家莫瑞斯1977年看到它身体上规则分布的两排刺时，误当成了用来走路的腿，而把本用来走路的腿误作装饰品。他认为这样的奇幻生物“只有做梦才能梦到”，所以命名为怪诞虫。

研究成果

冰河时代

中科院古脊椎动物与古人类研究所在《自然》杂志发表“冰河时期的欧洲人群历史”论文，文章第一作者付巧妹研究员与美、德、意等国合作研究表明：早期现代人中尼安德特人的基因含量在很短的时间里下降1.5~3倍。

在距今37000年~14000年间，欧洲人群具有很大的连续性，因此尼安德特人的基因含量在很短的时期内下降不能用不同人群混合稀释来解释；欧洲存在一个早期现代人的重要群体，他们对后期人群影响很大。该地区有些群体在其间消失。这些在不同时空分布的51个个体不仅揭示出各自本身和所在群体的遗传信息，还反映了不同人群的相互关系；末次冰期结束后的第一个强烈变暖事件对欧洲人群结构影响很大，那里的人群在距今14000年左右的冰期结束后与近东人群出现了很强的联系。

中生代

中科院南京地质古生物研究所出站博士后、兰州大学副教授吴靖宇，与合作导师王永栋等，对采自甘肃东部华亭矿区上三叠统延长组以及中侏罗统延安组发现的两种似银杏化石Ginkgoites化石（包括G. magnifolius和G. obrutschewii）进行细致研究，依据气孔参数重建晚三叠世和中侏罗世的古大气CO2浓度分别为1962 ppmv和1320 ppmv。

结合课题组前期研究成果指出，从晚三叠世至中侏罗世，古大气二氧化碳浓度大致呈先下降后升高的趋势，该研究成果发表于《古生物学杂志》杂志。银杏化石是恢复古大气CO2应用最为广泛的指示植物之一，该项研究对GEOCARB III 和Crustal Production模型进行校正和补充。

柱铲齿象

中科院古脊椎动物与古人类研究所研究人员发现临夏盆地的“保德四棱齿象”实际上也应该归入柱铲齿象，研究者为其建立了一个新种——粗壮柱铲齿象（Konobelodon robustus），这一最新研究成果发表在国际杂志《地学多样性》。

该研究表明，甘肃省临夏盆地的粗壮柱铲齿象的时代比欧洲和美洲的种都要早，具有很多原始特征，因此是其它两个种的祖先类型。柱铲齿象和铲齿象相似的结构可能是独立起源的，并不能代表演化上的直接联系。柱铲齿象起源有两种可能性。其一，柱铲齿象与美洲的扁齿象是姐妹群的关系，它们共同起源于欧亚大陆的原互棱齿象；其二，柱铲齿象起源于欧亚大陆的四棱齿象。

最早生物化石

中科院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员课题组揭示了距今15.6亿年前，已有个体长达30厘米以上的大型多细胞生物化石群出现，它们或是植物的先祖，该研究成果发表于《自然通讯》。

此前研究表明，距今18–8亿年前的地球表层岩石圈、大气圈、水圈和生物圈维持在近乎不变的“稳定”状态，因而被学术界称为“枯燥的10亿年”。这一发现将地球上大型复杂多细胞生物的出现时间提前了近10亿年。生命大约自40亿年前在地球上出现以来，之后差不多30多亿年的演化过程被认为非常缓慢，直到距今6亿年前都一直以肉眼不可见的微型、简单的微生物形式存在。

类人猿化石

研究表明，3400万年前环境剧变影响人类起源。

中科院古脊椎动物与古人类研究所倪喜军研究员带领的团队发现全球气候变化改变了灵长类的演化轨迹，研究结果发表于《科学》。

距今3400万年前的全球气候剧变，南极冰盖急剧扩大，海平面急剧下降，森林大面积消失，地球由此从大“温室”变成大“冰屋”。由于灵长类动物对温度非常敏感，因此原来繁盛于北美、亚洲北部和欧洲的灵长类近乎完全灭绝。而在非洲北部和亚洲南部仍保留有热带丛林的区域，它们得以幸存。这个“演化滤器”，强烈影响了灵长类动物的宏演化，使之演化轨迹发生巨大改变，而这一变化直接导致现生类人猿主要支系的产生。最早的类人猿化石出现于4500万年前的亚洲，但在经历了始新世–渐新世“演化滤器”作用之后，亚洲的类人猿走向灭绝，非洲的类人猿却走向繁盛之路。

雌性主导进化

中科院古脊椎动物与古人类研究所王世骐研究员发现在生物进化过程中，除了自然选择以外，性选择也起到了非常重要的作用，该研究成果发表于《古脊椎动物学报》。

生物进化理论从另一个方面阐释了雌性所拥有的主导权。通过对甘肃临夏盆地中中新统曾家地点的葛氏铲齿象居群的研究发现，雄性比雌性具有更隆起的脑颅部和更加退缩的鼻骨。隆起的脑颅和退缩的鼻骨都是接近于现生象的进步特征，隆起的颅骨使颞部肌肉收缩力增强，更有利于碾磨草，而鼻骨越短鼻子就越长。这种现象不仅在铲齿象中，在欧洲中中新世的嵌齿象中也有发现。从某种意义上说，在中新世时期，长鼻类雄性的进化似乎比雌性要领先一步。

无节幼虫化石

云南大学云南省古生物研究重点实验室古生物学家侯先光教授和刘煜博士与德国、美国科学家合作，从云南澄江动物化石群中发现了5.2亿年前一种三维立体保存的无节幼虫化石，相关成果发表于《国家科学院学报》。

澄江动物化石群距今已有5.2亿年历史，其中保存了大量精美的节肢动物化石。这是迄今发现最早的节肢动物无节幼虫化石，该幼虫体长仅为2毫米，经荧光显微镜和扫描电镜分析，它被鉴定为澄江化石群中大附肢节肢动物林乔利虫的早期幼虫。此幼虫的发育模式为早期节肢动物进化提供了直接的化石证据，证明无节幼虫类的发育模式并不是仅存在于甲壳动物当中。

鸟类食团化石

中科院古脊椎动物与古人类研究所王敏、周忠和与舒柯文研究组报道了一件保存有食团的反鸟类化石，这是迄今最古老的有关鸟类食团的化石记录，发表于《当代生物学》。

食团内主要为狼鳍鱼的骨骼碎片，这一发现首次揭示反鸟类能够以鱼类为食，并表明早白垩世的鸟类就已经具有和现生鸟类相似的消化系统。这件保存有食团的反鸟类标本发现于辽西早白垩世的九佛堂组，距今约1.2亿年。在对标本的观察中发现，其肱骨下方有一纺锤形的团聚物，包含有狼鳍鱼的骨骼碎片。结合现生鸟类、鳄鱼的消化系统对比，研究者将其解释为鸟类的食团，食团的形成依赖于肌胃的收缩和消化道的逆蠕动作用。

远古人类化石

Nature封面：肯尼亚北部Nataruk的一个男子头骨。Nature杂志第7586期封面文章的头骨图显示造成该男子死亡的创伤。暴力和战争数千年来都在改变着人类社会，但考古记录中所记载的群体内冲突的根源却是有争议的，取决于这些冲突是怎样被定义和识别的以及相关考古发现的保存状况。化石发现表明，在全新世早期，狩猎/集采者中间存在群体内暴力。在过去曾经是一个小环礁湖的地方附近所发现的12个人体骨架中，10个都显示了经历暴力死亡的证据。没有迹象表明他们是被特意掩埋的，其中几个人有多处大创伤。这可能为距今大约1万年前发生在图尔卡纳湖肥沃湖畔上的一次群体内暴力冲突所造成的结果。

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