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中国燕辽生物群为研究三叠纪以来哺乳动物的进化提供了新窗口

开心的月饼 2023-06-20 14:05:24 健康养生

中国的燕辽生物群是中国东北部保存的中侏罗世至晚侏罗世(174至1.45亿年前)化石集合,为了解脊椎动物的进化提供了一个重要窗口。由于昆虫、有羽毛的恐龙和过渡翼龙以及火蜥蜴和哺乳动物的早期代表的特殊保存,该生物群被称为Lagerstätte。

中国燕辽生物群为研究三叠纪以来哺乳动物的进化提供了新窗口

低估这些时期进化事件的时间对于发现生命随时间的多样化至关重要,科学家们现在已经使用火山灰层(称为凝灰岩)来确定含化石单位的年代,正如地球和行星科学中报道的那样信件。

这些遗址位于中国东北部的辽宁省和河北省,在湖泊环境(与湖泊相关)中沉积的沉积岩中创造了一个人工暴露的洞穴。火山喷发期间,火山灰落入湖中,随后没有被移动,这很重要,因为这意味着科学家们知道这些层可以帮助更精确地确定化石的年代。

中国古脊椎动物与古人类研究所的研究人员及其合作者使用了一种称为阴极发光的技术。这涉及抛光晶体颗粒,暴露中心并使用特殊显微镜观察它们。这种显微镜利用光来揭示晶体的特殊特性,而阴极发光则受益于原子的两个部分——电子被发射到晶粒上,由此产生的发光导致不同波长的光子发射。由于晶体几乎是原始的,研究人员知道它们不是从原来的位置运来的。

这些沉积层使用129粒称为锆石的晶体进行年代测定,从中测量了铀、钍和铅的含量。这被称为U-Pb放射性测年,并使用铀随时间衰变成更稳定形式的原理,这就是铅。铀衰变一半所需的时间称为半衰期,这对科学很重要,因为放射性元素已知半衰期,可用于确定自元素形成以来发生了多少次。例如,有两种类型的铀(称为同位素)可用于放射性测年:铀238的半衰期为45亿年,而铀235的半衰期为7.04亿年。基于此,研究人员将燕辽生物群的年龄定在164至1.57亿年之间。

系统发育树,展示了中国燕辽和热河生物群中保存完好的化石的演化关系。早期哺乳动物祖先(哺乳纲)的进化和哺乳动物的起源在三叠纪表示。图片来源:地球与行星科学快报(2023年)。DOI:10.1016/j.epsl.2023.118246

在取样的部分中,发现了六只火蜥蜴,它们的年代可追溯到1.64亿年前。研究人员表示,这是两栖动物有尾目最早的多样化事件之一。在距今164至1.6亿年的沉积岩中发现了膜翅恐龙,这与之前对兽脚亚目恐龙飞行发育的研究不谋而合,其中在这里发现的棘翅龙是最早的滑翔飞行者。Euharamiyidans是最早的哺乳动物祖先之一,其年代可追溯到163至1.58亿年。

该信息被用于一种称为贝叶斯尖端定年系统发育的技术,以限制这些早期哺乳动物祖先之前真正哺乳动物的起源日期。软件被用来创建本质上是复杂的“家谱”,由此可以发现具有相似特征的人靠得更近,并且可以看到进化模式。

研究人员确定了哺乳动物进化的根源可以追溯到三叠纪晚期(2.08亿年前),在侏罗纪产生了多样化。这被称为长熔断模型,并且一直受到争论,因为一些研究人员提倡爆炸模型,在该模型中,早期哺乳动物起源于中侏罗世,然后迅速多样化。尽管研究人员支持长融合模型,但他们强调直到侏罗纪中期才出现多样化,因此随着研究人员继续探索地球上生命的奇迹,可能会发现更多假设的哺乳动物祖先的幽灵血统深深的过去。


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