每日科普|古生物学:既古老又前沿传统的古生物学研究,历史悠久,在一些人看来似乎远离“前沿”,然而现代古生物的研究在继承了经典古生物学的传统(譬如化石采集、解剖学和分类学等)的同时,已经发生了根本性的变化。什么是科学的前沿?这取决于你如何定义。如果依据ISI等论文数据库去统计,不难得出一些结论。然而,如果基于交叉或新技术引发新的学科增长点,恐怕结果又会不太一样。2022年的诺贝尔生理学或医学奖授予了德国马普进化人类学研究所所长斯万特·帕博。他的专业背景是分子生物学,但研究的对象又是化石(或人类化石),因此常规上,他所在的学科可以称为分子古人类学或者分子古生物学。由于他研究探索的是进化问题,当然也是进化生物学家或进化遗传学家。也有人说,他开创了一门新兴的学科——古遗传学或古基因组学。斯万特·帕博虽然算不上真正意义上的古生物学家,然而这或许是历史上古生物学与诺贝尔奖走得近的一次了。传统的古生物学属于地质学与传统生物学的学科交叉,能够靠得上的一个大奖可能是克拉福德奖(Crafoord Prize),这是瑞典科学院专门为弥补诺贝尔奖未能涵盖的重要科学领域而设立的奖项,包括天文学与数学、地球科学、生物学等,也就是说每4年才能轮上一个领域获奖,可见得奖难度之大。1992年,德国古生物学家阿道夫·塞拉赫(Adolf Seilacher)因在遗迹学这门新学科上的开创性贡献获得了克拉福德地球科学奖。2022年,哈佛大学的安德鲁·诺尔(Andrew Knoll)被授予了克拉福德地球科学奖。他的研究聚焦生命的早期演化、地球早期环境历史,以及如何搭建环境变化的地球化学记录与化石记录之间的联系。安德鲁·诺尔是一位古生物学家,同时也是地球化学家。19世纪的达尔文因为站在地质学与生物学两大学科的高峰,才创建了生物进化学说。从事交叉学科的学者虽容易取得真正原创性的突破,但是伴随的也常常是非同寻常的曲折道路,因为学科壁垒的存在是学术界的一个长期现象。因此,过分强调学科身份在某种意义上反而成为阻碍学科交叉发展的障碍。作为一门古老的学科,古生物学如今依然受到很大的关注,我认为一方面得益于持续不断、激动人心的新发现。古生物学涉及众多地质学和生物学的分支学科,不同学科之间的融合都可能产生新的学科生长点,从而产生被大家称为“前沿”的科研成果。但对众多化石宝库的研究显然不是古生物学家的自留地,还需要更多不同学科学者的加入,才能真正推动这一学科更大的发展。另一方面,古生物学家们也在借助新的技术不断拓展学科的交叉,为我们认识地球生命演化和环境变迁提供新的认识。除此之外,我们永远不要忘记古生物学在进化生物学研究中不可替代的作用,对生命进化过程与机制的认识是帮助我们回答“我们是谁?我们从哪儿来?我们终往哪里去?”这些哲学问题的关键。古生物学属于自然科学的范围,也是容易与人文科学产生碰撞的学科之一。著名生物学家爱德华·威尔逊(也是克拉福德奖的得主)曾经说过,“五大学科(古生物学、人类学、心理学、进化生物学和神经生物学)的大融合,是科学蓬勃发展的基石,是人文忠贞不贰的盟友。”由此,我们或许可以认为,古生物学这门古老的学科,未来依然前景可期。只要我们持之以恒,以开放的心态不断探索,什么是古生物学研究的前沿就不再是一个重要的问题。
2、化石在地质学的意义是什么1900年,一位叫哈贝尔的德国医生旅居北京时,从中药铺开了一些龙骨作药引。在敲碎这些龙骨时,从中发现一小块酷似人类牙齿的骨头,凭着职业敏感度,哈贝尔认为这不是一块普通的骨头。在阅读此文前,麻烦您点击一下“关注”,方便您在评论区讨论留言,小编也会持续更新精彩文章,感谢您的支持!事实证明哈贝尔是正确的,这确实不是一块普通的骨头,这是一颗古人类的牙齿化石,距今已有20万年到70万年的历史,可以追溯到至周口店龙骨山。这些发现来自于德国著名的古脊椎动物学家施洛塞尔,他和哈贝尔是多年好友。原来哈贝尔在发现这块龙骨以后第一时间就想到了施洛塞尔并与他取得联系,他告诉施落塞尔自己在北京发现了一块特殊的骨头,觉得交给他研究会有更多的发现。施落塞尔闻言让他将这块骨头寄给自己,几天之后施洛塞尔就收到了这块骨头。他拿到以后第一时间就开始研究,经过仔细的鉴定,才有了开头的发现。这一发现对于研究人类历史和古脊椎动物学都有很大的帮助。之后根据这一发现,施洛塞尔发表了关于中国化石的论文——《中国的哺乳动物》。引起了国际上对于中国“龙骨”的浓厚兴趣。随后施落塞尔请求哈贝尔去寻找更多的化石,但是事与愿违,经过很久的努力寻找,哈贝尔医生依旧一无所获。许多学者专家都陆续前往北京,继续对古人类化石的研究挖掘,但是发现甚少。直到1914年袁世凯为了镇压孙中山的反革命斗争,聘请了一些外国专家以取得国际上的支持,瑞典地质学家安特生就是其中之一。他对中国的龙骨耳闻已久,接收到邀请的他欣然前往,在中国开始了寻找化石之旅。在1918年到1926年间安特生和奥地利学者史丹斯基发现了不少化石。但是由于中国的鉴定设备有限,科研技术不成熟,因此,这些化石只能送往瑞典乌普萨拉大学的维曼实验室进行研究。后来,在专家学者的努力之下,洛克菲勒基金会向中国地质调查所提供了两万四千美金的赞助基金,帮助中国化石的研究。好景不长,两年以后基金会撤资,经费严重短缺,见状许多学者都觉得希望渺茫,陆陆续续离开了,但是有一个人仍然坚持不懈,接手了古化石的研究发展任务。这个人就是裴文中,他毕业于北京大学地质系,是我国著名的古生物学家,同时也是第一个北京人猿头盖骨的发现者。那天他像往常一样前往周口店视察工作,参与挖掘。自从基金会撤资以后,人手严重不足,许多事情都需要他亲力亲为。就在挖掘的时候,工作人员发现了一个小洞,裴文中亲自入洞查看,意外地发现了许多动物的化石。经过长达一天的挖掘,他惊喜地发现了一块头盖骨,后来经鉴定确认这块骨头是北京人猿的头盖骨。这一发现轰动世界,要知道这可是世界上第一个被发现的北京人猿头盖骨,这对于古人猿的研究具有史无前例的价值。除了头盖骨以外,裴文中还发现了一些碎石和碳块,但是由于当时专业设备的短缺,他将这些东西打包好以后寄给远在巴黎博物馆的高伯教授,委托他鉴定。之后,高伯教授告知他这些碎石、碳块是古人猿用来捕猎和生火的工具,这从侧面证明了我国祖先早就掌握了对火种的应用,火种也是人类文明开启的要素之一。这些发现为研究古人猿的体格、劳动和生活状况提供了宝贵的资料,极大地推动了古人猿的研究进程。此后,1935年在香港的中药店里,古生物学家孔尼华发现了一颗不同寻常的“龙骨”,后面鉴定发现它是一颗巨大的灵长类的牙齿化石,之后的四年,他又发现了3颗同样的化石。后经研究发现,这些牙齿化石属于已经灭绝的古猿,其身形巨大,因此将这类物种命名为巨猿。古生物学界对于古代人猿的发现越来越多,对活化石的研究也越来越深入。#化石学简介#
3、化石在地质学的意义【远古发现丨:展现】记者从中国地质大学(武汉)获悉,该校宋海军教授团队在我国贵州省贵阳市及其周边发现一个距今2.508亿年的特异埋藏化石库——贵阳生物群。相关研究成果10日发表在《科学》杂志上。宋海军介绍,贵阳生物群是目前已知的中生代古老的一个特异埋藏化石库,当时距离地球地质历史上具灾难性的二叠纪-三叠纪生物大灭绝,仅过去约100万年的时间。《科学》杂志的文章评审人认为,该发现为我们理解大规模灭绝之后的生命恢复速度和模式提供了新的认识。“贵阳生物群的发现可以追溯到2015年春天的一次野外踏勘工作。”宋海军说,当时其指导的学生代旭在一块黑色页岩中发现了一枚奇特的龙虾化石碎片,引起了团队的重点关注。之后,由代旭博士等人带队从2015年至2022年每年都在该地区开展野外工作,陆续发现了大量多门类化石,由此揭开了贵阳生物群的冰山一角。为了弄清贵阳生物群的精确时代和生物面貌,团队成员在该地区开展了大量的地质工作,从古生物分类学、生物地层学、年代地层学、沉积学、沉积地球化学等方面入手开展了系统研究,已初步理清贵阳生物群的主要面貌、地层分布、埋藏年代、埋藏环境等信息。截至目前,贵阳生物群中已经发现了包括硬骨鱼、软骨鱼、牙形动物、海绵动物、双壳、菊石、腹足等十几个大类,总计40种不同的生物。从生态上看,贵阳生物群的营养金字塔已经很完整,此外还发现有大量粪便化石,表明当时的食物网已经较为复杂,生态结构已经很完善。“这进一步表明,二叠纪-三叠纪生物大灭绝之后的生态重建远比以往所以为的更快。”宋海军说,这有助于我们更好地认识极端气候条件下生物与环境之间的演化关系。
4、化石学专家解析远古时期动物,所具有得研究意义,以及科学意义。前言:远古时期动物是指生存在地球上远古时代的生物,其多样性和数量比现代生物群要少得多。研究远古时期动物对于了解地球生命演化史、生态系统演变和环境变化等方面具有重要意义。首先,研究远古时期动物可以揭示生命演化的历史。远古时期动物的化石记录了生命在漫长的时间中经历的变化和发展,能够帮助人们了解生物的起源、多样性的起源和演化,以及生物群落的形成和演变等过程。通过对远古时期动物的研究,人们可以更好地理解地球上生命的发展历程和生态系统的演变过程。其次,研究远古时期动物对于解释环境变化具有重要意义。远古时期地球的环境和气候发生了巨大的变化,这些变化会影响生物的适应和演化。通过研究远古时期动物和它们所生活的环境之间的关系,人们可以更好地了解环境变化对生态系统的影响,以及生物适应环境变化的能力。后,研究远古时期动物对于生物多样性的保护和管理具有重要意义。远古时期动物的多样性和数量与今天的生物群相比要少得多,这使得人们更加珍视和重视现代生物多样性的保护。通过了解远古时期动物的生态和适应策略,人们可以更好地了解如何保护和管理现代生物多样性,以及生物多样性的重要性。研究远古时期动物具有重要的科学意义和实际意义。对于人们了解生命演化、环境变化、生态系统演变和生物多样性的保护和管理等方面具有重要的指导意义。古生物学是研究地球历史上生物群落的形成、演化、灭绝和多样性等问题的一门学科。它涉及了生物学、地质学、化学、物理学等多个学科领域,是跨学科的研究领域。古生物学的研究对象是古生物,即生活在过去的生物群。这些古生物可以通过在地层中找到的化石记录得到,化石是古生物学研究的主要数据来源。古生物学通过分析化石的形态、结构、分布、地层时代等特征,还可以推断出古生物的生态、行为、适应性和演化历史等方面的信息。古生物学的研究范围广泛,包括了从早的生命起源到现代生物多样性形成的整个演化历史。研究的内容包括了古生物的形态学、生态学、系统学、演化生物学、地层学、古气候学等多个方面。研究的主题包括了古生物的起源、多样性的形成、生态系统的演化、物种灭绝、气候变化等问题。古生物学在科学、文化和社会等方面都有着重要的意义。科学方面,古生物学揭示了生命的起源和演化历史,还帮助人们了解生态系统的演变和多样性的形成。文化方面,古生物学也是一种文化现象,其许多成果和发现在世界范围内引起了广泛的关注和兴趣。社会方面,古生物学还可以帮助人们了解人类与环境的关系,为环境保护和自然资源管理提供重要的信息和指导。总之,古生物学是一门重要的跨学科研究领域,其研究对象涵盖了整个生物演化历史,对于人们了解生命演化、生态系统演变、物种灭绝和多样性的形成等方面具有重要意义。古生物学是一个源远流长的跨学科研究领域,其发展历程可以追溯到几千年前的古代文明时期。以下是古生物学发展的主要历程。古代文明时期,古希腊、古罗马等文明时期的人们已经开始对化石进行观察和研究。例如,古希腊哲学家亚里士多德对海洋生物和陆地动物进行了分类和描述,古罗马人也曾记录了一些化石遗迹。文艺复兴时期,在文艺复兴时期,人们开始重新发现和研究化石,并且认识到它们是过去生物的遗骸。意大利的科学家达·芬奇和英国的古生物学家伍德沃德是这一时期的重要代表。18世纪末至19世纪初,在这一时期,法国科学家库夫尼耶和英国科学家史密森等人开始对化石进行系统的研究和分类,建立了古生物学的基础理论,开创了古生物学的独立学科地位。19世纪中期至20世纪初,在这一时期,英国科学家达尔文提出了进化论的理论,推动了古生物学和演化生物学的发展,也使得对古生物的研究更加深入和系统。20世纪初至现代,在这一时期,古生物学经历了显微镜、放射性同位素等科技的发展,使得对化石和古生物的研究更加精细和深入。此外,古生物学在地球科学、生物学和环境科学等多个学科领域的交叉研究中也取得了不断的进展。总之,古生物学在历史长河中经历了一个由模糊到清晰,由发现到深入研究的漫长过程。在不断的理论创新和技术进步的推动下,古生物学发展成为一个现代化、跨学科的研究领域,不断为人类认识自然界和地球历史进程做出贡献。参考文献:本顿,M.J.古生物学原理。约翰·威利父子。
5、化石学说浅析:20万年前的化石对解剖学的影响从大约20万年前开始,我们开始发现了一些看起来并不完全现代的化石。他们来自埃塞俄比亚的奥莫和赫托,坦桑尼亚的恩加罗巴和南非的芙罗莉丝巴德。他们的解剖通常是中间形式,他们的年龄往往是不准确的。稍晚些时候,解剖学上完全现代的人类出现在诸如南非的,克拉西斯河口和边境洞穴以及埃塞俄比亚的阿杜马等地点。尽管一些科学家喜欢通过称他们为不同的亚种来区分这些更早和更晚的群体,但大多数学者在我们的物种和亚种中都包括了智人。这些化石中古老的是来自埃塞俄比亚奥莫和赫托的化石.OmoI的部分骨骼大约有195,000年的历史,该遗址的其他部分也有大约105,000年的历史。埃塞俄比亚中阿瓦什地区的赫托地点发现了两个成年人和一个少年的头盖骨,估计距今160,000至154,000年。像这一时期的其他非洲标本一样,Hertocrania“采样了一个处于解剖学现代化边缘但尚未完全现代化的人群”。后一组以埃塞俄比亚的阿杜马、南非的BorderCave和Klasies河口为代表,距今约12万至5万年。而阿杜马的头盖骨已经有105,000到70,000年的历史了。来自南非边境洞穴的部分成人头盖骨可以追溯到80,000到50,000年前。克拉塞斯河的头盖骨和头盖骨后残余物的年龄在120,000到90,000年之间。在很大程度上,这些早期智人是用典型的MSA工具组合发现的。但是在BorderCave,Howieson的Poort工业可能被认为是一个先进的MSA组合,因为它具有更典型的旧石器时代晚期的工具类型。这个非洲化石序列提供了证据,证明智人至少在10万年前就在那块大陆上建立了。此外,一系列200,000年至100,000年前的标本提供了非洲古代智人转变为解剖学上的现代人的有力证据。近东是非洲以外一个能提供早于6万年前现代人类可靠证据的地区。正如第12章所讨论的,解剖学上的现代在以色列卡梅尔山的skhl和Qafzeh遗址发现了11万至9万年前的智人。近东位于非洲和亚洲之间,所以如果现代人类(或现代人类形态学)在15万年前的某个时候首先在非洲进化,那么skhl和Qafzehhominins可能被认为是从非洲向外扩张的第一个迹象,只是后来(60,000-40,000年前)才传播到亚洲、澳大利亚和欧洲。已知尼安德塔人已经在近东居住了数万年,通常是在冰河时期。许多科学家已经将解剖学上的现代人类标本与温暖(间冰期)时期的相关性以及后来的尼安德塔人与寒冷(冰川)时期的相关性解释为这两个群体随着时间的推移共享这一区域。近东的尼安德塔人和早期智人都与MSA工具组合有关。欧洲著名的早期解剖学现代人来自位于法国多尔多涅地区的克鲁马努岩避难所,其中也包括许多尼安德特人遗址。克鲁马努人遗骸发现于1868年,包括至少四个成年人(有部分头盖骨和下颌骨),一个婴儿,以及其他头盖骨和头盖骨后的残骸。该网站约有27,000人岁,比欧洲第一次出现现代人要年轻得多。克罗马努人的“老人”有一个巨大的头盖骨,结合了小的脸和大而圆的脑壳,与来自同一地区的尼安德特人形成鲜明的解剖学对比.由于这些解剖学上的差异,考古学家为西欧制定了一个进化方案,其中旧石器时代中期的尼安德塔人很快被旧石器时代晚期的现代人取代,时间在40,000到30,000年前。然而,批评者认为,克鲁马努人1号标本不像欧洲的其他早期现代人(包括来自中欧的人,甚至其他一些克鲁马努人),他们表现出更多的古代和现代特征的马赛克模式。鉴于他们出现的时间较晚,欧洲解剖学上的现代人只在旧石器时代晚期的技术中被发现也就不足为奇了。事实上,在西欧,智人和奥瑞纳人的技术(很可能还有原始奥瑞纳人)之间似乎存在着一对一的关联。正如我们在前文中看到的,一种不同的旧石器时代晚期技术,chtelperronian,与Aurignacian人同时代,但经常在Neandertals人身上发现。参考文献:《对齐的特征》《头盖骨后的残骸》《十九世纪晚期》