在古生物化石宝库中探寻生命演化的奥秘——云南大学古生物学学科建设结硕果

2021-06-13 19:18:36 作者: 在古生物化石

采集化石 供图

1984年7月1日,已是侯先光到澄江县帽天山采集生存于寒武纪时期高肌虫化石的第五天。在野外连续工作了一个多月的他,却依然收获甚少。这一天,他依旧上山采集化石,首先发现纳罗虫标本,开启了保存软躯体化石的采集工作,使澄江生物群成为国际古生物学界、进化生物学界关注的焦点,也拉开了云南大学古生物学研究发展的序幕。

2001年,侯先光创建了云南大学澄江动物群研究中心。2004年,云南省古生物研究重点实验室在云南大学成立。2020年,学校整合古生物研究力量成立云南大学古生物研究院。

20年来,云南大学古生物学学科依托云南独特的、在世界科学界有广泛影响的古生物资源,着力探索寒武纪早期生物、重要动植物类群演化和陆地生态系统演替等重大学术问题,产出了一系列具有重大国际影响力的突破性学术成果,为我国早期生物演化与古生态研究走向世界前沿做出了贡献。

采集化石 供图

古生物研究成果打开生命演化之门

在2003年获得国家自然科学一等奖基础上,由云南大学古生物研究院完成的“寒武纪特异保存化石与节肢动物早期演化”研究项目通过了2020年度国家自然科学奖二等奖的评审公示,这是云南大学古生物学研究领域一项新的成就。

2021年,云南大学古生物研究院教授毕顺东在《Nature》发表文章,该研究基于对哺乳动物中耳听小骨连接关系的新发现,提出叠覆型砧骨-锤骨关节是中耳听小骨与下颌脱离的关键一步,解决了哺乳动物中耳和听觉演化研究中存在已久的难题。

2020年,云南大学古生物研究院研究员侯先光和马晓娅共同通讯在《Nature》发表文章,该研究在云南省东部富含软躯体化石保存的寒武纪地层里发现了一个新的多毛类动物,距今约5.2亿年前。研究表明该动物营管居固着生活,属于现生多毛纲的长手沙虫科,是目前已知的现生环节动物支系的最早化石记录,为了解环节动物的早期演化提供了重要证据,也揭示了寒武纪环节动物的生态和形态多样性。

2012年, 云南大学古生物研究院研究员马晓娅、侯先光在《Nature》发表文章,首次报道了特异保存的寒武纪节肢动物化石的脑神经构造。该研究被认为是最古老的动物神经系统的化石记录,该研究成果入选了中国科学院《2013科学发展报告》第四章“2012年中国科学家具有影响力的部分工作”。此后,该研究团队又于2013年和2014年分别在《Nature》上发表了寒武纪节肢动物中枢神经系统和寒武纪奇虾类动物神经系统。这些重要的化石脑和中枢神经构造的发现,为理解泛节肢动物神经系统的早期起源和演化提供了重要信息。相关研究成果得到了同行的赞同和广泛引用,带动了各国科学家在该领域进一步探索并取得一系列重要发现,从此奠定了一个新的研究领域——“神经古生物学”。同期,马晓娅研究员首次发现并报道了较古老的动物心血管系统,率先系统研究了寒武纪泛节肢动物的视觉系统。

2013年,云南大学古生物研究院教授张喜光在《Nature》发表研究论文,该研究发现头部的组构可为节肢动物的系统分类和进化史提供至关重要的信息,为节肢动物早期辐射分异和演化的深入研究奠定了良好基础。

2008年,云南大学古生物研究院研究员侯先光在《Science》发表文章,首次发现动物的复杂集群行为在寒武纪大爆发时期已经存在。

古生物研究院植物古生态团队对晚古生代至中生代石松、楔叶、蕨和种子蕨、松柏、苏铁、银杏等多类群化石植物开展了系统研究,为深入认识华夏植物群的组成面貌及其演替历程提供了一系列重要线索。近年来,基于植物化石保存的古生态学信息,团队在植物与昆虫的协同演化、昆虫农业化和社会化,以及深时陆地生态系统演替等方面取得突破性进展,相关重要成果发表在Nature Communications、Current Biology、Earth-Science Reviews等期刊,得到Nature Index的亮点推荐,并入选年度中国古生物学十大进展。

云南大学古生物学学科自创建以来,在国际重要学术期刊发表论文200余篇,其中,在国际顶尖学术期刊《Science》、《Nature》发表论文10篇。承担国家自然科学基金重点项目在内的省部级以上科研和人才项目50余项;获得国家自然科学一等奖和二等奖各1项、教育部优秀成果奖1项、英国古生物学会国际青年古生物学家奖1项、中国青年古生物学奖1项、云南省科学技术特等奖1项、云南省科学技术杰出贡献奖1项、云南省自然科学一等奖3项、云南省自然科学二等奖1项、“云南青年五四奖章”2项、“云南青年五四奖章集体”1项,为立足于云南的基础学科研究的国际影响力提升起到重要推动作用。

人才支撑让古生物研究往纵深发展

云南大学古生物学研究团队“成军”之初,只有寥寥几人。

如今,这支队伍不断发展壮大,坚守“学术报国、科研强国”的初心,秉承“边疆资源、世界学术”的科学追求,云南大学古生物研究院形成了一批以海外留学归来的爱国青年学者为主力的科研团队。

目前,云南大学古生物学研究院共有在职人员19人,年龄在45岁以下的科研人员占比近85%,16人在中国科学院或国内外著名高校获得博士学位,7人具有长期海外留学经历。其中德国洪堡学者1人、国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者1人、国家海外高层次引进人才青年项目入选者2人、国家百千万人才工程入选者1人、云南省“云岭高层次人才”2人、云南省中青年学术和技术带头人2人、云南省“万人拔尖人才”1人。古生物研究院拥有省重点实验室1个,教育部国际合作联合实验室1个、省创新团队1个。

青年人才不仅给研究院注入了新鲜血液,也把国际上最新的研究技术引入到了古生物学的研究当中。

作为海外归国人才,2015年,云南大学古生物研究院副院长刘煜首次引入使用“显微CT技术”对澄江化石中保存的动物三维结构进行无损研究。

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