高科技助力中国远古生命研究

一说起“化石”或“古生物学”，人们很可能会想到电影《侏罗纪公园》中恐龙和其他灭绝动物的生动形象。然而，早在200多年前英国发现第一批恐龙化石之前，中国人就对化石产生了浓厚的兴趣。如今，中国在这一国际科学领域所做的巨大贡献，正在得到越来越多的认可。中国的这一全球角色可以追溯到一个多世纪前中国和国际工作者发现“北京人”化石的中国古生物学科学史。其深远意义，不仅吸引了第一个美国科学代表团于1975年访问中华人民共和国（该代表团专注研究人类进化的化石记录），还促使发现“北京人”化石的周口店遗址于1987年被联合国教科文组织列入世界文化遗产名录。虽然对古化石的研究仍然牢牢扎根于在尘土飞扬的地方敲打岩石以寻找新发现，但21世纪的古生物学是一个采用最新技术的、高度跨学科的现代领域。作为地球科学和生命科学的交叉学科，古生物学家现在可以使用分子生物学、化学以及同步加速器和CT扫描等高科技工具和方法。我们现在可以获得从未想到过的有关远古生命的数据，这些数据数量之大、微观细节之丰富是前所未有的。过去几十年，中国古生物学取得惊人的发展，并在全球产生越来越大的影响。这些发现不仅源于令人惊叹的化石发现，如有羽恐龙和早期鸟类的化石及其羽毛颜色的重建，还源于新技术方法的应用，从先进的化石CT扫描到保存在骨骼化石内部的古DNA与其他分子的恢复和分析。中国的古生物学家很快就能使用同步加速器提供的强大扫描功能，这为他们打开了通往古生物学新领域的大门。目前，中国是世界上新发现恐龙灭绝物种最多的国家。此外，研究中国青藏高原化石的科学家团队已经证明，该地区是许多适应寒冷的哺乳动物物种的发源地，如已灭绝的长毛犀牛和现存的北极狐。中国古生物学家和他们研究化石所产生的持续与日益增长的影响甚至在最近几个月也可见一斑。例如，科学家们报告了16亿年前藻类多细胞真核生物的最古老记录（将其进化史向前推了7000万年），对有史以来最大的类人猿——巨猿的广泛研究提供了有关这一神秘灭绝物种的生活和灭绝的大量细节。一个世纪前，人们在一家药店首次发现了它的牙齿化石。3月发表在《创新》杂志上的一项研究结合了21世纪古生物学的许多不同方面，让我们更好地了解人类直立姿势和双足运动的起源与进化。一个国际科研小组对来自云南、距今600万年前的禄丰古猿的多个头骨进行了CT扫描。尽管这些化石已被研究了数十年，但科研小组惊讶地发现，包含半规管的内耳骨骼被保存了下来，但被压碎在头骨内。利用扫描结果，他们对这些包含平衡感觉器官的骨骼进行了极高分辨率的三维数字重建。他们比较了其他猿类化石和它们的活体近亲（包括我们）的扫描图像中内耳的解剖细节，对半规管的形状、大小和弧度的详细变化进行了统计分析，并将所有这些数据置于猿类家族树的进化史背景中。这项研究的科学家们首次证明：早期类人猿与现存类人猿有着不同的运动范围；也许最重要的是，人类谱系正是从祖先猿类的运动范围进化而来的。从微观多细胞生命和有羽恐龙的进化，到气候变化对生物多样性的影响和古人类在世界各地的迁徙等具有根本性重要意义的研究，中国已经开发出多种科学工具，进行了人员培训，还发现了重要的化石，从而能够继续频繁地进行具有重大影响的发现。对远古生命的研究在中国有着光明的前景，不断的发现将继续帮助我们填补空白，揭开地球进化史中未知的故事。（【美】托马斯·斯蒂达姆，作者是美国古生物学家）▲ 原文链接：//shuzhiren.com/post/123777.html