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BjzooBBS 北京动物园知识交流区动物资料【转贴文章】中美科学家发现最古老大熊猫化石

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只看楼主 2007-12-30 20:32

【转贴文章】中美科学家发现最古老大熊猫化石

中美科学家发现最古老大熊猫化石

由天籁森林http://www.ysdw.net/的茶隼追游隼整理

中美科学家发现最古老大熊猫化石

距今200万年；研究同时表明，大熊猫很早便以竹子为食

科学时报 2007-6-20 作者：群芳

大熊猫啃食竹子(右)；小种大熊猫的头骨(左)的大小仅为今天大熊猫头骨(中)的一半。(图片提供: 魏容平, 卧龙大熊猫保护中心;中科院古脊椎动物与古人类研究所)

本报讯大熊猫因憨态可掬的外貌和那双可爱的黑眼圈而成为全世界最知名的动物。令人惊讶的是，人们至今对大熊猫的进化史知之甚少。然而随着中美科学家在中国南方发现迄今最古老的大熊猫头骨化石，这一窘境有望改变。通过对这具200万年前的化石进行研究，古生物学家认为，大熊猫对于竹子的偏爱可能已有很长的历史。

大熊猫被证明是一种在分类上存有疑问的动物。在20世纪早期，生物学家推测大熊猫可能属于一种食草为生的浣熊，名为小熊猫。然而到了上世纪50年代，解剖学研究表明，大熊猫可能是熊的一员——这一发现在20年后利用遗传学数据得到了证实。那么大熊猫究竟如何从生活在600万年前的食肉类中新世熊进化为现代大熊猫的祖先——生活在100万年前的大熊猫巴氏亚种呢？由于缺少化石记录，这一过程一直是大熊猫进化史上的一个丢失的环节。

然而新的头骨化石有望填补这一进化缺口。据美国《科学》杂志在线报道，两位来自北京的中科院古生物学家于6年前在中国南方的一个石灰石洞穴中发现了这具化石。参与这项研究的美国衣阿华大学人类学家Russell Ciochon表示，化石的牙齿以及骨骼形状表明，这种生物是现代大熊猫的祖先。特别需要指出的是，其牙齿的珐琅质厚重，犬齿不发达，同时臼齿具有碾磨粗硬纤维所需的多个牙尖，这些特征都表明，今天大熊猫独有的素食结构在200万年前便已经被它的祖先采纳了。

以竹子为主的食谱能够使熊的体型迅速增大。Ciochon表示，根据头骨化石可以推测，这种生物的活体身长不超过1米，而今天大熊猫的身长接近1.5米。Ciochon说：“一旦你变成一个素食主义者并且饮食结构单一，那么你将越长越大。”

加利福尼亚大学洛杉矶分校的古脊椎动物学家Blaire Van Valkenburgh认为，这具头骨化石的发现“填补了一个重要的进化缺口”。他说：“这种生物是一个非常棒的过渡形式。”

Ciochon说，尚不能确定大熊猫的祖先是否也跟今天的大熊猫一样生有黑白分明的毛发。但是他认为，根据其他相似之处推断，其毛发的颜色亦不会有太大差别。像大熊猫这种生活在热带的动物都趋向于进化出鲜明的毛色，目的是使同类能够透过植物的枝叶发现自己。研究小组在本周的美国《国家科学院院刊》网络版上报告了这一研究成果。

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只看楼主 2007-12-30 20:37

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大熊猫有个小祖先

科学时报 2007-7-10 作者：金昌柱

本期话题：我国发现最完整的早期大熊猫头骨化石

6月18日出版的美国《国家科学院学报》月刊发表了中美考古学家的一项最新研究成果，研究发现，在我国广西乐业地区发掘出土的距今大约200万年前的一种大熊猫头骨化石，是迄今发现的最完整的早期大熊猫头骨化石；这种名为大熊猫小种的原始的大熊猫已喜食素食，体型较小，脸部较长，模样更接近于熊。

金昌柱博士中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员

国宝大熊猫是我国独有的珍稀动物，大熊猫憨态可掬深受人们的喜爱。2001年5月由中国科学院地学、生物学专家和英美等国的探险家组成的联合考察队，在对我国广西乐业地区进行“天坑群”科学考察时，中国科学院动物研究所张春光研究员从当地居民手中收集到了一件古生物化石，我们鉴定后认为是一件大熊猫小种的头骨化石。

大熊猫小种的拉丁学名是Ailuropoda microta，是北京猿人第一个头盖骨的发现者裴文中院士命名的，指的是生活在早更新世时期(大约距今200万年)的体型较小、形态特征较原始的一类大熊猫。此前，也曾发现过大熊猫小种的牙齿或残破的下颌骨，但从未发现过大熊猫小种的头骨化石。乐业出土的这一大熊猫化石，是迄今我国境内发现的大熊猫化石之中形态特征很原始、地质时代较早的早期大熊猫，这也是迄今更新世早期发现的保存最完整的大熊猫头骨化石，它的发现对研究大熊猫的今昔变化、系统演化关系具有重要的意义。

乐业在辽阔的中国版图上只是位于云贵高原东南角广西百色盆地的北缘一个不起眼的小县城，据考证，乐业在2亿年前还是汪洋大海，经地壳多次变动，历经沧桑才形成现今的独特地质地貌。天坑是石灰岩地区喀斯特(Karst)地貌的一种特殊的自然景观，在乐业约50平方公里范围内分布有20多处不同规模的天坑，呈东西向带状分布，其中最为著名的大石围天坑深度可达600余米，宽400余米。这是世界上极为罕见的喀斯特溶洞群。

天坑的形成离不开地壳的变动，由于石灰岩的可溶性，在地质构造运动的影响下，温暖多雨的侵蚀使石灰岩地区形成千姿百态的喀斯特峰林、溶洞和裂隙。这些溶洞和裂隙往往成为史前生物、包括古人类栖息和活动的场所；在一定的地质条件下，它们的遗骸往往埋藏成生物化石。乐业天坑群真实记录了人类起源以来几百万年地质、生物和气候环境的重大事件，具有十分重要的科学价值。天坑群是一个化石的宝库，在这里的堆积物中存留有大量的史前时期的大熊猫、剑齿象、貘、鹿等十几种哺乳动物化石。我和刘金毅博士很快前往化石出产地广西乐业地区花坪乡金银洞化石地点进行了调查。出土的大熊猫小种头骨化石产自海拔950米的洞穴堆积，化石保存状况相当好，没有在埋藏石化中变形，形态特征非常清晰，其生存年代为200万至240万年之前的早更新世。

根据大熊猫头骨化石的长宽比例推算，大熊猫小种的体型约为我们现在所看到的大熊猫体型大小的三分之二左右，而不应是此前有媒体所称的二分之一。推测“大熊猫小种”体长约3英尺(约合0.9米)，而现代大熊猫平均体长都要超过5英尺(约合1.5米)，与今天的大熊猫相比，大熊猫小种体型明显要小一些；从形态特征看，大熊猫小种可能是现生大熊猫和祖先大熊猫类之间的过渡类型；并且通过分析头骨化石，我们对这种大熊猫祖先作了简单的三维复原，发现其头部与现在的大熊猫略有不同。今天的大熊猫头部很圆，体型庞大，而熊猫祖先体型小，脸部较长，体态原始，更接近于熊的模样。

素食动物的颊齿一般都具有较多的齿尖，构造较复杂，大熊猫小种化石的牙齿也已具有这样的特征。研究发现，大熊猫小种的牙齿尖越来越钝，齿尖之间衍生珐琅质瘤状突起，牙表面构造越来越复杂，这些都有利于它提高咀嚼机能，说明应该开始以竹子为主要食物了。

另外，通过形态学研究和CT扫描，我们发现头骨化石的颅内结构保存得非常好。根据扫描数据进行头骨的虚拟三维重建与解剖，分离出大熊猫小种的大脑、小脑、嗅球等颅内结构。我们惊奇地发现，大熊猫小种的颅腔比较大，但是颅腔内额窦(空腔)占了很大的部分。根据形态功能学的研究，现生大熊猫头骨中的额窦之所以会那么大，是因为大熊猫适应了食用竹子，需要强壮的咀嚼肌肉来把竹子嚼烂，而咀嚼肌肉的发达需要有较大面积的骨骼来附着肌肉，所以大熊猫的头骨就不断增大，并在头骨内部留下一些空腔以减轻头骨的重量，额窦就是其中最大的空腔。因此，这些证据都表明大熊猫的演化在大熊猫小种阶段已经适应了食用竹子，大熊猫的进化是朝着不断提高咀嚼机能的方向发展的；同时也说明了广西乐业在早更新世时期气候湿润，有丰富的竹子生长。

史前时期，大熊猫广泛分布于我国南方，盛极一时，然而如今大熊猫已成为濒临灭绝的物种，地理分布极为有限，仅存在于秦岭以南川、陕交界区域。广西乐业地处云贵高原边缘，不断隆起的喜马拉雅山阻断了来自印度洋的暖湿气流，使得这一地区的气候环境逐渐变得干燥，导致了这一地区部分生物物种的灭绝。大熊猫小种的发现丰富了我们对大熊猫的地史分布特征的了解，对于探讨自然环境、古气候变迁以及人类活动对大熊猫的演化和生活的影响有重要意义。

大熊猫的起源、演化和分类位置，长期以来是学术界关注的问题。大熊猫与熊科动物有密切的亲缘关系。有古哺乳动物专家认为，大熊猫是从我国云南发现的距今约为800万年前的始猫熊(Ailuarctos)演化而来，因此，大熊猫的发展经历了几百万年的过程。虽然现在地球上的大熊猫非常稀少，分布非常局限，但是往前追溯到史前时期(尤其是距今50万年左右)，大熊猫曾是一个比较繁盛的种类，这时的大熊猫体型最大，比现今的大熊猫的个体还要大，被称为大熊猫巴氏种，其分布范围北至秦岭，南至东南亚，在很多的化石地点都有发现。一般认为，当一个物种的体型达到最大时，其进化也就达到了高峰。以往我们只发现过大熊猫小种的牙齿或残破的下颌骨。由于没有发现大熊猫小种的头骨化石，对大熊猫起源与演化的研究就无法深入进行。大熊猫小种化石的发现，提示我们经过数百万年，大熊猫体型从小到大，再从大到小，被誉为“活化石”的大熊猫的进化高峰已经过去了，正在逐渐走向衰退，也提示我们应更加珍惜和保护大熊猫这一古老的生物物种。(本报记者潘希采访整理)

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