近日，Scientific Reports（《科學(xué)報告》）先后在線發(fā)表了北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院江大勇教授國際合作研究團(tuán)隊的兩篇學(xué)術(shù)論文：“A large aberrant stem ichthyosauriform indicating early rise and demise of ichthyosauromorphs in the wake of the end-Permian extinction”（2016年5月23日在線）和“Eccentricity and obliquity paced carbon cycling in the Early Triassic and implications for post-extinction ecosystem recovery”（2016年6月13日在線）。該系列性的研究論文是該研究團(tuán)隊繼2015年在Nature上發(fā)表并命名了發(fā)現(xiàn)于安徽巢湖下三疊統(tǒng)的原始魚龍形海生爬行動物-柔腕短吻龍之后，取得的關(guān)于中生代海生爬行動物起源及其古環(huán)境驅(qū)動探討的又一重要成果，在國際學(xué)術(shù)界引起了廣泛關(guān)注，已被英國廣播公司（BBC）、英國每日郵報（Daily Mail）等多家國際媒體報道。

古生物學(xué)是探討地球歷史過程中的生命及其演化的科學(xué)，是地質(zhì)學(xué)與生命科學(xué)的交叉學(xué)科，它的研究不僅包括對化石材料的發(fā)掘、修理、描述和研究，也包括對古環(huán)境、古氣候、古地理、古生態(tài)和地質(zhì)年代學(xué)等多方面的研究。近年來，生物演化與環(huán)境變化之間的協(xié)同關(guān)系，特別是生物大滅絕及其后復(fù)蘇過程中生物多樣性演變和環(huán)境驅(qū)動研究是古生物學(xué)的一個熱點領(lǐng)域。爬行動物在2.52億年前的二疊紀(jì)末期生物大滅絕后成為了中生代（距今2.52億年前至6500萬年前）地球上的霸主，而海生爬行動物則成為占地球表面積約70%的海洋中的統(tǒng)治者。海生爬行動物在大滅絕后生物復(fù)蘇過程中早三疊世惡劣的環(huán)境中起源，這是爬行動物演化的一個重大事件，但陸地上的爬行動物為什么選擇下海，在什么時候下海，在什么地方最早下海，當(dāng)時的氣候環(huán)境如何，它們?nèi)绾芜m應(yīng)海洋生活等，一直是國際學(xué)術(shù)界關(guān)注的重要科學(xué)問題。

圖為小頭剛體龍解剖學(xué)特征

研究團(tuán)隊在安徽巢湖又發(fā)現(xiàn)了一件與所有已知魚龍形動物都不同的海生爬行動物，被命名為小頭剛體龍（Sclerocormus parviceps）。其體型比同時代的其他海生爬行動物都大且骨骼強(qiáng)壯，頭部卻很小，尾巴細(xì)長，吻部窄而細(xì)，這種身體構(gòu)型之前在魚龍形動物中從未被發(fā)現(xiàn)，代表了一種新的生態(tài)類型和演化方向。分支譜系分析顯示，該動物處于魚龍演化譜系的根部位置。經(jīng)對巢湖早三疊世海生爬行動物多樣性分析，論文對前人持有的二疊紀(jì)末大絕滅之后海生爬行動物演化緩慢的觀點提出了質(zhì)疑，認(rèn)為魚龍形動物在早三疊世晚期演化速度非常快，且在其起源后的最初一百萬年（斯帕斯亞期）里生物多樣性快速發(fā)展，并快速占據(jù)不同的生境。

研究團(tuán)隊通過對化石層上下近200米厚度的碳酸鹽巖地層進(jìn)行高精度取樣，并進(jìn)行了系統(tǒng)的相分析，測得大量無機(jī)碳同位素數(shù)據(jù)。研究團(tuán)隊通過系列實驗證實，該同位素數(shù)據(jù)可以反映原始古海水信息，并揭示了碳循環(huán)背后的天文周期。研究表明，安徽巢湖早三疊世碳循環(huán)指示存在顯著的10萬年偏心率周期和4萬年斜率周期，天文周期通過古氣候變化影響碳循環(huán)。據(jù)此，在缺乏放射性同位素定年和高精度生物帶等研究材料的情況下，研究首次得到了目前已知最古老的海生爬行動物出現(xiàn)的時間點。該時間點處于二疊紀(jì)末期生物大絕滅之后約300多萬年，小于前人認(rèn)為的500到800萬年。研究同時認(rèn)為，海生爬行動物的起源可能和大洋垂向流動增強(qiáng)，大洋缺氧事件結(jié)束，以及全球高溫趨勢的變化相關(guān)。

圖為R軟件頻譜分析得到的研究區(qū)碳循環(huán)天文周期性分析結(jié)果

北京大學(xué)古生物學(xué)科是北京大學(xué)乃至中國最早建立的理學(xué)學(xué)科方向之一，擁有一百多年的歷史，為中國古生物學(xué)的建立、發(fā)展作出了重要的歷史貢獻(xiàn)。江大勇教授團(tuán)隊依托具有悠久歷史的北京大學(xué)地質(zhì)學(xué)學(xué)科和北京大學(xué)地質(zhì)博物館，在造山帶與地殼演化教育部重點實驗室的支持下，在國家自然科學(xué)基金國際合作重大研究項目及面上項目、國土資源部科研專項、國家留學(xué)基金委交流項目以及安徽省地質(zhì)遺跡保護(hù)項目等的資助下，對中生代海生爬行動物的起源和多樣性演變及古環(huán)境背景等進(jìn)行了近20年的長期研究，取得了一系列得到國際關(guān)注的研究成果。此次發(fā)表的這兩篇論文，分別以江大勇教授及其博士研究生付宛璐同學(xué)為第一作者。

編輯：山石