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化石标本与大数据中心

1 平台理论峰值计算能力≥175TFLOPS。整套设备理论值为：22Ghz主频*26核心*2颗CPU*32F/C*48节点≥175 TFLOPS； 2 胖节点服务器cpu核心数量≥112核，内存≥6TB。4颗CPU，每颗有28核心，总核心数为112。内存使用48*128GB总容量6TB； 3 磁盘阵列拥有134PB存储空间； 4 配有空调专用UPS，保证机房空调不间断运行，功率≥160KVA,续航时间≥05h。

核心 TFLOPS 空调 CPU TB

系统管理员 2025-10-13 14:31:23

化石标本与大数据中心

绘图室

系统管理员 2025-10-13 14:30:06

化石标本与大数据中心

照相

系统管理员 2025-10-13 14:29:30

石器分析与显微形态学实验室

三维聚焦测量系统

系统管理员 2025-10-13 14:11:56

石器分析与显微形态学实验室

组织切片平台生物

系统管理员 2025-10-13 14:09:06

新闻资讯

2021年10月25日，所级中心组织北京地球系统与环境科学大型仪器区域中心专家和所内行政处、财务处和纪监审办公室的老师对古脊椎所大型仪器设备MALDI-TOF/TOF质谱系统和高时空分辨三维显微成像仪进行仪器设备验收工作。李志恒副研究员和饶慧芸助理研究员分别承担的高时空分辨三维显微成像仪和MALDI-TOF/TOF质谱系统顺利通过验收。　　会上，专家组认真听取了李志恒副研究员和饶慧芸助理研究员关于仪器性能参数以及服务科研情况，并从仪器技术指标和经费支出等多个方面进行详细讨论，实地考察了仪器设备的运行情况。经过专家组的一致评定，同意通过高时空分辨三维显微成像仪和MALDI-TOF/TOF质谱系统仪器设备验收。

仪器设备系统验收 研究员

系统管理员 2025-10-18 11:01:41

创新成果

地球上998%的脊椎动物包括我们人类自己都具有颌骨（上颌与下巴），被统称为有颌类。有颌类的起源（根据分子钟证据在奥陶纪）和完整有颌类化石大量出现（早泥盆世）之间，跨越整个志留纪的数千万年时间段存在严重的化石记录缺失，长期以来仅能通过零散保存的鳞片与棘刺推测有颌类在志留纪的演化。中国是世界上目前唯一发现较多志留纪有颌类完整化石的国家，为全面认识有颌类的早期身体结构提供了关键实证资料，但之前的化石几乎全部来自一个化石点，即云南曲靖潇湘动物群。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏团队长年坚持在全国范围志留纪地层中踏勘，并与各地地质调查部门开展深入合作，终于在重庆市秀山县取得重大突破。日前，他们在国际知名学术期刊《当代生物学》（Current Biology）上报道了来自重庆的一条全新的完整保存的志留纪有颌鱼类——袖珍边城鱼（Bianchengichthys micros），为颌与牙齿的早期演化提供了新实证。这是全球目前第二个发现较多完整志留纪有颌类的化石点。　　423亿年前的志留纪晚期（罗德洛世），华南古陆漂泊在赤道附近的大洋之中，海水沿着曲折凹凸的海岸线侵入陆架，形成若干巨大的海湾或内海，这些浅海成为早期水中生命的“庇护所”。湘渝之交的重庆秀山地区那时位于华南古陆北缘一个比今日渤海还要大的内海中，河流在这里汇入内海，带来了大量养分，并孕育了丰富的生命，河口和滩涂的半咸水中生长大量的原始植物，其间生活着无颌的盔甲鱼类、海蝎和最早的有颌鱼类。它们的遗骸被河流带来不断的泥沙覆盖，并在漫长的地质时间内变成了化石。　　2019年底，团队成员、重庆地研院博士后李强在秀山洪安边城附近沿“川河盖天路”踏勘志留纪含鱼地层，在罗德洛统小溪组中意外发现了一块完整对半开的有颌鱼类化石，而这一地层过去还从未报道过完整的有颌鱼类。他和团队成员朱幼安等一起迅速对这块化石展开了详细的研究。尽管保存非常完整，但对这块化石的研究并不容易，许多微小结构已经接近粉砂岩粒度保存精度的上限，特别是埋在围岩内部的骨片形态，经过多次高精度CT扫描，才通过沿骨片裂开的、只有几微米宽的细微缝隙重建出来。　　研究团队发现，边城鱼的外骨骼骨甲模式和之前在曲靖潇湘动物群中发现的麒麟鱼接近，显示它与麒麟鱼、全颌鱼、志留鱼同属全颌盾皮鱼类。全颌盾皮鱼类是一类中国特有的早期有颌鱼类，与现代有颌脊椎动物，即硬骨鱼类和软骨鱼类共同祖先的起源密切相关，因而在近年来引起了学界的极大关注。研究发现，边城鱼保存了下颌和下颌齿，其具凸缘的下颌边缘颌骨与全颌鱼的边缘颌骨十分相似，但其内侧又有发达的口内叶，其上可见五个较大的圆锥状齿，这些齿的生长和排列型式与其他盾皮鱼类，特别是节甲鱼类的齿突相似。因此，边城鱼的颌骨可能比全颌鱼和麒麟鱼更为原始，代表了现代鱼类颌骨及牙齿与节甲鱼类这样的传统定义盾皮鱼类之间，新发现的一个过渡状态，为现代有颌类，包括我们人类颌骨和牙齿的起源和演化提供了重要化石实证。　　边城鱼的胸鳍和腹鳍难得地完整保存了下来，这在早期鱼类化石中非常罕见。化石显示其偶鳍鳞片覆盖的肉质“柄”状部分非常发达，而鳍条部分则只有外侧狭窄的一圈，这与人们刻板印象中，常见鱼类的透明、折扇状鱼鳍十分不同，进一步证明多数原始鱼类的偶鳍都具有发达的肉质部分，而现代辐鳍鱼类，特别是鲫鱼、鲈鱼之类真骨鱼类的扇形透明鱼鳍（肉质部分极为退化，鳍几乎全由鳞质鳍条支撑）是非常特化的。　　边城鱼化石只有2厘米长，活着时整条鱼可能也只有约4厘米长。虽然体型很小，但从颌骨和牙齿看，边城鱼可能是十分凶猛的袖珍掠食者，以生活环境内的其他小动物，如米氏海蝎、秀山盾鱼、牙形动物等为食。　　论文同时指出，尽管完整的全颌盾皮鱼类目前只在中国有发现，但新发现提供的比较解剖学证据显示，上世纪末在越南志留纪地层中发现的零星盾皮鱼类骨片也应属于全颌盾皮鱼类，指示印支地块和华南地块在志留纪有非常密切的古地理联系。　　该研究由重庆地研院、重庆地调院、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、曲靖师范学院合作完成，研究团队全部由我国学者，主要是青年学者组成。重庆地研院博士后李强和中科院古脊椎所朱幼安副研究员为论文共同第一作者，中科院古脊椎所朱敏研究员和朱幼安副研究员为共同通讯作者。研究得到中科院战略先导项目A类、B类、国家自然科学基金委优秀青年基金等支持。论文链接： https://doiorg/101016/jcub202105053 https://wwwresearchgatenet/publication/352519799_A_new_Silurian_fish_close_to_the_common_ancestor_of_modern_gnathostomes/stats 图1袖珍边城鱼生活复原三维模型（解思远、张禾名制作）图2早期有颌脊椎动物下颌骨与齿的演化。浅蓝色为内骨骼原始颌，浅褐色为膜质颌骨。（朱幼安、李强供图）图3重庆秀山罗德洛世动物群生态复原图（郑秋旸绘）图4“漫”话古鱼之袖珍边城鱼（作者：烨子）袖珍边城鱼复原（重庆市规划和自然资源局和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所提供）

鱼类化石边城完整发现

系统管理员 2025-10-18 11:04:52

创新成果

近日，国际学术期刊《科学报告》(Scientific Reports)报道了对蒙古国西部早白垩世查干察布组螺旋状粪便化石的研究（论文题为“The first record of exceptionally-preserved spiral coprolites from the Tsagan-Tsab formation (Lower Cretaceous), Tatal, western Mongolia”）,这是该地首次发表的粪便化石记录。此研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所Paul Rummy, Kazim Halaclar和陈鹤3位博士生主导完成。　　该研究涉及的7件标本，是由中科院古脊椎所汪筱林研究员于1998年，参与蒙古高原国际恐龙项目科考期间于同一地点所采集。在与汪筱林研究员对比讨论化石采集地点信息后，得知这7件粪便化石标本均产自蒙古国西部Tatal盆地早白垩世查干察布组（Tsagan-Tsab formation）。其中，包括6件螺旋状粪化石和1件涡旋状粪化石，目前这些标本藏于中科院古脊椎所。除了粪便化石之外，该地点过去还有其它脊椎动物化石的发表记录，如复齿湖翼龙（Noripterus）。　　粪便化石是一类遗迹化石，对这类型化石的研究目前已成为该领域最重要的研究方向之一。随着近年来人们逐渐认识到粪便化石所包含的信息在古生物学和古生态环境中的作用和重要性，粪便化石俨然已成为揭示古生物信息的重要工具之一。不同造迹者所产生的粪便存在不同的形态特征，因此透过不同粪便化石的比对，也可反应出造迹者的相应类群及其肠道构造的演化信息。相关研究的起步由来已久，早在1667年，科学家就已经对现生鱼类螺旋瓣状的肠道进行了研究。迄今，已知最古老的螺旋纹状粪便化石记录在南非上奥陶统索姆页岩中，而最早的涡旋状粪便化石记录在爱尔兰梅奥州路易斯堡志留系地层中。一般来说，涡旋状粪便化石的记录更为罕见，多见于古生代和新生代地层中。　　本次报道中，研究人员发现了四个新的粪便化石遗迹类别，两个新的遗迹种Hyronocoprus tsagantsabensis和Hyronocoprus hunti；两个新的遗迹属Megakalocoprus barremianensis和Scrollocoprus tatalensis。高精度的计算机显微断层扫描（CT）显示，这7件粪便化石标本中均存在骨骼残片和鳞片，其中还存有完整的围眶骨，据此，研究人员推断产生这些粪便化石的生物的消化系统环境可能并非强酸性，并不足以溶解食物中的骨骼等。此外，扫描电镜能谱（SEM-EDS）分析中的钙和磷酸盐也表明这些粪便化石的造迹者具有肉食性类群的特征。另外，较小尺寸的Scrollocoprus中发现了疑似植物花粉，被摄食动物完整的眶下骨、成团的骨骼碎片和菱形的硬鳞片，表示其造迹者有可能是以动物和植物为食的杂食性类群，或者它是捕食了植食性的动物所造成的残留。其表面还存在生物侵蚀的痕迹，因此也更进一步提供了白垩纪早期粪便分解者的相关生态信息。且这一新属的Scrollocoprus遗迹化石也是目前全世界第二件发现的中生代涡旋状粪化石。　　由于这7件粪化石的大小不一，研究人员推测这些粪便化石的造迹者体形的大小也不相同。另从这些粪便化石的颜色、干裂程度、孔的数量、空腔数量及盘管深度存在的差异来看，其埋藏条件也各不相同。受益于与中科院古脊椎所张弥曼院士和张江永研究员两位老师的讨论，研究人员推测Hyronocoprus tsagantsabensis、Hyronocoprus hunti和Megakalocoprus barremianensis的造迹者可能与鲟形目（Asipenseriformes）的成员有关。目前还无法确定Scrollocoprus tatalensis具体是哪一类特定鱼类产生的，但它有可能来源于肉鳍鱼类(Sarcopterygians)，其中未被消化完全的对象可能为叉鳞鱼目（Pholidophoriformes）的成员。另外，这些粪便化石表明蒙古国西部Tatal盆地在早白垩世曾经生活着大量的鱼类。　　此项研究得到了国家自然科学基金和中国科学院战略重点研究项目的资助。　　论文链接：https://wwwnaturecom/articles/s41598-021-87090-5 图七件粪便化石（Rummy, Halaclar & Chen, 2021）

化石粪便研究可能存在

系统管理员 2025-10-18 11:04:52

创新成果

2021年4月7号，《自然》（Nature）杂志在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所毛方园副研究员、张驰副研究员与美国自然历史博物馆孟津研究员等关于早白垩热河生物群哺乳形动物的研究成果：穴居和挖掘适应在不同哺乳形动物中独立演化了多次，骨骼表现除了肢骨的特化，还伴随有椎体的形变和量变；根据现生哺乳动物的体节发生（somitogenesis）中基因调控中轴骨数目和体节分区形态机制，结合化石记录，研究人员提出哺乳动物化石躯干的多样性表型变化范围和现生哺乳动物的类似，体现了具有一定可塑性的发育机制，这种机制在中生代哺乳形动物中已经形成，并保持到现生种类中。在这个发育机制下，物种为适应自然选择而产生的生态习性和生物力学需求，产生了哺乳形动物身体躯干的多样性。　　论文报道了早白垩热河生物群的两个哺乳形动物新属新种，产自九佛堂组的三列齿兽中国掘兽（Fossiomanus senensis）和义县组的真三尖齿兽陈氏掘齿兽（Jueconodon cheni）。两个种的正型标本都为保存基本完好的骨架。其中，中国掘兽的正型标本保存有已报道三列齿兽中最完整的头后骨骼，也是热河生物群里首次发现的基干哺乳形动物化石，代表了非哺乳下孔类迄今为止已知最晚的孑遗物种。　　两种动物都具有明显的、适应掘土穴居生活的肢骨特化，是热河生物群中首次发现的前爪挖掘型穴居动物。和地面行走奔跑、树上攀援、水中游泳的种类相比，其肢骨变得短粗，前肢尤甚，后肢较弱。肱骨强壮，其远端极宽，达到肱骨长度的60-70%。强壮的内外髁突（entepicondyle，ectepicondyle）为腕部和指屈肌（内侧）和伸肌（外侧）的附着点，可以产生强大的内、外的力量，用于挖掘。尺骨鹰嘴突长，且鹰嘴突与肘关节枢轴远端的尺骨其余部分的长度比例通常较高，反映出该类动物外力的增加。作为挖掘工具，手掌宽阔，爪长而结实，第一指骨明显长于其它指骨，而其它的指骨和掌骨都变短、变粗。躯干长而灵活，脖子短粗有力，尾巴小减小阻力，这些都是挖掘型穴居动物肢骨常见的适应变化。特别的是，在中国掘兽后掌中，第一掌骨和指骨完全退化丢失。陈氏掘齿兽的头骨也体现了一些相关的适应变化，头的轮廓呈三角形，吻部尖，鼻骨变厚，眼眶较小，枕部增大用于附着颈、肩部肌肉，以辅助掘地。　　研究基于简约法和似然法方法进行的系统发育分析，从以哺乳型动物（mammaliaforms）为主体，扩大到了哺乳形动物（mammaliamorphs），成为目前哺乳形动物系统发育最为全面的一个分析。通过贝叶斯方法中的tip-dating计算，研究获得了哺乳形动物主要类群的分异时间，为了解哺乳形动物的演化提供了时间框架，也为解释挖掘穴居以及脊椎变化在哺乳形动物不同支系中趋同演化提供了系统发育框架。从该系统发育关系看，穴居和挖掘适应在不同的哺乳形动物中独立演化多次。由于适应类似的生态环境，以及有相似的生物力学需要，亲缘关系很远的物种趋同演化，形成类似的骨骼表型特征。但两个属种又具有和系统关系相关的特征差别，如三列齿兽中国掘兽有齿骨后骨，而在三尖齿兽掘尖齿兽则已经进入中耳位置。即便均为适应挖掘而同样强壮的手掌，中国掘兽的手腕部却比较长，腕骨关节面不明显；而掘尖齿兽的腕骨跟现生哺乳动物的类似，紧凑而有明确的关节面。　　两个新属种均表现了荐前椎数量的增加，其形成原因复杂。从演化发育的角度看，哺乳动物脊柱的差异体现在脊椎的形变（homeotic）和量变（meristic）。形变主要涉及脊柱的形态功能分区：颈椎，胸椎，腰椎，荐椎和尾椎，主要受同源异形（Hox）基因组的调控，荐前椎体主要受hox4-11基因的调控。形变指相邻两区的脊椎在形态和功能上的替换。如前部的胸椎如果丢失肋骨，具颈椎的形态和功能，或者前部的腰椎，如果有了肋骨，具胸椎的形态和功能。量变则由胚胎发育早期的中胚层内沿从头到尾的方向重复分化成体节的速度所决定。体节分化速度由体节发育中的分节时钟（segmentation clock）控制，遵从时钟和波前模型（clock-and-wavefrontmodel），而分节时钟受一套复杂基因的在时间和空间上严格调控，呈一种周期性的振荡表达模式；周期快慢控制体节数量和大小，进而决定了脊椎数量和大小。　　化石中虽然发育过程已经不存在，但它们所具有的表型，可以在一定程度上推断发育的过程。比如，使用颈椎数和荐前椎体数的比例（CP，cervical to presacral vertebrae）估测化石中椎体形变和量变。当这个比例数变小而脊椎数增加时，说明椎体形变量变同时发生。如中国掘兽具已知下孔类最小的CP值（0184），但它的荐前脊椎数（38）却是最大的。相对于祖先类型的CP值（023）和荐前脊柱数（26），中国掘兽椎体节数和椎体形变同时发生。掘尖齿兽也有类似的情况，但程度较低。现生哺乳动物中，荐前椎体数在非洲兽类中普遍增多，被认为是非洲兽的一个形态学上的近裔特征。其中荐前椎体数最大的是蹄兔，有的个体中荐前椎体数和中国掘兽一样，可达38枚，这是目前已知下孔类中最高的数量。尽管和非下孔类爬行动物相比，下孔类脊椎变化显得保守，但观察到的变化也是相当可观的。　　此外，现代发育生物学证实脊椎数量的变化，除了分节时钟，还受其它一些发育因素影响，导致胚胎保持躯干在体轴上延伸，躯干向尾部转换等节点的变化等，从而改变躯干部相对脊椎数量和形态。化石下孔类的脊椎数量和形态的变化范围，和现生哺乳动物的类似，说明现生哺乳动物中观察到的发育机制和发育的可塑性，在中生代的哺乳形动物中就已经存在。从系统发育看，这种发育机制可能是在哺乳动物形（或下孔类）的共同祖先中演化出来的，至今几乎没有明显变化。但实验动物（主要是小鼠）中观察到的发育机制，并不能完全解释化石和现生哺乳形动物中轴骨的多样表型。　　研究推断，一个物种适应自然选择而产生的生态习性和生物力学需求，如运动的快慢、背部稳定性、步态对称性、以及新陈代谢效率等，会影响胚胎发育机制，在不同种类中形成多样的脊椎数量和形态的变化，使其躯干具多种变化适应不同环境。行动缓慢的物种，脊椎数量趋向明显增加；而猫科动物那种具有背部大幅运动的快速奔跑种类，脊椎数量趋于稳定。穴居的中国掘兽和掘尖齿兽，也体现了这种关系。但这并不是一个稳定的规律，不具有一般性。在化石和现存的哺乳动物形态中观察到的多种模式表明，发育和选择压力可能对特定物种的作用方式是不同的。但发育机制的可塑性和多样的选择压力，对哺乳形类动物中轴骨形态多样性演化起了关键作用。　　本研究得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项（B类）、中国科学院青年创新促进会基金等项目资助。　　原文链接https://dxdoiorg/101038/s41586-021-03433-2 中国掘兽和陈氏掘尖齿兽正型标本（毛方园供图）中国掘兽和陈氏掘尖齿兽牙齿和肢骨对比（毛方园供图）哺乳形系统发育框架及主要类群的分异时间（张驰分析）中生代哺乳形类主要生态习性代表门类脊柱对比及演化发育机制示意图（毛方园供图）中国掘兽和陈氏掘尖齿兽生态复原（赵闯绘）热河生物群主要哺乳类复原图（赵闯绘）

发育动物哺乳脊椎中国

系统管理员 2025-10-18 11:04:50

新闻资讯

4月6日下午，北京市城市放射性废物管理中心联合西城区生态环境局对古脊椎所近五年来的辐射安全工作进行系统的检查。检查组由北京市城市放射性废物管理中心沈丽娟高工带队，西城区生态环境局王勇科长等参加检查。古脊椎所行政处长武高峰、重点实验室侯叶茂、尹鹏飞等接待检查。　　武高峰处长对检查组一行表示欢迎，介绍了我所安全概况。重点实验室侯叶茂汇报了古脊椎所的辐射安全管理情况以及射线装置和含源设备的安全措施。随后检查组实地检查了古脊椎所光释光实验室、高精度CT中心等辐射工作场所，并进行现场打分古脊椎所获得97分顺利通过检查组的检查。检查组对古脊椎所的辐射安全工作充分的肯定，同时提出了明确要求，要求职能部门履职尽责，规范管理，真正做到防患未然，坚决保证万无一失。　　此次辐射安全检查有力促进古脊椎所的辐射安全工作，行政处和重点实验室将从严、从实、从细落实各项辐射安全措施，为古脊椎所营造良好工作环境和安全环境提供重要保障。

安全辐射检查脊椎管理

系统管理员 2025-10-18 11:01:42