点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:他从“雪藏”化石里,读出史前巨鲨的迁徙故事
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

他从“雪藏”化石里,读出史前巨鲨的迁徙故事

来源:科技日报2021-10-09 10:31

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

   中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称中科院古脊椎所)副研究员盖志琨的办公室就在北京动物园对面。与动物园中生龙活虎的飞禽走兽形成某种奇妙的呼应,他的办公室里堆放着数亿年前的古脊椎动物化石,它们被认为是脊椎动物早期的祖先之一。

  受访者供图

  这间办公室活像个小型自然博物馆。化石有序堆叠在一起,环绕着办公桌,盖志琨伸手就能拿到它们。桌子对面的书架上整齐摆放着天然矿石,墙上则挂着他在野外科考时捡来的巨大耗牛头骨。盖志琨每天就坐在这里,在这些沉默不语的石头中寻找着生命演化的蛛丝马迹。

  在受疫情影响无法外出科考的日子里,盖志琨从一枚核桃大小的瓣齿鲨牙齿化石开始,读出了一个史前巨鲨跨大洋迁徙的故事。这枚首次在中国发现的瓣齿鲨属牙齿化石,大大扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围,为瓣齿鲨跨古特提斯洋迁徙提供了重要的化石证据。

  前不久,相关研究成果以封面文章形式发表于国际学术期刊《地质学报(英文版)》。

  机缘巧合发现史前巨鲨

  就像生物进化总是充满巧合,盖志琨对于瓣齿鲨的研究发现同样是一个奇妙的巧合。盖志琨此前的主要研究对象并非鲨鱼,而是与其相去甚远的无颌类盔甲鱼。不过,在机缘巧合下,盖志琨从山西阳泉的地方科研人员那里得知了瓣齿鲨化石的存在,“这几枚化石几年前就被发现了,但一直被存放在展览馆里没人研究”。

  彼时,正因疫情哪也去不了的盖志琨,打算让这几枚被“雪藏”的化石“复出”。“当时,我只是想拓展一下自己的研究视野,做一个两三页的简报就差不多了。”他回忆道。

  但随着研究逐渐深入,他发现这颗牙齿并不简单。在历史上,曾有两位瓣齿鲨的发现者。瑞士古生物学家路易斯·阿加西最早发现这一物种并进行了初步命名,“但他没有发现这其实是一个全新的分类”。到了1840年,英国古生物学家理查德·欧文爵士再次发现瓣齿鲨,并将其作为一个新物种进行了归类命名。不仅如此,瓣齿鲨同样与我国缘分不浅。我国古脊椎动物学奠基人杨钟健曾在上世纪50年代发现过瓣齿鲨类牙齿化石。

  “原来一颗牙齿后面有这么深的历史底蕴。”在明确物种归属后,盖志琨发现该属种化石此前仅被发现于美国和欧洲,在我国属首次发现。地质研究表明,2.9亿年前的山西阳泉曾是一片靠近赤道的温暖浅海,而瓣齿鲨属牙齿化石在此出现,说明其当时已具备了跨大洋的迁徙能力。同时,其刃状牙齿边缘上布满的大量垂直细槽和其具有的巨大咬合面表明,瓣齿鲨或许能对猎物肌肉组织进行撕咬,生态位类似于现代大白鲨,是古生代海洋里的顶级掠食者。

  至此,一个数亿年前具备跨大洋迁徙能力的史前巨鲨形象被他逐渐勾勒清晰。

  为颌起源研究带来曙光

  瓣齿鲨只是盖志琨科研历程中的“番外篇”,他的主要研究对象是比鲨鱼小得多的无颌类盔甲鱼,“这是一种中国特有的无颌鱼类”。

  颌,在脊椎动物进化过程中扮演着重要的角色,“有了颌,它们的进食方式就可以从滤食变为主动捕食,这是进化的一大步”。但从无颌到有颌,这中间仍有大片的进化空白等待填补。无颌类盔甲鱼恰巧位于两者之间,为颌的演化进程提供了重要证据。

  读研期间,盖志琨在浙江等地陆续发现了一批无颌类盔甲鱼化石,他完成了这些化石外部形态的大部分描述性研究工作。2006年,临近硕士毕业时,盖志琨拿到英国皇家学会提供的全额奖学金,获得了出国深造的机会。

  国外求学时,盖志琨把实验室叫作“小黑屋”,“屋子很小,没有窗户,没有阳光,不开灯就是漆黑的”。他的工作与盲人摸象无异,利用瑞士同步辐射光源扫描仅凭肉眼看不见的化石内部,得到一张张在外人看来有些模糊、分辨不出具体形状的黑白图片。然后他要凭借着对盔甲鱼的足够了解,用这些二维图片重构出盔甲鱼化石内部的三维结构,拼凑出一头完整的“大象”,在其中寻找颌演化的轨迹。

  盖志琨在这间“小黑屋”里坐了3年,2万张图片反复看了不下10万次,共计复原重构出了77个盔甲鱼化石标本的内部三维结构。但可惜的是,直到3年奖学金资助时间截止,他只复原了标本,还未进行深入的研究,更无成果可言。“去英国什么也没干,全耗在实验室里了。”盖志琨感到苦闷。

  “那段时间,我非常郁闷,一个字也写不下去。”他决定走出低谷,准备回国。

  2008年,盖志琨带着一路陪伴他的化石和复原重建好的标本踏上归国之旅。他努力调整自己的心态,相信触底反弹,“反正已经不能再差了,剩下的就只能是往上走”。

  回国后,他每天早上4点起床,在无人打扰的清晨独自上路。“哪怕我每天就写200字,也比一点不写要好。”他明白了科研要坐“冷板凳”的真正涵义,开始反复打磨与修改文章。

  一晃3年又过去了。2011年,《自然》(Nature)杂志以封面推荐论文形式发表了盖志琨在无颌类盔甲鱼方面的研究成果。该成果为研究脊椎动物颌的起源带来了新的曙光,这个发现于浙江的小鱼也因此被命名为“曙鱼”。而以此研究为基础,盖志琨完成了400页的博士论文。这本厚重的博士论文今天仍被摆在他的办公室,盖志琨将其视为代表作。

  把事情做到极致

  虽然取得了一些成果,但盖志琨愿意将部分功劳归于“好运”。因为他清楚地明白,有所发现只是少数时刻,一无所获才是科研中常有的事。他至今记得导师、中科院古脊椎所研究员朱敏告诉自己的话:“对古生物研究者来说,野外就是你最大的实验室,像搞物理化学实验一样,你也要面临许多次失败,但只要你不轻言放弃,持之以恒地做下去,总有一天你会有收获!”

  谈及入行的原因,盖志琨毫不避讳地说,这同样是一个巧合。高考前食物中毒,他被调剂到了没填报过的地球科学系,学了一个他“没听说过的专业”——资源环境区划与管理。大学4年,盖志琨逐渐摸到一点门路,他打算继续读研。为了避开令他苦恼的数学,他选择了古生物学,“最初就是想着学古生物不用考数学,我就报了”。

  就这样懵懵懂懂闯入古生物的世界,盖志琨也不知道自己有没有兴趣。但他相信一个简单的道理:“你要先把事情做到极致,才能谈是不是有兴趣。”

  第一次去浙江长兴科考时,盖志琨就住在老乡家里,包吃包住,一天30元。他每天骑着老乡借给他的自行车,去“鱼点”找化石。所谓的“鱼点”,不过是采石场,有时也可能是建筑工地。“前面采石场工人还在采石头,我就跟在后面捡。”他说。

  在野外的一个月里,盖志琨越来越觉得这个专业有意思。他仍记得自己第一次发现新物种时的兴奋,“那种感觉,就是给我一百万元也不换”。

  盖志琨看重科普的价值,他想把古生物的乐趣带给更多的人。此前他做的关于鸭吻鱼的研究被报道后上了“热搜”,大众对古生物的兴趣让他受到鼓舞。“没想到大家对这么奇怪的古生物感兴趣,这让我们研究起来也更有动力。”他说。

  鸭吻鱼的相关研究是盖志琨与其指导的两位本科生共同完成的。古生物专业较为冷门,学生人数相对较少,“所里一直是老师多、学生少”。因此,盖志琨格外重视对学生的培养。

  今年年初,从一张简单的化石照片开始,盖志琨指导两位本科生完成了关于鸭吻鱼的重要研究,成果最终发表于国际学术期刊《历史生物学》。

  “我带的本科生一般可以发两篇文章,一篇一作、一篇二作。”盖志琨认为这是他的责任,“既然带了学生,就得带好,对学生、自己都要负责任。”

  那次意外的“热搜”也让盖志琨更加笃信,无论是研究还是教学,把事情做到极致,总会有意想不到的收获。

  左手科研、右手科普,盖志琨说,未来自己要两手抓,在古生物这条科研路上,继续“极致”前行。(实习记者 都芃)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 南京大屠杀又添新证

  • 云南普洱:博览会上的茶咖相遇

独家策划

推荐阅读
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
光明日报北京12月3日电 记者张胜日前从生态环境部获悉,该部与国家能源局近日联合发布3项针对海陆油气田的温室气体自愿减排项目方法学。这是全国温室气体自愿减排交易市场首次将支持范围扩充到油气开采领域,通过市场机制破解油气甲烷回收利用难题。
2025-12-04 09:58
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
近日,由中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员丁林领衔的大陆碰撞与高原隆升团队,系统梳理了青藏高原隆升的历史细节。
2025-12-03 09:28
建设教育强国,基点在基础教育。 特别值得一提的是,我校教师创新性地构建了以跨学科项目学习为核心、贯通小初高认知发展,融合科学家精神、工程师思维与设计师视角的科学教育“PRIDE项目式课堂”模式。 此外,科学教育联合培养共同体,也是学校科技教育的有力支撑。
2025-12-02 10:09
今年12月2日是第十四个全国交通安全日,相关部门将围绕“文明交通 礼行天下”主题开展一系列活动。”  公安交管部门提醒:重载车辆、新手驾驶人等慢速群体尽量使用右侧车道通行,减少因较大速度差导致交通拥堵或事故。
2025-12-02 10:08
作为国内单机容量最大、效率最高燃气机组,与传统燃煤机组相比,应急调峰能力大幅提升,能源利用更高效。其碳排放强度仅为百万千瓦燃煤机组的40%,且几乎不产生颗粒物和二氧化硫,从源头减少污染。
2025-12-02 10:08
近日,法国空中客车公司与欧盟航空安全局相继发布声明,要求全球约6000架空客A320系列飞机紧急停飞维修。“此次事件的核心原因是受到单粒子翻转的影响,同时也暴露出航空电子设备对高空飞行环境中太阳辐射影响应对不足。
2025-12-02 10:07
加载更多