西北大学地质学系

今日头条:勇做高校科技创新的“排头

新西大网站报道  “十二五”陕西基础研究成果丰硕,先后在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)、《科学》(Science)发表论文6篇。而西北大学研究团队独占一半,其中舒德干院士领衔的早期生命研究团队先后两次在《自然》杂志发表的封面亮点论文,在国际学术界掀起了极大的轰动。

54日下午,由陕西省委科技工委、陕西省科技厅组织的中省主流媒体记者集中采访重大基础研究成果活动走进西北大学大陆动力国家重点实验室。

女科学家揭开节肢动物起源之谜

刘建妮教授2013年获得“青年女科学称号”。她长期致力于寒武纪生命大爆发和叶足动物及其相关蜕皮动物起源与演化领域的教学与研究工作。她对寒武纪叶足动物进行了系统性研究,在国际布尔吉斯页岩型叶足动物化石(寒武纪叶足动物起源、演化和分异)研究领域独树一帜,系列发现和研究在国内外尚属首次,在相关领域具有引领作用。 

叶足动物是一类已经灭绝了的具有叶足 状附肢的蠕形动物。这一类群在5.4亿年的寒武纪非常繁盛,现在已全部灭绝。叶足动物虽已全部灭绝,但是它与地球上最大优势类群节肢动物(蜘蛛、蟑螂、蝴蝶、蚊子等)的起源密不可分。

2005年,刘建妮教授在位于我国云南澄江的寒武纪化石库中发现了一种奇特的生物——“仙人掌滇虫”。它来自5.4亿年前的寒武纪海洋,浑身长刺,身体和腿基本一样粗。在大量阅读文献的基础上,初步推断出这种生物极有可能是学术界期待已久的,曾湮没在远古历史尘埃中节肢动物的一个祖先。为了证明自己的推断,她带上近40块化石来到德国,和柏林自由大学的Michael Steiner博士及柏林自然科学博物馆的Jason A Dunlop 研究员仔细观察和研究化石。从找到第一块化石到最后以论文的形式发表,整个研究工作前前后后历时六年,中间也反反复复经历了很多的失败和挫败。但刘建妮教授团队及国外合作者自始至终都秉承着严谨踏实的风格以及不功利不放弃的精神,经过一次次的讨论,一点点解决每一个疑难问题,终于从中找到关键的生物演化信息。

“行走的仙人掌”的发现首次初步破解了节肢动物门起源与早期演化这一长期困扰学术界的科学难题。

 

5.2亿年前云南澄江生物群中的后口动物

陕南深山探寻5.35亿年前“远祖”

皱囊动物代表着迄今已知的毫米级人类远祖的一个近亲。

5.2亿年前澄江动物群中脊椎动物、头索动物、尾索动物、棘皮动物、古虫动物等后口动物门类的爆发性出现,真实地支持了西北大学舒德干院士团队提出的动物树三幕式爆发成型理论,但人们更期盼能窥见比这些早期后口动物门类更古老的“爆发引线”类群的庐山真面目。澄江动物群中的后口动物个体大小已经演化至厘米级宏观水平,动物演化逻辑告诉我们,它们必然源自毫米级微型水平的更古老祖先。那么,这些原始微型后口动物到底会长成什么样子呢? 

多年来,韩健研究小组对5.35亿年前的陕南西乡宽川铺组中微型动物化石进行了深入研究。他们不仅发现了多种基础动物和原口动物,而且还发现了原始的后口动物皱囊动物。这种动物呈半椭球形,成体大小约一毫米左右;位于腹面的可伸缩的环状口部与澄江动物群中的西大动物的双环大口非常相似;表面4对体锥又与澄江动物群中的古囊动物的两个体锥毫无二致。最为奇特的是,所有标本没有发现任何尾部和肛门的迹象。而腹面口部和缺乏肛门恰是两侧对称动物基干类群异涡虫形类所具有的两个典型特征。

我国的珍稀化石证据告诉我们,在脊椎动物大家庭里,澄江动物群中的天下第一鱼“昆明鱼目”代表着5.2亿年前刚刚创造出头脑和原始脊椎的“宏型”人类祖先;而在更广泛的后口动物亚界范围内,5.35亿年前的皱囊动物应该与创造鳃裂雏形的微型人类远祖亲密相关。

“如果将澄江动物群中的后口动物大爆发比作一挂鞭炮燃起的话,此次 ‘皱囊动物’的发现,相当于找到了这挂鞭炮的引线。”舒德干院士这样评价该成果。

这些事例只是西北大学重大基础研究成果史中的辉煌一页。长期以来,西北大学科技工作面向科学前沿、面向中省重大需求、面向经济社会主战场,以强化基础研究源头创新能力为核心,不断创新提升基础研究能力的举措,鼓励战略科学家和领军人才“甘坐冷板凳,专注大学问”,不断攻克最前沿的科学难题,催生重大原创性研究成果,抢占所在学科国际科学前沿的制高点,发挥科技人才聚集、学科门类齐全、源头创新积淀深厚的优势,成为陕西高校的“排头兵”。

 

中省主流媒体采访重大基础研究成果走进西北大学

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