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《地学前缘》2017,(2):286-291
随着分子生物学技术的发展,DNA技术的应用逐渐从生物学研究拓展到进化、环境和气候变化等研究领域。因为DNA容易受到水解、氧化、紫外辐射、酶解等过程的破坏,所以人们认为DNA很容易降解,保存时间不长,但是近年来的研究成果显示,古生物和古人类的化石或骨骼、冻土、湖泊海洋沉积物等样品中包含已保存数千年甚至长达数百万年以来的古DNA。古DNA作为重要的信息载体,可以诠释人类、动植物和微生物进化和迁移过程及它们对环境和气候变化的响应。反过来,古DNA在古环境、古气候重建方面也起着重要作用,沉积物样品的古DNA往往保存了历史时期的水体和水体周围环境以及气候变化等信息。通过对沉积物中古DNA的研究,可以获得历史时期的水生生物(包括藻类、水生动植物等)的群落演化,和水体周围岸基生活的动植物群落(植物落叶、动物毛发冲带到水体并沉积下来)演替,进而反演水体和水体周围气候环境以及气候变化信息。通过研究古人类和动物化石中保存的DNA,可以探讨人类的迁徙和进化过程,溯源家畜的驯化历史。本文将介绍环境古DNA的保存和可靠性评价,重点探讨古DNA在古生态以及古环境、古气候重建研究中的优势及应用,并展望古DNA在生物进化和环境研究等领域的应用前景。 相似文献
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近10多年来随着分子生物学、有机地球化学的理论和现代测试技术的不断更新和发展,人们 可以在古DNA、古蛋白质、类脂等古代生物分子(ancient biomolecules)的尺度上去研究古 代生物的谱系关系、分子演化理论、人类的起源和迁移、动物和植物的家养和驯化过程及早 期农业的发展、考古点的动植物残骸的精确鉴定、新的定年技术以及古气候的变化等等重要问题. 相似文献
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张掖国家地质公园红山湾白垩纪单型盆地是张掖—民乐盆地的重要组成部分,长期缺乏可靠的生物地层和古生态与古环境研究。本文首次报道了该区下白垩统下沟组叶肢介化石,包括1个种和3个未定种:Eosestheria ovate、E.sp.。结合首次发现的大古植物化石Claophlebis、Podozamites、微古植物化石和前人同位素测年结果,认为地质公园红山湾一带成景地层属于Aptian阶,应为Aptian中晚期。通过对叶肢介个体8个特征参数进行测量,运用PAST软件进行常规统计分析与多元统计分析,按照生态系统,结合发现的大古、微古植物化石,将早白垩世红山湾盆地划分为陆地水生和陆生生态系统,对沉积盆地古生态与古环境进行了恢复与重建。 相似文献
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综述了第四纪湖相介形虫化石种属组合在环境重建研究中取得的进展和存在问题,讨论了今后发展的趋势.湖泊沉积物介形类种属组合正逐渐成为古环境重建研究的常规微体生物学指标,过去几十年来国际国内研究取得重要进展,种属组合与环境参数的定量化研究成为主要趋势.化石壳体样品处理、埋藏条件评价等是提取种属组合指标的重要影响因素,需要规范化.现生种的个体与群落生态信息定量观测、调查研究是利用现代类比法(MAT)定量重建古环境的基础,也是我国介形类化石组合与环境重建中应该加强的方面. 相似文献
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晚中生代时期华北东北部发育燕辽生物群、热河生物群和阜新生物群陆地生物群。它们的快速演变过程和华北克拉通上同时期发育的岩石圈减薄、大面积强烈岩浆活动、变质核杂岩及伴随的伸展盆地等地球表层重大地质事件并行发生,表现着地壳表层系统圈层间的相互作用和响应。生物群的繁盛与灭绝与地球表层大规模岩浆-火山活动(髫髻山组—张家口组和大北沟组—义县组)发育时代高度协同一致。地球表层重大地质事件直接或间接地控制或改造着地球表层古地理和古生态环境,生物群只得调整自身去适应环境和生态背景的改变。火山-岩浆活动改变着地质-生态环境,生物群都紧密联系多期次火山-岩浆活动,化石也都被埋葬在沉积-火山碎屑岩中。华北克拉通破坏重大地质事件发生响应于全球变化和统一地球表层系统。盆地沉积充填序列、特殊陆相环境沉积建造、特殊环境沉积物等记录了响应的古地理、古环境变化与响应。陆地生物群分布、演化、更替与精确定年,脊椎-无脊椎生物(化石)埋葬特征,生物演化速率、消长关系和生物群(组合)更替的形式和性质,以及脊椎动物骨骼、牙齿的常量、微量元素、H-B-C-N-O-S和C-O-Sr等地球化学特征的研究可以恢复和重建古地理、古生态环境和古生态系统。 相似文献
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华南的新元古代地层(780~542 Ma)保存有许多经典的地层剖面和丰富的宏体化石记录, 一直是我国新元古代, 特别是南华系和震旦(伊迪卡拉)系地层对比的标准区域。本项研究重新考察了部分重要的标准剖面和化石点, 重点采集了近年来开始研究的云南“江川生物群”, 贵州江口“翁会生物群”的宏体化石, 在总结了前人研究成果的基础上, 集成了最新的研究进展, 综合记录了华南晚新元古代地层中的宏体化石特征, 组合面貌, 据此提出了华南晚新元古代生物地层序列。宏体化石的记录表明在这一时期伴随着显著的气候和环境变化, 发生了一系列重要的生物演化事件, 多细胞的宏观后生动、植物普遍出现了组织分化, 器官形成和发育创新, 以及生物结构和功能的进一步复杂多样化。这种多样化的发展大体可以划分为三个阶段, 分别以震旦(伊迪卡拉)纪的三个宏体化石组合为代表: (1) Anhuiphyton—Thallophyca—Paramecia 宏体藻类化石组合, (2) Enteromorphites—Doushantuophyton—Eoandromeda—Sinospongia 宏体化石组合, (3) Paracharnia—Gaojiashania—Cloudina—Longfengshania 宏体化石组合。由于华南震旦纪宏体化石具有较为独特的组合面貌, 与国外末次冰期后大量出现的伊迪卡拉型生物群(阿瓦隆生物群, 庞德/白海生物群和纳马生物群)如何对比, 还有待深入的研究。本文还重点讨论了华南地区新元古代宏体化石的南、北方对比问题。 相似文献
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遗迹化石大都是原地埋藏,研究遗迹化石在古环境、古气候、古海洋和古生态等方面的重建具有重要的意义。綦江国家地质公园老瀛山园区夹关组地层中已发现的无脊椎动物遗迹化石经鉴定包括1大类3属3种,分别为觅食迹Scoyenia gracilis(纤细斯柯茵迹)、Beconites antarcticus(南极似塔形迹)和Planolites beverleyensis(贝弗利漫游迹)。这些遗迹化石都属于Scoyenia遗迹相,代表了研究区在白垩纪夹关期为间断性暴露地表的河漫滩或者滨浅湖环境。 相似文献
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遗迹化石(或生物成因沉积构造)是原产地环境条件的指示者,是原地埋藏的遗迹群落,因此几十年前即用来研究古环境和古地理。本文从4个方面讨论了利用遗迹化石群落来解释古代环境和古地理条件：①陆相和海相遗迹化石群落的区别;②海陆过渡带环境的遗迹化石群落和海岸线的识别;③遗迹相的古环境和古地理应用,且讨论了Skolithos(石针迹)、Cruziana(克鲁斯迹)、Zoophycos(动藻迹)和Nereites(类砂蚕迹)四个遗迹相研究的新进展;④利用遗迹化石群落对一些地质事件的解释,包括一些沉积事件的解释以及判断缺氧和贫氧环境。 相似文献
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古代生物分子在第四纪研究中的应用 总被引：4，自引：1，他引：4
从第四纪化石和沉积物中获得的古代生物分子为第四纪研究者提供了丰富和独特的有关古代生物、遗传和古环境信息的定量和高分辨率的数据.过去10多年的研究证实来自第四纪材料中的各种古代生物分子的分离、鉴定和应用的能力在不断增加.文章总结了古代生物分子在第四纪研究中的最新进展,主要包括以下几个方面的内容:1)不同类型的古代生物分子在地质体中的保存和降解;2)古DNA和古蛋白序列中的生物遗传学信息;3)单体分子同位素与第四纪古环境和古气候研究;4)建于古代生物分子水平上的第四纪年代学.作者预见对第四纪地层中的原位和分散保存的古代生物分子的研究将在广度上以多分子综合研究而深度上与单体分子同位素技术相结合,为第四纪科学家们提供大量解决地质学和演化生物学问题的高精度数据.随着地球化学和分子生物学技术的不断改进以及人们对古代生物分子的降解过程和机制的进一步理解,对古代生物分子的研究无疑将进一步促进和推动第四纪科学研究的发展. 相似文献
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华南伊迪卡拉纪"庙河生物群"的属性分析 总被引：4，自引：0，他引：4
我国南方伊迪卡拉(震旦)系陡山沱组页岩中,保存了以"庙河生物群"为代表的宏体碳质压膜化石群,以大量底栖固着的多细胞藻类为主,还包含推测的后生动物和海绵动物、可疑的遗迹化石等多门类生物化石,化石类型多样、分异显著,代表着新元古代"雪球"冰期之后和寒武纪早期后生动物大爆发前夕地球早期多细胞生物的一次大规模的进化辐射事件。本文通过比较湖北秭归庙河和贵州江口翁会两个典型产地的宏体化石优势属种的形态特征,以及两地所处的沉积古环境,分析探讨了这些优势类别与现生多细胞生物(包括红藻、褐藻和绿藻三大高级藻类)的亲缘关系。研究表明,寒武纪之前大约35~10Ma间,各门类多细胞藻类广泛发育,与后生动物的先驱分子构成独特的古生态群落。 相似文献
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主要综述了古 DNA研究进展以及结合古 DNA序列和基因库中的数据构建系统发育树。这些研究能解决许多有关演化生物学、考古学、人类演化及迁移、动植物的家养和驯化过程及早期农业的发展、考古点的动植物残骸的精确鉴定及地质演化等问题。另外 ,还列举了一些重要的实例 相似文献
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古代生物分子与分子考古学 总被引：14，自引：0，他引：14
分别论述了从古DNA，古蛋白质，类脂化合物等古代生物分子的尺度去研究人类的起源和迁移，动，植物的家养和驯化过程及早期农业的发展，考古点动植物骸的精确鉴定，新的定年技术以及古气候的变化等与考古学相关的许多重要问题，对分子考古学及其应用进行综述，并就在我国开展分子考古学研究提出了展望。 相似文献
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中国环境考古学研究综述 总被引：6，自引：0，他引：6
近十几年来，环境考古学在中国取得了令人瞩目的发展。回顾十几年来的研究实践可以发现，我国旧石器时代的环境考古工作，主要集中于古代人类生存环境的重建，在研究方法上经历了传统分析阶段和多元分析阶段，现在试图进入综合研究阶段。而新石器和铜石并用阶段的环境考古工作，则集中于探讨考古文化的兴衰、更替、中断和转移的环境背景。实践证明，现阶段的环境考古学需要考古学和地学各分支学科之间的紧密结合，需要基础理论上的突破与研究方法上的改进。 相似文献
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第四纪科学与环境考古学 总被引：3，自引：0，他引：3
由于第四纪包含了人类生活与生产的全部历史，第四纪研究成为环境考古研究的主要内容。第四纪科学作为环境考古的一种研究手段，对于考古学家而言，其目的是获取更多的考古资料和更多的考古学信息，对解释人类社会发展的一般法则提供更多的帮助；对于第四纪科学家而言，古人地关系的研究只能通过环境考古学来实现。在环境考古研究中，第四纪科学主要承担3个方面的研究内容：①重建古人类活动区域自然环境演变的历史；②探索遗址形成和废弃的自然原因；③包括农业考古、人类起源与现代人起源等的专题研究。在研究方法上，可基于不同空间尺度进行，不同尺度有不同的研究方法。对于小尺度环境考古，采用主题研究；中尺度、大尺度和超大尺度研究，采用对比研究。所有的高级尺度研究一定是建立在低级尺度研究基础之上，就像一座金字塔。低级尺度研究是基础，是高级尺度研究资料和证据的积累；同时不同研究尺度可大可小，它的界定根据研究主题而决定。第四纪科学在环境考古发展中具有广阔的前景，但环境考古学的进一步发展还需要考古学家与地学家的精诚合作，需要双方多进行学科之间的交流。我国环境考古学的发展还处在资料积累阶段，应该循序渐进发展环境考古学。 相似文献
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环境考古学是一门介于考古学与第四纪环境学(或古地理学)之间的边缘学科。它出现于20世纪之初,经过近1个世纪的摸索和实践,在理论和方法上日趋成熟。中国环境考古学出现较晚,但发展迅速,已经形成以人类生态系统理论为依据,以聚落和遗址古环境分析为主要手段,以探讨古代人类行为及其文化的形成、发展和演变的环境背景为目标的新型交叉学科。目前,它已经逐渐得到了中国考古学家的广泛认同,并成为考古学研究的重要组成部分,在涉及人类起源、MIS3阶段旧石器晚期文化革命、旧—新石器文化过渡以及农业起源、文明起源等一系列关键问题的研究中发挥着重要作用。 相似文献
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自20世纪80年代以来,成都平原环境考古工作在聚落选址与地理环境、古气候与古蜀文明发展、灾变事件研究及史前人地关系综合研究等方面取得重要进展。研究表明: 成都平原史前城址群的出现与当时的地理环境应有很大关系;成都平原中—晚全新世以来气候整体温暖湿润,其中有多次气候波动和降温事件发生;古洪水、古地震等自然灾害与古蜀文明发展的关系很密切;基于成都平原诸多先秦遗址的人地关系综合研究表明,河流、地貌、气候等因素与史前聚落变迁有很大关系。总体上,成都平原环境考古工作经历了3个发展阶段。受限于研究材料和方法,目前仍然缺乏高分辨率古环境演变规律的研究成果;自然灾害与成都平原先秦时期古文化演变的一些重要节点的耦合关系仍不明确;今后还需要加强与河流地貌有关的聚落环境考古研究;利用地理信息系统和遥感技术分析环境变迁与人类活动关系以及定量和模型化研究史前人地关系也将是未来成都平原环境考古工作的重要内容。 相似文献
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Ancient dna from pleistocene fossils: Preservation, recovery, and utility of ancient genetic information for quaternary research 总被引：1，自引：0，他引：1
Hong Yang 《Quaternary Science Reviews》1997,16(10):1145-1161
Until recently, recovery and analysis of genetic information encoded in ancient DNA sequences from Pleistocene fossils were impossible. Recent advances in molecular biology offered technical tools to obtain ancient DNA sequences from well-preserved Quaternary fossils and opened the possibilities to directly study genetic changes in fossil species to address various biological and paleontological questions. Ancient DNA studies involving Pleistocene fossil material and ancient DNA degradation and preservation in Quaternary deposits are reviewed. The molecular technology applied to isolate, amplify, and sequence ancient DNA is also presented. Authentication of ancient DNA sequences and technical problems associated with modern and ancient DNA contamination are discussed. As illustrated in recent studies on ancient DNA from proboscideans, it is apparent that fossil DNA sequence data can shed light on many aspects of Quaternary research such as systematics and phylogeny. conservation biology, evolutionary theory, molecular taphonomy, and forensic sciences. Improvement of molecular techniques and a better understanding of DNA degradation during fossilization are likely to build on current strengths and to overcome existing problems, making fossil DNA data a unique source of information for Quaternary scientists. 相似文献
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60年代质子磁力仪问世,磁力勘查成为探查古遗存空间分布的主要地球物理方法之一。同时,古地磁学的发展使磁性地层学成为确定古遗存、古人类化石时代的重要手段。随着第四纪沉积物磁性特征研究的深人,又为环境考古提供了新的途径。作者通过实践研究,认为以古遗存本身及所处的地层的磁性特征为基础,从磁学机制出发,可将上述空间、时间及环境考古诸方面有机结合起来,构成统一的考古磁学。文中以祥硕的数据、实例介绍了应用的效果,并阐述了具体的工作方法与技术。 相似文献
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旧石器时代考古学一百年来的发展已从地质古生物和器物类型分析转向全方位的古生态环境和人类行为信息提炼以重建更新世的文化发展史。它的探索范围不仅包括动物骨骼、埋藏环境、工具使用和生产工艺,而且还进人了人类智力演化的领域。 相似文献