沉积物中古DNA在古生态、古环境和古气候研究中的应用     

《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   

柴达木盆地北缘侏罗纪古生态特征及其古地理意义   总被引：1，自引：1，他引：0  

杨平  谢宗奎  袁秀君  朱思俊  易德彬 《古地理学报》2006,8(2):165-173

根据多门类化石古生态和岩相、沉积构造等资料,分析了柴达木盆地北缘侏罗纪的古气候和沉积环境。介形类、轮藻、叶肢介、双壳类和植物等化石在地层中的产出特征反映了当时以湖沼及滨浅湖为主的沉积环境,广泛分布的植物及孢粉化石组合面貌的变化揭示出盆地北缘早、中侏罗世为热带－亚热带温湿气候,早侏罗世晚期和中侏罗世晚期古气候两度明显干热化。陆生植物与湖沼相动物化石的交替出现,反映了盆地北缘侏罗纪湖泊、沼泽与低山相间分布的古地理面貌。早侏罗世湖泊多期发育但规模较小,中侏罗世中晚期湖泊规模最大。  相似文献   

中国湖泊古生态研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

羊向东  王荣  董旭辉  王倩  陈旭  徐敏  张科 《湖泊科学》2020,32(5):1380-1395

湖泊古生态学是古湖沼学的一个主要分支学科,主要通过沉积记录中的各种生物化石指标分析,重建不同时空尺度的湖泊生态系统演化过程,回答生态学、全球变化和环境管理应用方面的议题.本文回顾了国内外湖泊古生态研究的发展历程,在介绍湖泊古生态系列指标和研究基本原理基础上,着重评述了过去20 a来我国湖泊古生态研究取得的主要进展和成果,包括:(1)建立了基于多种生物和生物标记化合物指标进行古气候环境要素(温度、盐度、水体总磷等)定量重建的系列转换函数模型;(2)重点揭示了不同地质历史时期和近百年来湖泊生态环境演变的规律,及其对自然和人为驱动的响应特征与机理;(3)利用古生态记录诊断了湖泊生态系统突变模式与早期信号特征,定量揭示了湖泊生物群落演替与生态系统弹性损失的关系.上述成果为湖泊环境管理和治理提供了重要依据.本文最后对我国湖泊古生态研究进行了展望,提出了今后研究的重点方向.  相似文献   

张掖国家地质公园白垩系下沟组叶肢介化石的发现及古生态与古环境     

仲新  孙新春  辜平阳  李小强  刘莎  刘晔 《地球学报》2020,41(4):543-553

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   

孢粉稳定碳同位素研究进展   总被引：2，自引：0，他引：2  

边叶萍  翁成郁 《海洋地质与第四纪地质》2009,(3)

由于植物的光合作用途径不同,C3和C4植物的δ13C值有明显不同的分布范围,这可以用来研究环境的变化。花粉的碳同位素分析结果显示其δ13C值与植物的δ13C值变化规律一致,也能很好地反映植物的光合作用途径,进而间接反映其所处的气候环境条件。相比于植物体,化石花粉颗粒组成成分较单一,而其生成时间短,因而其碳同位素或许能较好地反映植物开花期时的环境条件,如雨水、大气CO2等的性质,为更精确的环境重建提供可能。初步的研究结果也显示花粉的δ13C值与开花期的温度存在线性关系。高精度结果的取得依赖于实验技术和仪器设备的改进,研究表明传统孢粉的醋酸酐处理过程中存在碳同位素污染,采用浓H2SO4浸泡可达到相同的去除纤维素的目的而避免污染。另外,通过对质谱仪的改进——装配旋转镍丝等进样系统(SWiM-IRMS),使实验所需的测试量大大减少,对单粒花粉进行测定也已经成为可能,但实验的精度还待进一步提高。  相似文献   

豫西南中新生代古地理环境变迁     

冯祖杰  周旗  王军  谷保俊 《河南国土资源》1997,(4)

豫西南地区曾经是恐龙生活的“家园”。本文根据区内地层发育和出露特点，结合地壳（构造）活动规律，对豫西南中、新生代自然古地理环境（古地理、古环境、古气候、古生态）进行初步研究。这一研究结果对展示中生代恐龙的自然生态、生活环境，揭示恐龙演化规律和灭绝原因，具有一定的理论和实际意义。  相似文献   

有机质饱和烃和δ~(13)C_(org.)记录的博斯腾湖早全新世晚期以来生态环境演变     

任雅琴  王彩红  李瑞博  张惠荣  张成君 《第四纪研究》2014,(2)

通过对新疆博斯腾湖湖芯沉积物中有机质饱和烃、有机质碳同位素组成(δ~(13)C_(crg))以及与前人得到的环境代用指标结果综合分析,重建了博斯腾湖从早全新世晚期以来古生态环境和湖泊水文的变化历史。结果表明,博斯腾湖大约在8130cal.a B.P.之前气候冷湿,湖泊不发育;约在8130~6400cal.a B.P.为暖湿的全新世适宜期,博斯腾湖流域降水和开都河径流量增加,湖泊水位上升外溢,水生植物及陆生植物发育;6400~5500cal.a B.P.左右冷湿,有效湿度较高,湖泊仍处于较高水位;5500~3000cal.a B.P.左右气候波动明显,为温干时期,而大约在4500—3900cal.a B.P.期间降温,为冷干环境;3000cal.a B.P.以来气温降低,2300~1250cal.a B.P.左右气温有所回升,大约自1250cal.a B.P.以来博斯腾湖地区自然环境逐渐干旱恶化,陆生植物发育较差,而湖泊中沉水植物发育较好。  相似文献   

Elemental and Isotopic Signatures in the Sediments Influenced by Seal Excrement on Antarctic Fildes Peninsula and Their Po- tential Paleoecological Applications     

刘晓东孙立广  尹雪斌谢周清朱仁斌  王玉宏 《极地研究(英文版)》2005,16(2):121-134

The elemental and isotopic signatures in the sediments influenced by seal excrement on Antarctic Fildes Peninsula are examined for their potential palaeoecologlcal applications. The seal hair abundance in sediments exhibits remarkable fluctuation versus depth, indicating similar changes in historical populations of the seals visiting the marine terrace. The combination of δ^13 C, total organic carbon concentration （TOC）, total nitrogen concentration （TN） and atomic C/N ratio shows that the organic matters in sediments with numerous seal hairs have a marine origin and are predominantly derived from seal excrements. The large δ15 N values in sediments are attributed to trophic enrichment and NH3 vollatilization processes. The large variations in the δ^15 N values and the negative correlation between the δ15 N values and the seal hair abundances seem to be the results of changes in the paleoclimates and the volatilization rates of the ammonia produced in the seal excrements. The 87 Sr/86 Sr ratios in the acid-soluble fraction of sediments are interpreted as a mixture of the ones from the seal excrements （30%-50%） and the chemically weathered local bedrocks （70%-50%）. The calculated proportion of seal-derived Sr based on the ^87 Sr/^86 Sr ratios has a significant correlation with seal hair abundances in sediments. These results suggest that δ15 N values and the ^87 Sr/^86 Sr ratios in the acid-soluble fraction of sediments were influenced by seal excrements, similar to seal halt numbers, and thus can potentially be used to estimate the historical seal population in the Antarctic region.  相似文献   

浙江杭州萧山跨湖桥遗址发掘中的一些地学问题研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

梁 河冯宝英  胡艳华毛汉川 《中国地质》2011,38(2):504-515

本文采用高分辨率层序地层学理论,运用气候旋回、基准面升降旋回,以及海平面升降旋回在区域上等时的原理,对研究区46 km2中的23个钻孔及两条全新世剖面进行了高精度的对比研究及沉积环境分析,对跨湖桥人的生态环境进行了深入的研究,得出8000 aBP跨湖桥人生活的地貌环境、植被、动物、气候已与现今基本一致,跨湖桥人突然"消失",是由于海平面上升,遗址被淹而致。直至3000 aBP海水还未从本区退出,所以先人不可能迁回,从而显示出某种"神密"色彩。  相似文献   

柴达木盆地察尔汗古湖相地层正构烷烃与河蚬化石记录的古生态环境     

杨明生  张虎才  李斌  常凤琴  雷国良  蒲阳 《地球学报》2011,32(1):87-94

利用常规14C、加速器(AMS)方法对柴达木盆地察尔汗湖一典型古湖相沉积剖面系统测年,并对测年结果进行不同组分和不同实验室对比,确定该剖面发育于察尔汗古湖高湖面时期(39.7 ka B.P.～17.5 ka B.P.).通过对削面沉积物正构烷烃的系统分析,结果表明正构烷烃携带了重要的湖泊演化的环境和生物信息,其中nC2...  相似文献