图书在版编目（CIP）数据

岁月菁华：化石档案与故事 / 中国科学院南京地质古生物研究所编；杨群主编. —杭州：浙江大学出版社，2017.12

ISBN 978-7-308-17629-3

Ⅰ. ①岁… Ⅱ. ①中… ②杨… Ⅲ. ①古生物—化石—南京—画册 Ⅳ. ①Q911.725.31—64

中国版本图书馆CIP数据核字(2017)第275096号

岁月菁华：化石档案与故事
　　中国科学院南京地质古生物研究所　编
　　杨　群　主编

策划编辑　徐有智 许佳颖

责任编辑　伍秀芳

封面设计　程 晨

书脊装帧　程 晨 尤含悦

出版发行　浙江大学出版社

　　　　　（杭州天目山路148号 邮政编码310007）

　　　　　（网址：http:// www.zjupress.com）

排　　版　杭州林智广告有限公司

印　　刷　浙江省邮电印刷股份有限公司

开　　本　889mm×1194mm 1/16

印　　张　15.25

字　　数　325千

版 印 次　2017年12月第1版 2017年12月第1次印刷

书　　号　ISBN 978-7-308-17629-3

定　　价　268.00元

版权所有 翻印必究 印装差错 负责调换

浙江大学出版社发行中心联系方式：（0571）88925591；http://zjdxcbs.tmall.com

目录
CONTENTS

《岁月菁华》编写组

前言

史海掠影

前寒武纪

古生代

中生代

新生代

后记

《岁月菁华》编写组

主编

杨群

成员

顾元达　张允白　陈孝政　傅强　樊晓羿　蔡华伟　毛礼米　冯伟民　袁道俊　盛捷

摄影

樊晓羿　傅强　汤晶晶

供图（按姓氏汉语拼音排序）

蔡晨阳　曹美珍　陈　雷　陈　哲　陈均远　李保华　林彩华　刘　锋　罗　辉
　　祁玉平　孙卫国　谭　超　唐　卿　唐玉刚　王　博　王　军　武　雯　徐　宾
　　徐洪河　许　波　杨定华　殷宗军　尹磊明　袁训来　曾　晗　张小萍　张元动
　　赵方臣　钟石兰　周志炎　朱茂炎

前言

中国科学院南京地质古生物研究所（简称南京古生物所）是专门研究古生物的国家级科研机构，成立于1951年，其前身是前中央研究院地质研究所及前中央地质调查所等机构的古生物室（组）。目前，它是我国唯一从事古生物学（古无脊椎动物学与古植物学）和地层学研究的专业机构，被誉为“国际三大古生物研究中心之一”。

古生物见证了生命起源和生物演化历史。古生物化石以及产出化石的岩石地层是南京古生物所科学家的主要研究对象。地层就好像是一本书，记录了地球的历史，化石则保存了地质历史上生命演化的历程，见证了地球表面沧海桑田、气候变化、火山爆发、板块运动、天地撞击等地质历史事件，也记录了地球表面生态系统的变迁，物种起源、灭绝、更替及其与自然环境协同演化的历史。

南京古生物所几代科学家为了中国的古生物学科发展，历经艰辛，在门类古生物学、地球早期生命的起源与寒武纪大爆发、澄江生物群、热河生物群、重大地史时期生物起源-辐射-灭绝与复苏、生物地层学与全球标准层型剖面和点位（俗称“金钉子”）、青藏高原等中国各区域和南极综合科学考察等领域取得了丰硕成果。他们在Science、Nature、PNAS等国际著名学术刊物上发表的研究成果，多次被评为“中国基础研究十大新闻”、“中国十大科技进展新闻”、“中国科学十大进展”等；他们主持完成的“澄江生物群与寒武纪大爆发”荣获2003年国家自然科学奖一等奖。在中国现已建立的10个“金钉子”中，有7个是由南京古生物所科学家主持完成的。

南京古生物所英才辈出，建所以来先后有李四光、斯行健、赵金科、王钰、卢衍豪、穆恩之、李星学、顾知微、盛金章、周志炎、戎嘉余、金玉玕、陈旭和沈树忠等14位科学家当选为中国科学院院士（学部委员）。研究所的科学家先后承担和领导了多项重大国际合作项目，在国际古生物协会（IPA）和国际地层委员会（ICS）及其分会等诸多国际学术组织中担任主席、副主席、选举委员，并在中国多次主办具有重要影响的国际学术会议。

南京古生物所收藏了自中国古生物学诞生之日起，古生物学家近百年来在国内外采集的古生物化石。其中，已经研究、描述、图示并公开发表各类模式标本16万余件，收藏了著名学者如葛利普、李四光、孙云铸、尹赞勋等在1949年之前采集研究的标本，汇集了研究所建所以来在承担中国各门类化石、中国各纪地层划分对比和各纪地层界线层型剖面研究、青藏高原及南极地层古生物、澄江生物群、热河生物群等重要科研项目中取得的模式标本。

2005年，南京古生物博物馆建成并向社会正式开放。博物馆展览以精美的古生物化石和科研成果为主体，包括“澄江生物群”、“热河生物群”等特异埋藏化石群中的珍贵标本，如奇虾、微网虫、中华龙鸟、雌雄孔子鸟、辽宁古果等化石标本，堪称国宝级化石精品。

岁月荏苒，菁华凝练。本图集向大家展示的，既有南京古生物所收藏的精品化石，也有南京古生物所科学家在探索生命演化历史的历程中的成果实例。每件化石的背后都有着精彩的故事；它们不仅再现了几十亿年来地球生命的恢弘演化史，还记录了中国古生物学充满艰辛曲折却又辉煌灿烂的百年发展史。

感谢科技部、国家自然科学基金委、国土资源部、中国科协、中国科学院、江苏省和南京市人民政府以及社会各界对南京古生物所的关心和支持！感谢国内外各兄弟单位和个人的支持与合作。

本图集编撰工作得到南京古生物所各位专家学者和各部门的大力支持；中科院古脊椎动物与古人类研究所邓涛研究员、汪筱林研究员在脊椎动物化石方面给予指导；部分历史素材源于《中国古生物学学科史》（中国科学技术出版社，2015）和南京古生物所未发表资料。由于编写人员的水平及编写时间所限，不足之处敬请批评指正。

杨群 博士

中国科学院南京地质古生物研究所 所长

中国古生物学会 理事长

2017年7月

史海掠影

古代中国的化石记录

沈括 Shen Kuo（1031—1095）

据文献记载，中国最早关于化石的记录出现在两千多年前春秋战国时期的《山海经》中，其中提到的“龙骨”“龙鱼”等就是脊椎动物化石。

北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中首次明确表述化石的来源和本质（他所描述的“竹笋”经考证很可能是新芦木类化石），认为化石是经历沧海桑田，最终存留在岩石中的古生物遗体、遗物或生活痕迹。

卡勒莱新芦木

晚三叠世，陕西宜君

钝肋芦木

二叠纪，内蒙古清水河

黄庭坚 Huang Tingjian（1045—1105）

北宋著名诗人、书法家黄庭坚收藏了中国第一件经人工打磨的鹦鹉螺类化石标本——中华震旦角石（Sinoceras chinense），并在其上镌刻了他的亲笔题诗：“南崖新妇石，霹雳压笋出。勺水润其根，成竹知何日。”

中国古生物研究的先驱

李希霍芬 F. von Richthofen（1833—1905）

德国学者李希霍芬（Ferdinand von Richthofen，1833—1905）

在中国旅行五年，他编著的5卷本著作《中国：亲身旅历及研究成果》，包括了古生物学的专论以及志留纪至第四纪地层的综合论述，成为我国地层古生物学发展早期的重要参考书。

葛利普A.W.Grabau（1870—1946）

美国学者葛利普（Amadeus William Grabau，1870—1946）

他是对中国地质古生物学贡献最大的外国学者，曾在中国地质调查所和北京大学任教，培养了中国最早一批地层古生物学者。

法国学者德日进（Pierre Teilhard de Chardin，1881—1955）

他在1923—1946年长期调查中国的地层、古生物和区域地质，并为之作出重要贡献。

瑞典学者赫勒（Thore Gustaf Halle， 1884—1964）

他于20世纪早期应邀在中国地质调查所工作，对中国古植物学的建立和发展贡献良多。

李希霍芬的《中国》及植物化石图版

假隔壁灰角石

中奥陶世，河北唐山滦县

葛利普1922年研究发表

章鸿钊（1877—1951），浙江湖州人，1905年留学日本，入东京帝国大学地质学系学习；1911年毕业回国，在京师大学堂农科任地质学讲师。中国地质事业创始人和奠基人之一，中国地质学会首任会长。

丁文江 Ding Wenjiang（1887—1936）

丁文江（1887—1936），江苏泰兴人，1902年留学日本，1904年留学英国，1911年毕业于格拉斯哥大学，获地质学、动物学双学士学位。中国地质事业创始人和奠基人之一，牵头创办中国第一个地质机构——中国地质调查所。

翁文灏（1889—1971），浙江鄞县人，1908年留学比利时鲁汶大学地质系，1912年毕业，在23岁时成为中国地质学界第一位博士。中国地质事业创始人和奠基人之一，中国第一张着色全国地质图的编制者。

栉羊齿（未定种）

二叠纪，云南宣威

丁文江采集，T.G. Halle 1927年研究发表

夏利安原始鳞木

早泥盆世，云南曲靖

丁文江采集，T.G. Halle 1936年研究发表

李四光（1930）研究的䗴类薄片

中国地质古生物学家中最早发表古生物学论文的是李四光（1923）、周赞衡（1923），最早发表古生物学专著的是孙云铸（1924）。中国古生物学系统研究中的主要化石门类及早期主要学术带头人有：䗴类（李四光、陈旭、盛金章）、珊瑚（乐森璕、黄汲清、俞建章、计荣森、王鸿祯）、苔藓动物（乐森璕）、腕足动物（赵亚曾、黄汲清、田奇㻪）、头足类（俞建章、尹赞勋、田奇㻪、孙云铸、许德佑）、腹足类（秉志、尹赞勋、许杰、阎敦建）、双壳类（赵亚曾、许德佑、顾知微）、三叶虫（孙云铸、卢衍豪、张文堂）、棘皮动物（田奇㻪、孙云铸、穆恩之）、笔石（孙云铸、许杰、穆恩之）、古脊椎动物与古人类（杨钟健、裴文中、贾兰坡、卞美年、刘东生、周明镇、吴汝康、刘宪亭）、古植物（周赞衡、斯行健、李星学）（引自《中国古生物学学科史》，中国科学技术出版社，2015）。

坚叶杉（未定种）

白垩纪，山东莱阳

此为中国学者研究的第一批古植物标本，由周赞衡发表于1923年

假胄菊石？（未定种）

三叠纪，湖北保安

标本研究者许德佑1944年在贵州野外考察期间被土匪杀害

太原网格长身贝

晚石炭世，山西太原关底沟

农商部地质调查所图书馆陈列馆开幕典礼摄影（1922年）

第一排左三谢家荣，左四王竹泉，左五袁复礼；第二排左一葛利普，左二谭锡畴，右二章鸿钊，右三丁文江；第三排正中是黎元洪，右墙站立者邢端，旁边是周赞衡。

国立北京大学地质学会欢送一九三六班毕业纪念

中国古生物学会复活大会会员摄影（1947年）

中国科学院古生物研究所的诞生及变迁

1950年，中国科学院决定在前中央研究院地质研究所及前中央地质调查所等机构的古生物室（组）的基础上，筹建中国科学院古生物研究所。1950年8月25日，政务院总理周恩来签发任命书，李四光任首任所长。1951年5月7日，中国科学院古生物研究所正式成立，内设古植物组、古无脊椎动物组和古脊椎动物组。

第一批研究人员包括斯行健、杨钟健、赵金科、俞建章、卢衍豪、王钰、徐仁、穆恩之、李星学、顾知微、裴文中、杨敬之、周明镇、贾兰坡、刘宪亭、刘东生、盛金章、侯祐堂、张文堂、王水、胡长康（引自《中国古生物学学科史》，中国科学技术出版社，2015）。

1953年4月，在北京的古脊椎动物研究室由中国科学院直接领导，后成立中国科学院古脊椎动物研究所。

1959年5月更名为中国科学院地质古生物研究所；1971年3月更为现名——中国科学院南京地质古生物研究所。目前，研究所是中国唯一从事古生物学（古无脊椎动物学与古植物学）和地层学研究的国家级专业科研机构，被誉为“国际三大古生物研究中心之一”。

中国科学院古生物研究所建所大会（1951年）

周恩来总理（右）同李四光教授亲切交谈（1952年）

李四光 Li Siguang（1889—1971）

李四光（1889—1971），湖北黄岗人，1904年被官派留学日本，1910年毕业于大阪高等工业学校，1931年获英国伯明翰大学博士学位，1955年当选为中国科学院学部委员（院士）。他是中国地质事业的奠基人之一和主要领导者，牵头创办中央研究院地质研究所和中国科学院古生物研究所，首创汉字“䗴”及䗴科化石分类鉴定标准。

斯行健 Si Xingjian（1901—1964）

斯行健（1901—1964），浙江诸暨人，1926年毕业于北京大学地质系，1931年获德国柏林大学博士学位，1953年任中国科学院南京古生物所所长，1955年当选为中国科学院学部委员（院士）。他在古植物学的众多领域做出了开拓性工作，奠定了中国古植物学和陆相地层研究的基础。

赵金科 Zhao Jinke（1906—1987）

赵金科（1906—1987），河北曲阳人，1932年北京大学地质系毕业，1937—1939年在美国哥伦比亚大学深造，1965年任中国科学院南京古生物所所长，1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。他在构造地质学、矿产地质学和工程地质学等领域卓有建树，为中国古生物学研究作出了重要贡献，是中国头足类学科的奠基人之一。

卢衍豪 Lu Yanhao（1913—2000）

卢衍豪（1913—2000），福建永定人，1937年北京大学地质系毕业，1945—1946年在美国地质调查局考察学习，1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。他奠定了中国寒武纪、奥陶纪地层建阶和分带基础，在三叶虫研究方面颇有造诣，创立了“生物—环境控制论”学说，为中国轮藻化石研究奠定了基础。

穆恩之 Mu Enzhi（1917—1987）

穆恩之（1917—1987），江苏丰县人，1943年西南联合大学地质地理气象学系毕业，1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。他是中国笔石学科的带头人，提出了奥陶纪与志留纪的地层划分对比方案，提出编著各门类化石丛书，领导了西南石油会战、西藏综合考察等地层古生物学研究。

王钰 Wang Yu（1909—1984）

王钰（1909—1984），河北深泽人，1933年北京大学地质系毕业，1944—1946年在美国国家自然科学博物馆进行访问研究，1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。他对扬子区下古生界的研究是中国南方早古生代地层分类与对比的奠基性工作，奠定了中国南方泥盆纪地层研究的基础。他是中国腕足动物学科的奠基人之一。

李星学 Li Xingxue（1917—2010）

李星学（1917—2010），湖南郴县人，1942年重庆大学地质系毕业，1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。他以研究古植物学及非海相地层学见长，在对华夏植物群，包括大羽羊齿类植物和东亚晚古生代煤系等的研究方面取得突破性成就。

顾知微 Gu Zhiwei（1918—2011）

顾知微（1918—2011），江苏南京人，1942年西南联合大学地质地理气象学系毕业，1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。他率先对中国淡水双壳类化石和中生代非海相地层开展研究，是著名的“热河生物群”研究的奠基人，为指导石油地质勘探和大庆油田的开发作出了贡献。

盛金章 Sheng Jinzhang（1921—2007）

盛金章（1921—2007），江苏靖江人，1946年重庆大学地质系毕业，1991年当选为中国科学院学部委员（院士）。他主要从事䗴类及二叠纪生物地层学研究，为中国石炭系和二叠系的分统、建阶打下基础，开展了中国上二叠统“长兴阶”的研究，为国际海相二叠系的对比提供了重要依据。

金玉玕 Jin Yugan（1937—2006）

金玉玕（1937—2006），浙江东阳人，1959年南京大学地质系毕业，2001年当选为中国科学院院士。他主要从事腕足动物化石研究，是中国石炭纪和二叠纪地层研究的学术带头人，首先提出二叠纪大灭绝的两幕式模式和前乐平统海洋动物灾变事件，曾任国际古生物协会副主席。

周志炎 Zhou Zhiyan

周志炎，1933年生，上海人，祖籍浙江海宁，1954年南京大学地质系毕业，曾任国际古植物协会副主席，1995年当选为中国科学院院士。他以中生代裸子植物和蕨类化石的研究见长，开拓了古植物的生物学研究新领域，找到了银杏演化的“缺失链环”。

戎嘉余 Rong Jiayu

戎嘉余，1941年生，上海人，祖籍浙江鄞县，1962年北京地质学院古生物专业毕业，1997年当选为中国科学院院士。他主要从事早—中古生代海洋无脊椎动物（腕足动物门）的系统分类、生物地层与古地理等领域的研究，尤其注重生物宏演化研究，曾任科技部“973”项目首席科学家。

陈旭 Chen Xu

陈旭，1936年生，江苏南京人，祖籍浙江湖州，1959年北京地质学院地质调查及找矿系毕业，2003年当选为中国科学院院士。他主要从事中国奥陶纪和志留纪地层学及笔石动物群的古生物学研究，在中国确立了第一个“金钉子”剖面（浙江常山），比较系统地阐述了显生宙气候带的演变。

沈树忠 Shen Shuzhong

沈树忠，1961年生，浙江湖州人，中国矿业大学博士，2015年当选为中国科学院院士。他主要从事二叠纪地层学、二叠纪末生物大灭绝与环境变化、腕足动物古生物学等方面的研究，对二叠纪末海陆生物大灭绝的时序和原因等进行了深入阐述，曾任科技部“973”项目首席科学家。

辉煌成就

中国科学院古生物研究所在成立之初，承担了中国地质工作计划指导委员会和原地质部组织的全国地质矿产调查。1955年，研究所工作重心开始转移到古生物科学研究中来，相继出版了《中国标准化石》《中国各门类化石》《全国地层会议学术报告汇编》，以及《中国古生物志》和《古生物学丛书》系列专著等，为指导全国的矿产勘探、普及古生物学及地层学知识发挥了重要作用。

南京古生物博物馆

研究所参与组织召开了第一届全国地层会议（1959），会议首次对我国各纪地层做了系统总结，为建立中国地层规范、地层分区等基础性科研工作奠定了坚实的基础。

为服务国家地质调查和矿产勘探需求，研究所组织并参加了多次大规模科学考察，包括1965—1972年西南地区石油会战，1966—1968年珠穆朗玛峰地区综合科考，1973—1976年西藏地区综合科考，1975—1976年渤海沿岸地区含油气地层及古生物研究、富铁矿会战等。

1978年，中国步入了改革开放的新时期，南京古生物所的发展迎来了新的辉煌。研究所科研人员在早期生命研究与寒武纪大爆发、“澄江生物群”、“瓮安生物群”、“热河生物群”、全球界线层型剖面和点位（俗称“金钉子”）、生物起源-辐射-灭绝与复苏等研究方向上取得系列重要研究成果，先后在Science、Nature、PNAS等国际权威学术刊物上发表研究论文数十篇；相关成果多次荣获国家级奖励，并获评“中国基础研究十大新闻”“中国十大科技进展新闻”“中国科学十大进展”等。研究所科研人员参与完成的“大庆油田发现过程中的地球科学工作”荣获1982年度国家自然科学奖一等奖，“青藏高原的隆起及其对自然环境和人类活动影响的综合研究”荣获1987年度国家自然科学奖一等奖。

澄江古生物研究站

（位于云南澄江，著名的“澄江生物群”发现地）

被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”的“澄江生物群”的发现以及关于“寒武纪大爆发”的研究，引起了国际学术界的轰动。由南京古生物所研究人员与兄弟单位共同主持完成的“澄江生物群与寒武纪大爆发”荣获2003年度国家自然科学奖一等奖。

“金钉子”是地层划分和对比的国际标准或“共同语言”，也是古生物学研究程度和水平在地层划分和对比中的体现。在中国现已建立的10个“金钉子”中，有7个是由南京古生物所科学家主持研究取得的。

南京古生物所有14位科学家先后当选为中国科学院院士（学部委员）：李四光（1951年当选）、斯行健（1951年当选）、赵金科（1980年当选）、卢衍豪（1980年当选）、穆恩之（1980年当选）、王钰（1980年当选）、李星学（1980年当选）、顾知微（1980年当选）、盛金章（1991年当选）、周志炎（1995年当选）、戎嘉余（1997年当选）、金玉玕（2001年当选）、陈旭（2003年当选）、沈树忠（2015年当选）。

安徽休宁“蓝田生物群”野外发掘现场

近年来，南京古生物所与众多国际知名古生物科研机构建立了长期合作关系，主持了若干个国际地质对比计划（IGCP）以及中美、中德、中英等多项重要国际合作项目，主办了“第二届国际古生物学大会”（IPC2006）等一系列具有重要影响力的国际学术会议。研究所科学家在国际古生物协会（IPA）、国际地层委员会（ICS）等诸多国际学术组织中担任了主席、副主席、选举委员等重要职务。

南京古生物研究所拥有一支活跃于国内外学术界的科研队伍、现代化实验技术支持力量、堪称亚洲第一的古生物专业图书馆和历史悠久的古生物标本收藏系统及模式标本库，以及面向公众的古生物博物馆和兼具科研、学术交流和科普功能的澄江古生物研究站。

前寒武纪

迄今为止，地球是唯一已经被发现有生命存在的星球。目前，在这颗蓝色的星球上生活着870多万种生物；它们虽然形态各异，但都可以追溯至一个共同的祖先。

据推测，生命大约起源于38亿年前。在生命出现后最初的10多亿年间，地球上的生命形式一直十分简单，主要为单细胞、原核的细菌和蓝藻等生物。因此，那时的化石记录非常单调，其中绝大多数为叠层石（一种由微生物生长而形成的生物与沉积物复合体）。在距今约25亿年的古元古代早期，大气中含氧量显著增加，为真核生物的起源带来了契机。在中元古代（距今16亿~10亿年）早期，原始的单细胞真核生物开始出现，并发生形态分异。进入新元古代（距今10亿~5.4亿年）后，多细胞生物的起源和早期演化是地球生命演化史中的重大革新事件。在距今7.5~5.8亿年时，地球上发生了多次全球性的冰期事件，冰层可能覆盖了整个地球，从而形成了所谓的“雪球地球”。冰期结束后，冰川融化导致大规模海侵，多细胞生物的起源和早期演化正是发生在这一特定的地质时期。遍布世界各地的“埃迪卡拉生物群”（最早发现于澳大利亚南部，距今5.7亿~5.5亿年）以及我国发现的“蓝田生物群”（安徽蓝田，距今大约6亿年），见证了地球早期生命演化的顶峰阶段。其后是“寒武纪生命大爆发”（开始于距今大约5.4亿年）。我们把寒武纪之前这一段漫长而缺少生命的地质时期统称为“前寒武纪”。

在中国，前寒武纪地层记录非常丰富，前寒武纪古老地层保存了大量38亿年前到5.4亿年前的沉积岩石和化石，成为探索地球早期环境和早期生命演化的窗口。

前寒武纪叠层石和藻类等化石的研究在我国取得重要进展。南京古生物所几代学者长期致力于最古老的生物化石的发现和研究，致力于破译早期生命起源和进化的密码，在中元古代真核生物化石、“淮南生物群”、“蓝田生物群”、“瓮安生物群”、“庙河生物群”、“高家山生物群”，以及典型的“埃迪卡拉生物群”研究中取得突破。他们发现了已知最早的、距今6亿年的地衣化石，研究了地球上迄今发现最早的、距今6.35亿~5.8亿年的复杂宏体生物组合—“蓝田生物群”的地球生命演化，并在“瓮安生物群”中发现了多样化复杂后生生物化石。这一系列成果标志着我国地球生命演化早期的研究已走在国际学术前沿。

叠层石

中元古代（距今约14亿年），天津蓟县

叠层石

叠层石是以蓝细菌（蓝绿藻）为主的微生物席，是在生长和新陈代谢活动过程中通过黏附、沉淀矿物质或捕获矿物颗粒而形成的一种生物沉积构造。形成叠层石的微生物群落最早出现于大约35亿年前。当时的地球环境异常恶劣，这些微生物群落的构成可能相当复杂，包括多种多样的代谢机理。它们对环境资源的竞争以及它们的差异性死亡等生命活动，造就了我们所见到的叠层石的精细结构。大型叠层石在前寒武纪海洋中比较常见，是确定前寒武纪地层时代和进行地层对比的理想工具。叠层石在显生宙和现今海洋中则非常稀少，这是由全球环境的巨大变化，特别是底质生物群落中宏体生物扰动的出现所造成。因此，显生宙以后只有在极端条件下（例如高温热泉、高盐海湾等不适合宏体生物在底质中生长的环境，就像今天的巴哈马群岛、西澳大利亚的鲨鱼湾和美国的黄石公园）才可能形成微生物主导的叠层石。

连接草地叠层石

新元古代，内蒙古额济纳旗

厚壁裸枝叠层石

新元古代，新疆尉犁库鲁克塔格

中元古代疑源类化石（距今约13亿年），山西永济

左图（left）：Tappania plana 平坦塔潘藻

右图（right）：Shuiyousphaeridium macroreticulatum 大网水幽藻

疑源类

疑源类是具有机壁的、亲缘关系不明的微体浮游生物类群，可能包括一些后生动物的卵鞘、藻类的休眠囊等。疑源类化石最早出现于太古宙地层中，在前寒武纪地层的研究中发挥了重要作用。疑源类在显生宙继续存在。疑源类化石不仅是前寒武纪和古生代地层划分对比的重要依据，也是地球早期生命演化和地球生态系统演变的重要证据。

新元古代疑源类（距今约7亿年），安徽淮南

左图（left）：Pololeptus rugosus 褶皱端弱球藻

右图（right）：Trachyhystrichosphaera aimika 埃米卡拟粗面刺球藻

最古老的地衣（距今约6亿年，来自贵州瓮安）

“瓮安生物群”

距今约6亿年的“瓮安生物群”产于贵州瓮安磷矿埃迪卡拉系陡山沱组磷块岩中，它以保存了磷酸盐化的精美细胞结构而闻名于世，是认识多细胞生物早期演化的一个重要窗口。“瓮安生物群”中已经发现的化石类群包括动物胚胎、动物休眠卵、具有营养细胞和繁殖细胞的分化多细胞真核生物等化石。相关的一系列重要成果已在Science、Nature、PNAS等国际著名刊物上发表。

贵州始杯海绵

瓮安生物群（距今约6亿年），贵州

显示细胞分化（营养细胞和繁殖细胞）的早期多细胞真核生物

瓮安生物群（距今约6亿年），贵州

新元古代蓝田生物群复杂宏体化石（距今约6亿年，安徽蓝田）

帚状陡山沱藻

“蓝田生物群”

在现今生物圈中，所有肉眼可见的生命几乎都是多细胞宏体生物，即人们常说的“高等生命”。多细胞宏体生物的出现是地球生命进化史上极为重要的革新事件。产自安徽休宁的距今6.3亿~5.8亿年的“蓝田生物群”，被认为是迄今最古老的宏体真核生物群化石，不仅为多细胞生物的起源提供了更古老的化石证据，也指示了当时大气圈和浅层海水中的氧气含量足以支持多细胞生物的生存和发展。《自然》杂志评述指出：“‘蓝田生物群’为早期复杂宏体生命的研究打开了一个新窗口”。

左图（left）：Orbisiana linearis 线状奥尔贝串环

右图（right）：Lantianella laevis 光滑蓝田虫

埃迪卡拉型生物，灯影组石板滩段，湖北宜昌；距今约5.51亿~5.41亿年

左图（left）：Wutubus annularis 环雾河管

右图（right）：Pteridinium 蕨叶虫

“埃迪卡拉型生物群”

典型的埃迪卡拉生物是一些管状、蕨叶状、多数固着生活的宏体生物，因最早发现于澳大利亚埃迪卡拉山而得名。它们是“寒武纪大爆发”前夕最为独特的宏体生物群，出现于世界各地新元古代埃迪卡拉纪（6.35亿~5.41亿年前）（曾称“文德纪”，中国称“震旦纪”），被认为是生物演化的一次失败的尝试，在“寒武纪大爆发”之前几乎灭绝（极少数残存到寒武纪早期）。长期以来，这类化石在中国未被发现。近年来，在三峡地区灯影组碳酸盐岩中发现的多种类型的埃迪卡拉型生物群典型分子，为探索这类奇特生物群的取食方式和生态空间等重要科学问题打开了一扇新窗口。在中国，典型的埃迪卡拉型生物群出现于蓝田生物群和瓮安生物群之后。

典型的埃迪卡拉生物

Hiemalora冬衣虫

灯影组石板滩段，湖北宜昌；距今5.51亿~5.41亿年

古生代

随着埃迪卡拉型生物群的神秘消失，地球在5.41亿年前迈入了一个新的时代——古生代（显生宙）。从此，生命世界变得丰富多彩起来。从5.41亿年前到2.52亿年前，这段长达近3亿年的地质年代被称为古生代。古生代分为6个纪：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。古生代生命演化经历了寒武纪生命大爆发、奥陶纪生命大辐射、志留纪—泥盆纪鱼类的繁盛和陆生维管植物的辐射、石炭纪两栖动物和森林的繁盛等重大发展阶段，同时也经历了奥陶纪末、泥盆纪中后期以及二叠纪末三次生物大灭绝事件。

“澄江生物群”产出地层，寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

“澄江生物群”与“寒武纪大爆发”

1984年，“澄江生物群”被南京古生物所的科研人员首先发现于云南澄江帽天山距今约5.2亿年的寒武纪早期地层中（筇竹寺组帽天山页岩），是著名的寒武纪特异保存化石群。它以保存大量软躯体宏体化石为特征，被认为是寒武纪生命“大爆发”的窗口，比其前发现于加拿大的著名的“布尔杰斯生物群”早1000多万年（寒武纪中期）。“澄江生物群”含有丰富的动物和藻类化石，已正式报道动物化石229种，涵盖现今地球上几乎所有的动物门类的化石（仅苔藓动物化石未曾发现于这个时期）。由中科院南京古生物所、云南大学和西北大学科学家合作的“澄江生物群”研究成果荣获2003年度国家自然科学奖一等奖。

“寒武纪大爆发”，也称“寒武纪大辐射”，是地球生命史上最壮观的一次生物演化事件；宏体生物，尤其是具有矿化骨骼的生物开始登上地球生命的舞台，并成为压倒性的主角。寒武纪（显生宙古生代开始）始于5.41亿年前，此后的大约2000万年间，地球上快速演化出现几乎所有动物门类。在寒武纪之前，地球上的生物基本上都是单细胞的简单生物，有些形成细胞群集，而复杂宏体生物极为少见。“寒武纪大爆发”彻底改变了地球生态面貌，海洋中出现了大量多样化的宏体生物，并出现大规模矿化骨骼，底栖、漂浮、游泳以及捕食等各种生态方式也快速涌现。地球表面由微小简单生物主导的生态面貌，经过漫长的演化历程（大约30亿年）后发生突变，从此，复杂的地球生态系统的演化进程开启了。自达尔文以来，“寒武纪大爆发”一直被认为是演化生物学中的一个谜。为何此时？为何如此突然？是否真实？这些问题仍是众说纷纭。尽管从地质学、古生物学和演化生物学角度提供了许多解释，但“寒武纪大爆发”的机制和演化速率等问题仍然是科学界须继续探究的科学难题。

纳罗虫

纳罗虫（Naraoia）是一类具有传奇色彩的特殊三叶虫，“澄江生物群”及其他寒武纪爆发代表生物群中最常见的节肢动物之一。1984年，南京古生物研究所硕士研究生侯先光前往云南澄江帽天山进行野外采集时，在寒武系第二统筇竹寺组玉案山段下部发现了一个保存软体和精美附肢等形态构造的多门类无脊椎动物化石群。1985年11月《古生物学报》刊登了“Naraoia在亚洲大陆的发现”一文，揭开了“澄江生物群”研究的第一幕。

刺状纳罗虫

南京古生物所发现的第一批澄江生物群化石

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

微网虫

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

微网虫

微网虫属于叶足动物门，因身上多边形的鳞状骨片而得名，被称为“带盔甲的蠕虫”，其化石发现于“澄江生物群”中。在此之前，研究者仅发现了分散保存的骨片，而无从知道其动物原型。微网虫身上的鳞片状骨片可能是具有视觉功能的构造，相应部分伸出触角状足。它曾刊登在《自然》杂志封面上，是“寒武纪大爆发”中的一个“明星”。

微网虫

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

奇虾

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

奇虾

奇虾是寒武纪海洋的大型掠食者，位于食物链金字塔的顶端。据估计，奇虾体长可能超过2m，以三叶虫等为食。奇虾类化石在中国寒武纪特异埋藏动物化石群中有广泛报道，包括“澄江生物群”、“牛蹄塘动物群”、“关山动物群”、“马龙动物群”和“凯里动物群”等。近年来在河北地区寒武系馒头组也发现了奇虾化石。

奇虾类口器

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

延长抚仙湖虫

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

抚仙湖虫

抚仙湖虫化石是“澄江生物群”中特有的化石。抚仙湖虫的头部分节特征和躯干附肢形态代表了真节肢动物中的原始类型。抚仙湖虫具备复杂的脑结构（脑部两侧具有三组视觉纤维网），这与昆虫类和软甲类生物相仿。

延长抚仙湖虫

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

海口虫

海口虫是澄江生物群的特殊动物，属于脊索动物门有头类。它的形态为扁平状，似文昌鱼；体长一般为20~30mm，具有头、鳃、脑、咽齿、脊索、心脏和循环系统、肌节和消化道等解剖特征。因此，它被认为是脊椎动物的祖先类群。

梭形海口虫

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

海口虫复原图

多节尖峰虫

寒武系第二统筇竹寺组，云南澄江

无饰贫腿虫

寒武系第二统筇竹寺组，云南澄江

云南薄氏螺

寒武系第二统筇竹寺组，云南澄江

澄江小舌形贝

寒武系第二统筇竹寺组玉案山段，云南澄江

南京古生物博物馆一角

早古生代生命

早古生代海洋见证了各类动物的起源、演化和复杂生态系统的形成。寒武纪初期以澄江生物群为代表的生物大爆发拉开了显生宙波澜壮阔的生物演化历史。三叶虫、海绵动物、鹦鹉螺、笔石、腕足动物、珊瑚、牙形动物、苔藓动物等在早古生代海洋中轮番登场。奥陶纪生物大辐射为古生代海洋生物群的发展确立了总体构架，不同门类的生物适应不同的生活环境，逐渐发生生态分异，有的营底栖固着、移动或底质内生活，有的营游泳或漂浮生活。奥陶纪晚期的大冰期伴随显生宙第一次生物大灭绝，致使大约一半的海洋生物消失。无颌类脊椎动物（包括甲胄鱼和牙形类）出现于早古生代早期海洋，到奥陶纪和志留纪时已演化出适应淡水环境的脊椎动物和无脊椎动物。晚志留世出现的有颌类脊椎动物和早期维管植物代表生物演化史上的重大事件——动植物登陆，说明早古生代晚期的地球生态系统已经从海洋入侵陆地，使得陆地逐渐摆脱了荒无生机的景象。这充分表明，生命演化不仅受到地球环境演变的驱使，而且驱动地球环境发生了深刻的变化。

三叶虫

寒武纪被称为“三叶虫时代”。三叶虫是寒武纪海洋的主宰，属于节肢动物门。三叶虫的身体分节，分为头、胸、尾三部分，同时有两条带沟将身体分为垂直三叶，故此得名。它们最早出现于寒武纪早期，并于早古生代达到顶峰，种类极为丰富，为全球性分布种。三叶虫在古生代晚期逐渐减少，最后在二叠纪末生物大灭绝中消失。三叶虫在生物地层学、演化生物学、古生物系统学、古地理学、板块构造学等领域，具有重要的研究意义。

亚洲花球接子

小尾状韦氏虫

寒武纪，新疆西库鲁克塔格

中间型古莱得利基虫

寒武系第二统，云南澄江

永顺似栉壳虫

早奥陶世，湖南永顺

副四川虫（未定种）

早奥陶世，湖南

中国的三叶虫化石研究始于20世纪20年代，是国人系统研究化石最早发端的门类之一。自孙云铸教授1924年出版第一本专著以后，三叶虫化石研究陆续取得很大进展，且人才辈出，孙云铸、盛莘夫、卢衍豪、张文堂等成为中国三叶虫学科的奠基者。南京古生物所历经几代人的努力，在三叶虫系统分类、生物地层、古生物地理区系和个体发育等方面长期瞄准国际前沿。近年来，在寒武系全球年代地层学领域引领国际前沿。

赫氏球接子

寒武纪，新疆西库鲁克塔格

二叶石（三叶虫爬痕）

寒武纪，四川荣经

凹沟岛头虫弱沟亚种

早奥陶世，陕西汉中

齿缘王冠虫

志留纪，湖南龙山

球接子类

球接子类是一些特殊的小型三叶虫，个体很小，头尾等大，仅有2~3个胸节，多数无眼，却在寒武纪地层划分中起到极为重要的作用。球接子类三叶虫全球广泛分布，可能是浮游生物。它们出现并繁盛在寒武纪，奥陶纪数量很少并于奥陶纪晚期灭绝。南京古生物所科学家对江南斜坡带寒武纪三叶虫动物化石群，特别是球接子类三叶虫化石进行了长期细致的研究，使这些三叶虫化石在年代地层学中的全球界线层型剖面和点位（俗称“金钉子”）定义中起到了关键作用，包括寒武系排碧阶（芙蓉统）、古丈阶、江山阶等，这些年代地层单元及其在中国建立的界线层型已列入国际年代地层表。

螺旋奥氏笔石

志留纪，陕西

笔石

笔石是一类已灭绝的无脊椎动物，可能属于半索动物纲，因形似描在岩石上的象形文字而得名；最早出现于寒武纪中期，在奥陶纪和志留纪大量繁盛，于石炭纪早期走向灭绝。笔石以营漂浮群体生活为主，分布十分广泛，演化迅速，其化石是奥陶纪和志留纪地层划分对比的重要标准化石。笔石体最初都由一个圆锥形胎管生出，胎管出芽生出第一个胞管，许多胞管接连生长，排成一条，叫笔石枝；一个笔石体包含一个或多个笔石枝。笔石化石一般在泥页岩中，少数在灰岩、硅质岩中保存。自20世纪20年代，我国已有学者对笔石进行零星记载。早期笔石研究的代表人物有孙云铸、许杰、宋叔和、穆恩之等，他们是中国笔石古生物学的重要奠基者。南京古生物研究所在穆恩之带领下在笔石系统学和生物地层学方面取得重要进展，建立了我国寒武纪到早泥盆世的笔石序列。中国古生物学家通过对笔石、牙行类化石等的综合研究，不仅建立了全球最系统的奥陶纪笔石生物地层序列，也为达瑞威尔阶、赫南特阶、大坪阶等全球界线层型剖面和点位（“金钉子”）在中国的确立做出了重要贡献。

始二分小对笔石

早奥陶世，重庆城口

剑柄假等称笔石长钉状亚种

中奥陶世，江西玉山

澳洲齿状波曲笔石

中奥陶世，浙江江山

中国齿状波曲笔石

中奥陶世，浙江江山

长心笔石

早奥陶世，浙江常山

劳氏劳氏笔石中国变种

早奥陶世，浙江常山

腕足动物

腕足动物是生活在海底的有壳无脊椎动物，其两瓣壳大小不同，壳质是钙质或几丁磷灰质。其幼虫期营浮游生活，然后长出肉茎附着于海底、以胶结物或壳刺固着于海底，或自由躺卧海底生活。尤其在古生代，腕足动物极为繁盛并占据海洋动物群的主要地位。腕足动物是具有纤毛环的滤食性动物，貌似双壳（瓣鳃）类软体动物，但两者的亲缘关系甚远。现今腕足动物多数生活于深海和极地水域。腕足类化石非常丰富并广泛分布。

中国腕足动物化石研究的最早奠基人是葛利普，他于1920年刚到中国时就发表了有关二叠纪腕足动物化石的论文。20世纪20年代，赵亚曾对中国石炭纪、二叠纪腕足动物长身贝类做了精深的研究。1931年，葛利普发表了最重要的经典著作《中国泥盆纪腕足类化石》。

美丽蕉叶贝

二叠纪，贵州毕节

背平五房贝

早志留世，湖北宜昌

中国的腕足动物化石研究经过几代人的工作，取得了可观的进展，特别是王钰、金玉玕、戎嘉余等腕足动物研究专家，在该领域取得丰硕成果。例如，有关奥陶纪末期赫南特贝动物群、石燕的起源和早期演化、扭月贝目的系统分类、叶月贝动物群等研究成果在国内外产生广泛影响。王钰、戎嘉余所著《广西南宁—六景间泥盆纪郁江期腕足动物》，金玉玕、戎嘉余等编著的《中国腕足类属志》，金玉玕、戎嘉余等编写的新版《无脊椎古生物学专论》（腕足动物卷）等著作，是我国腕足动物领域的经典文献。

半球中华小长身贝

晚泥盆世，湖南祁阳

朱氏豪伊特贝

泥盆纪，广西贵县

鸮头贝（未定种）

中泥盆世，广西柳江

盘角石（未定种）

晚奥陶世，湖北

头足动物

头足动物是生活于海洋中的一类软体动物，如鱿鱼和章鱼等都是该家族的成员，最早出现于寒武纪晚期。奥陶纪的海洋是头足动物鹦鹉螺类的天下，这类凶猛的肉食性动物是当时海洋中的霸主。鹦鹉螺类绝大多数营游泳方式生活，其化石分布广泛。奥陶纪鹦鹉螺类化石常见于我国华北板块和华南扬子板块陆表海中。奥陶纪早期的鹦鹉螺类化石多属内角石类，中—晚奥陶世扬子地台区发现的鹦鹉螺类化石有喇叭角石和震旦角石。

1930年，中国鹦鹉螺类化石研究的早期代表俞建章发表了专著《中国中部奥陶纪头足类化石》。南京古生物所科学家对中国华南、华北和西藏地区的鹦鹉螺类化石开展了广泛的调查研究，为中国鹦鹉螺类的系统分类、生物地层和地理分布以及系统演化等研究做出了重要贡献。

中华震旦角石

晚奥陶世，重庆綦江

米契林角石（未定种）

晚奥陶世，湖北

宁强喇叭角石

中奥陶世，重庆秀山

中华震旦角石

晚奥陶世，湖北宜昌

球形鄂尔多斯角石

中奥陶世，内蒙古

腹足动物

腹足动物是软体动物门中种类最多的一个纲，常见的有蜗牛、田螺、玉螺等，从寒武纪至第四纪分布广泛，现生种类多达6万种。20世纪20年代，葛利普等学者研究中国各门类化石的著作中，已涉及腹足类化石。1929年，中国早期古生物学者秉志发表了中国腹足类化石的最早著作；此后相继有尹赞勋、许杰、闫敦建等人的专著问世。1949年之后，余汶等编著了《中国的腹足类化石》（科学出版社，1963），并撰写了一系列论文。

我国的腹足类化石甚为丰富，已公开发表1300种之多。西南地区早寒武世地层中发现的原始腹足类化石，对于划分寒武纪早期地层以及探讨腹足类的起源具有重要价值。南京古生物所专家还在晚二叠世陆相腹足类化石以及中生代—新生代腹足类化石研究方面取得了显著进展。

低圆旋螺

晚石炭世，山西太原

尖棱皱螺

晚石炭世，甘肃临泽

变形似玉螺

晚石炭世，山西保德

福建阿加尼亚蛇尾（？）

中二叠世，福建龙岩

星状雕刻海百合

早志留世，四川广元

棘皮动物

棘皮动物属海生无脊椎动物门，常见类群有海星、海胆、海参和海百合等，包括7000余种现生棘皮动物。

我国棘皮动物化石的研究始于20世纪20年代。1926年，田奇㻪发表了题为《中国北部太原系海百合化石》的专著，这是中国学者所写的第一部也是目前唯一的一部棘皮动物化石专著。之后，孙云铸、穆恩之和杨遵仪等也进行了大量有关棘皮动物化石的研究，内容涵盖广泛，如西藏的海星、海胆和海百合化石，贵州的蛇尾类化石，陕南和湘西的海林檎化石，新疆塔里木西部地区以及西藏班戈等地丰富的海胆化石，以及“关岭生物群”保存完美的海百合化石。近年来，寒武纪棘皮动物化石特别是始海百合类化石在我国西南地区和辽宁大连馒头组中被陆续发现和报道，为研究棘皮动物的起源和早期演化提供了重要证据。

小多突起中国海百合五板亚种

晚石炭世，河北临城

包卷中华花瓣海百合

早志留世，贵州石阡

下层花瓣海百合

早志留世，贵州婺川

大型花瓣海百合

早志留世，贵州石阡

珊瑚

珊瑚是海生无脊椎动物，属于刺丝胞动物门的一个纲。珊瑚动物通常以群体生长，是重要的热带海洋中的造礁生物，它们能分泌钙质骨骼。珊瑚化石研究是我国古生物研究领域的传统强项。1922年，葛利普发表了经典著作《中国古生代珊瑚化石》。1926年，乐森璕发表了中国第一篇珊瑚化石研究论文“奉天直隶石炭纪管状珊瑚虫之新属”。其后，乐森璕、黄汲清、俞建章、计荣森、王鸿祯等进行了大量的研究，建立了中国古生代四射珊瑚的分类体系。1949年以后，经过俞建章、乐森璕、黄汲清、王鸿祯等的研究工作，在大量属种描述和资料积累的基础上，初步建立起自奥陶纪到二叠纪各纪地层中的珊瑚化石序列。青藏科考及云南红层的研究成果填补了中生代—新生代六射珊瑚化石的空白。

阿盖特珊瑚（未定种）

奥陶纪—志留纪，青海

中间拖鞋珊瑚中间亚种

早泥盆世，云南昭通

多壁珊瑚（未定种）

中二叠世，湖南

分珊瑚（未定种）

泥盆纪，湖南

古剑珊瑚（未定种）

早石炭世，新疆

蜂巢珊瑚（未定种）

志留纪—泥盆纪，广西

䗴

属于原生动物门、有孔虫纲，是一类已灭绝的海洋单细胞微小生物，时代分布局限于古生代晚期的石炭纪和二叠纪；其外形似纺锤（纺织机上的梭子），故而又称为“纺锤虫”。䗴的中文名由李四光创造。1923年，李四光发表的有关䗴类的研究论文是“中国人最早发表的古生物学学术文章”之一。李四光提出的䗴类分类原则被沿用至今。1931年，李四光发表了有关中国石炭—二叠纪䗴类有孔虫的种类和分布的论文，建立了48个䗴类化石带。1934年，陈旭发表了英文著作《中国南部之䗴科》，详细描述了长江下游石炭—二叠纪䗴类14属67种8变种。1949年以后，盛金章等对中国各区域含䗴类化石的地层开展全面研究，他们所发表的《辽宁太子河流域本溪统䗴科》（1958）及《广西、贵州及四川二叠纪的䗴类》（1963），基本确定了中国䗴类的地质、地理分布规律以及䗴类生物地层学框架。

希瓦格䗴（未定种）

晚石炭世，新疆柯坪

假纺锤䗴（未定种）

晚石炭世，新疆

窗格苔藓虫（未定种）

石炭纪—二叠纪，新疆

苔藓虫

苔藓虫是一类水生滤食性生物，除一个属为单体生活外，其余均为群体生活；典型个体大小约0.5mm；仅少数属种营淡水生活，绝大多数生活于海洋之中；能分泌钙质或几丁质外骨骼。苔藓虫群体呈扇状、枝状或层状附着于基岩、岩屑、海藻等物体之上；多数群体大小为1~10cm，有些群体可达1m。苔藓虫骨骼化石广泛分布于奥陶纪以来世界各地不同时代的地层中。

20世纪50年代初，南京古生物所杨敬之等开展了中国苔藓虫化石研究，对四川、广西、湖北、湖南、浙江、陕西、吉林及西藏等地区奥陶纪至三叠纪苔藓虫化石进行了广泛的调查研究，发表了一系列地层学和系统古生物学论文，编著出版了《中国的苔藓虫》、《苔藓虫化石》（古生物学小丛书）及《珠穆朗玛峰地区的苔藓虫化石》。近年来，南京古生物所科学家在湖北宜昌黄花场地区的分乡组中，发现了世界上最古老的特马豆克期苔藓虫化石，引起国际同行的关注。

凸形凹颚刺

石炭纪维宪期，贵州

双线颚齿刺双线亚种

石炭纪维宪期，贵州

牙形类

牙形类是一类已灭绝的海洋原始脊椎动物，形似泥鳅，个体大小为1~40cm。化石记录中，很少发现完整的动物个体，而大量保存的是牙形类的磷灰质器官，称为“牙形石”或“牙形刺”。牙形类化石广泛存在于寒武纪到三叠纪海相地层中。牙形类大小约为1mm，最大7mm，形态多样，具有十分重要的地层学意义。

我国牙形类化石研究始于20世纪50年代后期。1960年，南京古生物所金玉玕发表了中国第一篇牙形类论文。1973年始，全国科研机构、高校、石油和地质系统的微体古生物工作者对全国各区域含牙形刺地层进行了系统采集和研究，为该领域的发展打下了良好的基础。至20世纪90年代初，我国已建立了从寒武纪到三叠纪的155个牙形刺生物带。牙形刺生物地层学在区域地质调查、油气勘探开发、全球地层界线层型和点位的研究中发挥了十分重要的作用。

仿效异颚刺

石炭纪格舍尔期，贵州

对称新颚齿刺

石炭纪巴什基尔期，贵州

漂亮洞孔层孔虫

中泥盆世，广西象州

层孔虫

层孔虫是海绵动物门的一个纲，为底栖固着的海洋生物。它是一类重要的造礁生物，出现于早奥陶世，于晚泥盆世开始衰退，白垩纪时灭绝。层孔虫主要生活在热带至亚热带的清浅、正常盐度、水动力条件较强、光照较好的海水环境中，因此，层孔虫化石可作为判断沉积环境的标志化石。

中国层孔虫化石的早期研究包括计荣森（1940）发表的关于西南地区志留纪、泥盆纪层孔虫化石，以及俞建章（1947）关于桂林附近泥盆纪层孔虫化石的分类研究等。1949年以后，南京古生物所杨敬之领导中国研究者进行了系统的层孔虫研究。1962年，南京古生物所杨敬之等编著出版了《中国的层孔虫》一书，成立了中国的层孔虫—苔藓虫专业组，并建立了我国层孔虫化石的新分类系统，其时代从奥陶纪至白垩纪，研究区域遍及我国主要省区。

层孔虫（未定种）

泥盆纪，广西

晚古生代动植物登陆景观复原图

（南京古生物博物馆）

维管植物的起源与早期演化

维管植物的起源和早期演化是地球陆地生态系统形成中的最为重要的事件。化石记录显示，陆生维管植物的多样化始于志留纪晚期至泥盆纪早期，维管植物的根、叶等器官大量出现于泥盆纪中期，大型树木和森林以及原始的种子蕨类植物出现于泥盆纪晚期。

我国的早期维管植物化石研究始于20世纪30年代。瑞典学者赫勒（T.G.Halle）于1936年发表了云南古生代植物化石的研究成果。中国古植物学开创者、南京古生物所的斯行健（1936，1937）发表了两篇关于湖南早期陆生植物化石的研究成果，并于1941年发表了关于云南昭通早期陆生植物化石的研究成果。20世纪60和70年代，研究者在很多地区发现了大量早期陆生维管植物化石。近30年来，我国科学家在早期陆生维管植物化石研究领域取得了新进展，特别是新疆志留纪末期和中泥盆世植物群、云南早泥盆世坡松冲和徐家冲植物群、云南中泥盆世晚期西冲植物群以及长江中下游晚泥盆世晚期五通植物群的发现与研究。

罗氏古羊齿

晚泥盆世，广东新会

窦氏无脉树

中泥盆世，新疆塔城

双穗无锡蕨

晚泥盆世，江苏无锡

大脉羊齿

晚石炭世，江西乐平

穆氏栉羊齿

早石炭世，青海

成煤时代的植物

石炭纪时期，地球上气候温暖潮湿，陆生维管植物十分繁盛，高大的乔木在气候潮湿的陆地上形成规模巨大的原始森林，为石炭纪煤层的形成提供了雄厚的物质基础。鳞木、拟鳞木、封印木、古芦木、芦木、轮叶、科达、脉羊齿、栉羊齿等持续发展，种类繁多。晚石炭世，随着全球气候格局的变化，出现了明显的植物地理分区，安加拉植物群、冈瓦纳植物群、欧美植物群和华夏植物群各据一方。二叠纪中后期，气候慢慢变干，原先适应温暖潮湿环境的植物开始消退，裸子植物逐渐占据了主导地位，松柏和苏铁类十分繁盛。

鱼鳞木

晚石炭世，青海德令哈

李氏中国苏铁木

中侏罗世，辽宁

猫眼鳞木

晚石炭世，山西武乡

二叠枝脉蕨

晚二叠世，江苏龙潭

华夏穗囊蕨

早二叠世，山西山阴

纤细轮叶

早—中二叠世，山西河曲

华夏植物群

石炭纪和二叠纪，地球上形成了4个重要的植物区系：欧美植物群、华夏植物群、安加拉植物群和冈瓦纳植物群。华夏植物群主要分布在中国的华北、华南，日本、朝鲜半岛以及东南亚等地区。华夏植物群的代表植物是大羽羊齿，同时繁盛的还有华夏羊齿、织羊齿、瓣轮叶等。南京古生物所斯行健、李星学带领中国古生物学者，从20世纪50年代开始对石炭纪和二叠纪植物群进行了深入的研究，提出了“前华夏植物群”的概念，对探讨华夏植物群起源与演化具有重要意义。几代古植物学工作者经过研究，证明了华夏植物群自晚石炭世初期形成并逐渐繁盛，至二叠纪末消亡，历经6000多万年演化过程；确定了华夏植物群北与安加拉植物群、西南与冈瓦纳植物群之间的分界。

乌达拟齿叶

二叠纪，内蒙古乌达

畸楔叶

二叠纪，山西

华夏齿叶

中二叠世，山西保德

厚脉栉羊齿

二叠纪，内蒙古乌达

植物“庞贝城”

近年来，南京古生物所研究人员发现，在内蒙古乌达煤田，存在距今约3亿年的被火山喷发所埋藏的沼泽森林。通过大量化石发掘和细致的埋藏学分析，科学家成功再现了远古森林的原始景观和植物组成。研究表明，该森林的群落结构保存完美，主要由六大植物类群组成：石松类、有节类、瓢叶类、蕨类、原始松柏类和苏铁类。高层植被由原始松柏类科达和石松类封印木构成，中层植被的蕨类植物构成了森林的主体，而底层植被包括有节类植物楔叶和星叶等。由于当时植物群所处环境有着地球处于冰室—温室过渡的气候背景，因此，这项研究对探讨现代植被随气候变化的趋势具有重要的参考价值。

鱼鳞封印木（比较种）

二叠纪，内蒙古乌达

中生代

大约2.52亿年前，地球历史进入一个承前启后的新时代—中生代。中生代包括三个纪：三叠纪（2.52亿~2.01亿年前）、侏罗纪（2.01亿~1.45亿年前）、白垩纪（1.45亿~0.66亿年前），共持续了大约1.86亿年。中生代被称为“裸子植物时代”、“恐龙时代”、“菊石时代”，恐龙和裸子植物是陆地上的主角，而菊石动物在海洋中称雄；海洋中还出现了大量海生爬行类。哺乳动物起源于中生代，它们几乎与恐龙同行，但却一直生活在恐龙的阴影中。陆地上，蕨类植物和被子植物则处在裸子植物的阴影之中——虽然蕨类植物在石炭纪和二叠纪是陆地植被中的主角，但到了中生代，由于气候变化等原因，裸子植物占据主导地位。中生代哺乳动物和被子植物的演化起源是生命演化史上的重大事件，近年来中国古生物学工作者在该领域的研究中取得了重要进展。由于陆地的不断扩大，中国区域内淡水无脊椎动物蓬勃发展，双壳类、腹足类、介形类、叶肢介等无脊椎动物十分繁盛，其化石成为陆相地层划分与对比以及地质和化石能源勘探研究中的重要依据。

臀鳞贵州真颌鱼

晚三叠世，贵州兴义

“关岭生物群”

“关岭生物群”（距今约2.2亿年）产于贵州关岭新铺乡附近的上三叠统小凹组灰黑色灰泥岩中，以大量保存精美的海生爬行类（鱼龙、海龙、鳍龙、盾齿龙等）和棘皮动物海百合化石为特征，此外还有丰富的鱼类、菊石、双壳类、腹足类、牙形类和植物化石，是一个珍稀的特异埋藏生物化石群。穆恩之于1949年首次发表了“关岭生物群”中海百合化石的研究成果。近年来，古生物学家在黔西南—滇东北相邻区域发现了大量与关岭生物群相关联的中—晚三叠世海洋生物群，包括“兴义生物群”（贵州兴义，中—晚三叠世，竹杆坡组，产出大量贵州龙化石）、“盘县生物群”（贵州盘县，中三叠世，关岭组上段，产出保存精美的鱼龙类、幻龙类、原龙类等海生爬行类群化石）、“罗平生物群”（云南罗平，中三叠世，关岭组，产出丰富的海生鱼类化石，伴有海生爬行类、棘皮类、甲壳类、软体动物和裸子植物化石）。上述黔西南—滇东北地区发育的中—晚三叠世特异埋藏化石宝库，代表了扬子板块边缘海域中的较深水沉积盆地，形成于印支构造期。三叠纪晚期，东南方向的南盘江盆地闭合，形成相对封闭的沉积盆地，而沉积盆地底部环境缺氧，有利于化石的大量保存。

周氏黔鱼龙

晚三叠世，贵州关岭

邓氏贵州鱼龙

三叠纪，贵州关岭

邓氏贵州鱼龙复原图

菊石

菊石是一类已经灭绝的头足纲海洋软体动物，与鹦鹉螺、章鱼、乌贼等是近亲。菊石出现于泥盆纪，白垩纪末与恐龙同时从地球上消失。菊石化石分布广泛，特征鲜明，演化速率很快，地层学家经常用其作为划分和对比地层的标准化石。化石爱好者将菊石作为观赏化石。

我国早期研究菊石化石的学者有尹赞勋、田奇㻪、赵金科和许德佑等。南京古生物所前所长赵金科带领研究组成员在中国对菊石化石开展了广泛的探索和研究，建立了中国菊石化石序列。赵金科等发表的《华南晚二叠世头足类》（1978），系统描述了华南80余产地155种菊石和16种鹦鹉螺化石，提出了“华夏动物群”的概念。2009年，南京古生物所科学家参与了新版Treatise on Invertebrate Paleontology头足类卷的编著，书中描述了全球石炭纪和二叠纪菊石426属，收录了中国南方形态奇异的土著属，为全球菊石化石研究做出了重要贡献。

柳州尖棱腹菊石

中二叠世，广西柳江

乐氏布朗氏菊石

晚石炭世，贵州水城

贵州前饼菊石

早二叠世，贵州郎岱

角腹印度侏瓦菊石

晚三叠世，西藏聂拉木

海百合类

海百合类是棘皮动物门的一个纲，海生，包括柄海百合和海羊齿两类；前者成体固着生活（幼体浮游），后者可以在海底移动。海百合的口朝上，周边是一系列羽状腕，用于捕食。海百合化石在古生界非常丰富，许多灰岩中含有大量海百合茎或碎片。海百合在二叠纪末大灭绝事件中受到重创，并在三叠纪发生辐射演化。我国云贵地区中—晚三叠世海相地层中产出大量完整的海百合化石。现生柄海百合生活在浅海至9000m深海，数量较少。

许氏创孔海百合

中三叠世，贵州关岭

分叉坚果形头帕海胆

早白垩世，西藏班戈

雅致顶星海胆

晚白垩世，西藏亚东

圆尾臀海胆

晚白垩世，新疆乌恰

西藏心星海胆

晚白垩世，西藏亚东

凌源额尔古纳蚌

早白垩世，辽宁北票

双壳类

双壳类又称“瓣鳃类”，是软体动物门的一个纲，生活于海洋或淡水，包括蚌、蛤蜊、扇贝、牡蛎、贻贝等常见贝类；它们多数生活在沉积物表面附近，少数营游泳生活（如扇贝类），是海洋中最丰富的一类动物。双壳类具有对称的钙质双瓣壳（故得名），壳的顶部绞合在一起；它们有一对很大的鳃，发育特殊的梳状鳃瓣（故又名“瓣鳃类”）用于滤食和呼吸。双壳类起源于寒武纪早期，是生命演化史上最为成功的一类动物；二叠纪大灭绝事件以后，双壳类发生了大规模辐射，替代古生代占主导地位的腕足动物，成为滤食动物的主流。

我国双壳类化石研究始于20世纪20年代，先驱研究者包括葛利普、赵亚曾、许德佑等。南京古生物所顾知微领导了中国的瓣鳃类学科方向，在地质、油气勘探、海洋地质等领域开展了广泛探索，建立了一支专业队伍，使得研究工作取得全面进展。他们的重要发现在《中国的瓣鳃类化石》（1976）一书中发表。南京古生物所科学家参与了新版Treatise on Invertebrate Paleontology（《无脊椎动物古生物学》）双壳纲卷的修订工作，并将1927—2007年发表的中国双壳类属和属级以上分类单元汇总发表。

江达海燕蛤

晚三叠世，西藏江达

古氏阿拉木图虫

晚三叠世，新疆吐鲁番

班戈高壁珊瑚

早白垩世，西藏班戈

箭石

箭石是已灭绝的海洋头足动物（软体动物门），起源于泥盆纪，灭绝于白垩纪末；它类似乌贼，具矿化内骨骼，化石（鞘）个体大小一般为4~12cm。其化石多见于中生代地层中，是侏罗纪、白垩纪海相地层的标准化石。中国学者杨遵义等发现并研究过中国西藏中生代和华南、新疆二叠纪箭石化石。

喜马拉雅似箭石

晚侏罗世—早白垩世，西藏江孜

放射虫

放射虫是原生生物，为单细胞，绝大多数具有微小硅质骨骼，数十至数百微米大小。它在寒武纪至现代海洋中广泛分布，其化石丰富，是造山带地层划分对比的重要依据。20世纪70年代，南京古生物所盛金章开辟了中国放射虫化石研究领域。20世纪80年代以来，盛金章等一批研究者对中国西藏、新疆、东北和华南等地区的构造带和稳定沉积区的放射虫古生物化石及地层进行了广泛调查和研究，取得了一批重要研究成果。2009年，南京古生物所科学家作为国际放射虫学家协会主席，成功组织了第12届国际放射虫学术年会。

米勒帕氏虫

晚侏罗世—早白垩世，西藏江孜

圆锥条纹假网冠虫

晚侏罗世—早白垩世，西藏浪卡子

巴尔冈古网冠虫

早白垩世，西藏浪卡子

恐龙模型（南京古生物博物馆展品）

前（front）：Tuojiangosaurus multispinus 多棘沱江龙

后（rear）：Monolophosaurus jiangi 江氏单脊龙

恐龙

恐龙是一度称霸地球、高度多样化的中生代史前动物，出现于大约2.3亿年前（三叠纪）。它在侏罗—白垩纪时主导陆地生态系统，于6600万年前灭绝，在地球上生存了1.65亿年之久。恐龙可依据腰带（骨盆）类型划分为蜥臀类和鸟臀类，前者又可区分出植食性的蜥脚类和肉食性的兽脚类。近年大量化石研究表明，鸟类起源于侏罗纪兽脚类恐龙祖先。因此，从分支系统学看，鸟类属于“带羽毛的恐龙”，是中生代恐龙的后代。

恐龙的学名Dinosauria（拉丁文），意为“恐怖的蜥蜴”，但事实上，恐龙不属于任何现生爬行动物类群，更不是蜥蜴类。它们与现代爬行动物类群的显著差异是，恐龙类的四肢并不伸展呈坐躺姿态，而是呈站立姿态。研究表明，恐龙可能不是冷血动物，它们的体温可以调节。有些中生代爬行动物被公众当成恐龙，包括翼龙、鱼龙、蛇颈龙、沧龙、盘龙类，但是在分类学上它们不属于恐龙类。

中国是世界上最重要的恐龙化石产地之一。恐龙骨骼化石、恐龙遗迹及恐龙蛋化石产地遍布全国，极为丰富，已发现命名了近200余种，位居全球第一。

恐龙蛋

晚白垩世，河南

南京古生物博物馆陈列标本

蔡耶贝尔瑙蕨

晚三叠世，宁夏固原

多实拟丹尼蕨

晚三叠世，新疆克拉玛依

蟹形新芦木

晚三叠世，陕西延长

乐平厚羊齿

三叠纪，江西乐平

甘肃锥叶蕨

侏罗纪，甘肃张掖

布列亚锥叶蕨

侏罗纪，青海柴达木

叉状拜拉

侏罗纪，湖北秭归

栉形毛羽叶

侏罗纪，湖北秭归

长叶楔拜拉

早—中侏罗世，青海天峻

银杏

银杏是当今地球上最古老的树种之一，现存一科一属一种，属于裸子植物银杏目，其天然种群仅在中国分布。银杏类植物出现于二叠纪，可能源于种子蕨类祖先，于三叠纪晚期开始蓬勃发展，侏罗纪、白垩纪进入鼎盛时期。银杏属最早出现在侏罗纪早期，于侏罗纪中期至白垩纪早期高度分化，而在白垩纪末生物大灭绝事件后，仅有少数种类幸存。上新世以后，由于第四纪冰川的影响，银杏类在全球消失，仅剩一种残存在华中地区，成为植物“活化石”。南京古生物所周志炎院士等在河南义马中侏罗世地层中发现的义马果（Yimaia）代表了早期银杏家族中一个独立的演化支；我国早白垩世地层中发现的无柄银杏（Ginkgo apodes）代表了侏罗纪银杏和现生银杏之间的演化过渡类型。

无柄银杏

早白垩世，辽宁义县

西伯利亚似银杏

早—中侏罗世，青海天峻

“热河生物群”

热河生物群是白垩纪早期（早白垩世，1.45亿~1.0亿年前）一个极为繁盛的陆地生物群，分布于中国北方，蒙古、朝鲜等地。中国辽西是研究“热河生物群”的经典地区，主要产出地层为义县组和九佛堂组，跨越1亿多年地球历史，以“带毛的恐龙”、“世上最早的花”、“食恐龙的哺乳动物”、“长四个翅膀的恐龙”等发现而享誉世界。热河生物群的生活环境属于湿地和湖泊群，因此，保存下来的大量精美化石代表特异埋藏作用，可能与大量火山灰沉积有关。

1962年，南京古生物所顾知微首先提出“热河生物群”的概念，以狼鳍鱼、三尾类蜉蝣和东方叶肢介三类常见化石组合为特征。20世纪90年代以来，“热河生物群”研究取得快速进展，中国辽西也因此成为研究鸟类起源，以及翼龙、哺乳动物、早期被子植物和昆虫等生物类群进化的圣地。

“热河生物群”生态复原图（南京古生物博物馆）

原始中华龙鸟

早白垩世，辽宁北票

中华龙鸟

中华龙鸟，又名“中华鸟龙”，属于美颌龙类，其化石产于辽西义县组（早白垩世），是“热河生物群”的著名成员。1996年，首次报道的中华龙鸟开始被认为是原始鸟类，后经南京古生物所古生物学家及国际合作团队重新研究，将其确定为小型食肉兽脚类恐龙。中华龙鸟尾部特别长，前肢很短，体长可达1m多。其羽毛上保存的黑色素体表明，原始羽毛的颜色带有红色和浅色相间的条带。中华龙鸟体腔内含物显示，其食物中有蜥蜴和哺乳动物等；体内保存的卵的特征表明，它的生殖方式与其他兽脚类一样，是成对卵生的。

娇小辽西鸟

早白垩世，辽宁凌源

孔子鸟

孔子鸟是原始鸟类的一个属，距今约1.25亿~1.20亿年，其化石产于辽西下白垩统义县组和九佛堂组中。孔子鸟与现代鸟类一样都是喙部无齿，是目前已知最早拥有无齿角质喙部的鸟类；体形如鸽子大小，翼展约0.7m，体重为0.2~1.5kg。孔子鸟的属名源于中国春秋时期著名哲学家孔子，由著名古鸟类专家侯连海领导的团队于1995年首次描述。

圣贤孔子鸟

早白垩世，辽宁北票

甲龙（未定种）

早白垩世，辽西

凌源中国水生蜥

早白垩世，辽宁凌源

葛氏辽蟾

早白垩世，辽宁北票

奇异环足虾

早白垩世，辽宁凌源

桑氏古蝲蛄

早白垩世，辽宁凌源

鲁福德蕨型似雨蕨

早白垩世，辽宁北票

不等裂热河似查米亚

早白垩世，辽宁北票

左图（left）：Problematospermum ovale 卵形毛籽

早白垩世，辽宁北票

右图（right）：Liaoxia chenii 陈氏辽西草

早白垩世，辽宁北票

辽宁类古蜓

早白垩世，辽西

“燕辽生物群”

“燕辽生物群”是分布于辽西、冀北和内蒙古东南部的中—晚侏罗世陆生生物化石群，相当于“道虎沟生物群”，主要产于海防沟组和蓝旗组（河北称九龙山组和髫髻山组），包含丰富的无脊椎动物（叶肢介类、双壳类、腹足类、昆虫类、蜘蛛类等）化石、脊椎动物（长羽毛兽脚类恐龙、原始哺乳类、翼龙类、蝾螈类、鱼类等）化石和植物化石。“燕辽生物群”主要保存于湖相沉积中。“燕辽生物群”与早白垩世的“热河生物群”有相似之处，但其多样性较低且生物组合差别明显。

大凌河结翅蜓

早白垩世，辽西

窄唇中生长扁甲

中侏罗世，内蒙古宁城

原始道虎沟浆甲

中侏罗世，内蒙古宁城

鞘翅目昆虫

中侏罗世，内蒙古宁城

娇小舒拉布螽蝉

中侏罗世，内蒙古宁城

华美北票细蜂

早白垩世，辽宁北票

道虎沟原举腹蜂

中侏罗世，内蒙古宁城

葬甲科昆虫

中侏罗世，内蒙古宁城

北票霸王蚤

早白垩世，辽宁北票

道虎沟恐怖虫

中侏罗世，内蒙古宁城

辽宁古果

早白垩世，辽宁北票

被子植物的起源

被子植物也称“有花植物”，是当今世界上多样性最高的陆生植物。150多年前，进化生物学奠基人达尔文，曾因被子植物化石突然在白垩纪地层中大量出现，却又找不到它们的祖先类群和早期演化的线索，因而称之为“讨厌的谜团”。100多年来，全世界古植物学家和植物学家都在孜孜不倦地为这一“讨厌的谜团”寻求答案。

迪拉丽花

早白垩世，辽宁北票

瓶状辽宁果

早白垩世，辽宁北票

近年来，南京古生物所等机构的中国科学家在“热河生物群”等化石群中惊人地发现了早期被子植物化石。辽宁古果（Archaefructus liaoningensis）、中华古果（A. sinensis）、十字里海果（Hyrcantha decussata）、中华施迈斯内果（Schmeissneria sinensis）、中华星学花（Xingxueanthus sinensis）、迪拉丽花（Callianthus dilae）和瓶状辽宁果（Liaoningfructus ascidiatus）等一系列早期被子植物或具有被子植物特征的化石的发现，丰富了我们对被子植物起源和早期演化的认识。

辽宁古果

早白垩世，辽宁凌源

新生代

新生代是显生宙的最后一个地质时代（继古生代、中生代之后），始于6600万年前。如果说中生代是“恐龙与裸子植物时代”的话，新生代便是“哺乳动物与被子植物时代”。继恐龙等大型爬行动物在白垩纪末灭绝之后，哺乳动物在新生代快速演化，成为陆地的主宰。因干旱而形成的大片稀树草原也是新生代陆地生态中的一个新亮点，它们是包括人类在内的现今陆生动物物种的起源与演化的摇篮。新生代的无脊椎动物与其现生类群非常接近，演化进程发生在种、属的水平上。双壳类、腹足类、介形类、海洋单细胞生物和植物孢粉等化石，在确定地层时代和沉积环境等方面具有重要意义。昆虫与被子植物的互助与共同繁盛是新生代生态系统的主旋律，二者成为地球上物种数量最多的生物。

新生代分为3个纪（古近纪、新近纪、第四纪）7个世（古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世、全新世），而以往常用的“第三纪”已被正式分解为古近纪和新近纪。由于第四纪以古人类的出现和人类演化为特征，因而有的学者称之为“人类纪”；最近有学者提出的“人类世”，指的是新石器时期农耕开始（12000多年前）以来，人类活动对于地球环境和生物多样性产生显著影响的地球时期。

新生代的全球板块构造运动剧烈，造就了当前的海陆格局，其主要特征是南方冈瓦纳大陆继续分离；印度次大陆北漂与欧亚板块碰撞，形成雄伟的喜马拉雅山脉和缓缓隆升的青藏高原；阿拉伯半岛与欧亚板块碰撞形成扎格罗斯山脉；古地中海闭合；当今世界上的高山—安第斯山、落基山、阿尔卑斯山也都在新生代崛起；澳洲脱离南极洲后北漂，并与东南亚板块碰撞；南美洲与南极洲分离，并与北美洲在巴拿马地峡处碰接；环南极海形成；大西洋、北冰洋等大片海域扩张。

伴随海陆板块格局的演化，新生代全球气候发生了剧变。与中生代晚期的湿、热气候相比，新生代气候总体呈现变冷、变干的趋势，主要原因是南极环流的形成，有效地冷却了全球海洋，最终导致第四纪全球冰川的形成（目前地球处于第四纪冰期中的间冰期，即全新世）。新生代生命演化与全球构造演变及气候变化密切相关。

“抚顺琥珀生物群”

抚顺琥珀主要产于辽宁抚顺矿区始新世古城子组的煤系地层中。南京古生物所研究人员系统研究了“抚顺琥珀生物群”中的化石，发现了大量多样性很高的节肢动物、植物化石（水杉为主）和微体化石。这是世界上种类最丰富的琥珀生物群之一。它距今5000多万年。

琥珀是古植物树脂的化石，是地质时期植物分泌的树脂在沉积物中经过漫长的成岩作用（在一定的压力和温度下）而形成的。琥珀为一些古动物和古植物提供了极好的埋藏条件，是一种独特的化石宝库。已知最早的琥珀化石产于大约3.2亿年前的石炭纪晚期煤层中，琥珀在石炭纪以后的陆相沉积物中更为丰富。研究者已从琥珀中发现昆虫、蜘蛛、螨虫、环节类、蛙类、花、果实、毛发、微体生物以及生物器官等。

眼蕈蚊

始新世，辽宁抚顺

茧蜂

始新世，辽宁抚顺

“和政动物群”

“和政动物群”是著名的新生代生物化石群，产于甘肃临夏和政县及附近地区的新近纪和第四纪地层中，是整个欧亚大陆最丰富的哺乳动物化石群之一，伴生其他动植物（包括龟类、介形类、孢粉等）化石。“和政动物群”包括著名的铲齿象动物群（中新世中期，距今约1300万年）、三趾马动物群（中新世晚期，距今约1000万年）、巨犀动物群（晚渐新世，距今约3000万年）和真马动物群（早更新世，距今约200万年）。

“和政动物群”所在的临夏盆地位于青藏高原和黄土高原交界地带，发育了一套从渐新世至更新世的连续沉积地层，因此，“和政动物群”的演化见证了青藏高原的隆升过程，反映了该地区从亚热带森林密布，到季节分明的干旱草原，进而随着青藏高原的缓缓隆起，逐渐演变为干冷、生态日益恶化的第四纪黄土沉积环境的过程。

新生代动物化石群展示（南京古生物博物馆）

陆龟（未定种）

新近纪，甘肃

师氏印度熊

新近纪，甘肃

巴氏剑齿虎

新近纪，甘肃

“山旺生物群”

“山旺生物群”（中新世中期，距今约1400万年）产自山东临朐山旺盆地硅藻土地层，享有“万卷书”之称。山旺生物群化石主要有大量昆虫、鱼类、蜘蛛、两栖类、爬行类、鸟类及哺乳类等动物化石，以及苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物及藻类等植物化石，种类之多、保存之完整为世界罕见。山旺地层形成于内陆湖泊沉积盆地，由泥岩、硅藻土岩、油页岩夹玄武岩组成，是我国东部沿海地区中新世中期的标准地层。

中新桃

中新世，山东山旺

细近无角犀

中新世，山东山旺

山东崖爬藤

中新世，山东山旺

古乳齿象（未定种）（臼齿）

渐新世，甘肃

纳玛象（第三臼齿）

第四纪，江苏南京

小平栎

渐新世，吉林龙井

科瑞山毛榉

渐新世，吉林龙井

大齿栎

中新世，黑龙江桦南

变叶杨

上新世，青海柴达木

丁纳落羽杉

古新世，新疆阿勒泰

多脉假山毛榉

始新世，南极乔治王岛化石山

海桑

现代花粉，虚拟色

矮粟葵

现代花粉

孢粉

孢粉是孢子和花粉的简称，分别指孢子植物和种子植物的生殖细胞。孢粉学是研究孢子、花粉以及带有机质壁的微体化石（孢粉型化石）的一个学术分支，属于地学和植物学的一个交叉领域。由于孢子和花粉具有抵御降解的外壁，因此孢粉化石在前寒武纪至新生代地层中（尤其是陆相地层中）非常普遍，它们在地层学、古环境重建、地质与能源勘探以及早期生命演化（疑源类）和陆地生态环境的形成与演化探索中，扮演重要角色。南京古生物所以宋之琛、欧阳舒等为代表的几代科学家长期致力于中国各区域的孢粉化石探索和研究，在前寒武纪、古生代、中生代和新生代孢粉化石研究中，取得了一系列重要成果。

条纹斯潘塞孢

晚石炭—早二叠晚期

金缕梅

现代花粉

荇菜

现代花粉

介形类

介形类是甲壳纲节肢动物，水生，个体微小（多数0.2~30mm），具有两瓣壳，壳质几丁质或钙质。其化石非常丰富，广泛分布于全球寒武纪至第四纪地层中，对地层的划分及对比具有重要意义。南京古生物所侯祐堂领导的介形类研究团队从20世纪50年代开始在中国开展介形类化石研究，致力于中国中、新生代非海相以及古生代海相介形类化石的开创性研究与探索，在油气地质、煤田地质、华南红层等领域中发挥了重要作用。

多刺土星介

更新世，青藏高原若尔盖盆地

广东纯艳花介

第四纪（海相），香港鲤鱼门

钙质超微化石

钙质超微化石是颗石藻（单细胞浮游藻类）的骨片，直径一般为2~25μm，藻体大小约5~100μm。钙质超微化石是一类重要的微体化石，沉积物中一般以孤立骨片保存，很少保存为完整球形个体。颗石藻化石广泛保存于海相沉积地层中，具有重要的生物地层学意义。颗石藻最早出现于晚三叠世卡尼期。颗石藻在现代海洋中也特别丰富，部分颗石藻有一定的温度适应范围，可分为暖水种、冷水种、广温种、窄温种，在古海洋研究中可发挥重要作用。南京古生物所钟石兰等在中国中新生代地层中对颗石藻化石进行了广泛的探索。

赫胥黎伊米莉亚藻

现代样品，中国南海

花形腔石藻

晚白垩世，新疆乌恰

巴什布拉克盘星石藻

晚古新世，新疆乌恰

有孔虫

有孔虫属于单细胞原生生物，绝大多数生活在海洋中，具有钙质壳或胶结壳；一般个体小于1mm，有些可达数厘米或更大，例如新生代早期（古近纪）的货币虫和古生代晚期的䗴类有孔虫。有孔虫化石记录非常丰富，经常成为一些石灰岩的重要成分。有孔虫最早出现于寒武纪，晚古生代以来快速演化，其化石分布广泛，成为十分重要的生物地层学工具。南京古生物所首任所长李四光是我国（类）有孔虫研究的早期代表，他创造了中文字“䗴”并创建了此类化石的鉴定标准。20世纪50年代开始，研究所盛金章领导的有孔虫专业组对我国主要的含有孔虫化石的地层进行了广泛的调查和研究，尤其在石炭、二叠纪地层学和有孔虫系统学方面，做出了国际领先的成果。国内著名的有孔虫专家还有郝诒纯院士、郑守仪院士、汪品先院士等。

地中海葡萄虫

信天翁齿形虫

第四纪有孔虫

大西洋（扫描电子显微影像）

后记

这本图集展示的化石标本，是大自然历经亿万年翻江倒海、冰火交融、海陆竞生后留给人们的，是岁月的沉淀，更是菁华的凝练。

人们发现的每一件化石标本，都对应着一个或一群在地球上生活过的生物，而化石标本代表的物种数量，甚至不及在地球上生活过的物种的百分之一；它们只是冰山一角、沧海一粟。因此，对于每一件化石标本而言，它们历尽沧桑，是见证地球远古生命世界的“幸存者”，无声地演绎着其中一幕又一幕“奇迹”般的故事，或为“伊甸园式”，或为“灾难式”。因而，将这些弥足珍贵的化石标本称为“菁华”，并不为过。

回溯至亿万年前，绝大多数生物体死亡之后，在各种自然营力的作用下，化为尘土，融入江河湖海，进入大自然的下一个循环。仅有极少数生物体死亡后，被裹挟到河流、湖泊或海洋的沉积物中，意外得到“庇护”，躲过动物的捕食，逃过微生物的降解，之后经历漫长的成岩过程和严酷的地质作用，宛如经历一次又一次的“炼狱”，其留存并被发现和研究的概率之小可想而知。

时至今日，这些幸存的化石，已经被人们用以重建地球生物宏大演化史，启示人们生物界演化的起起落落，揭示生物界存在的竞争与依存、分工与合作、继承与适应变化等复杂而巧妙的现象，展示生物与无机环境之间的互动与演进。这些是古生物专业研究者们孜孜探索的奥秘，也是化石爱好者们业余消遣的乐事。

如果将化石所处的沉积地层称为“万卷书”，化石便是记载地球远古生物世界的“密码”。研究者们循着地层的线索，探究远古生物的踪迹，就如同在“解码”一部大自然编写的“天书”。

地球上的生物（包括人类自己）是如何一步一步从远古走过来的？地球上的生物未来可能会怎样？人类赖以生存的石油、煤炭、天然气等化石能源以及众多矿藏都在哪里？这些都是研究者们期望通过“解码”去回答的问题。解读自然历史，旨在揭示自然规律，丰富人类知识宝库，并服务于国民经济建设。

饮水思源，早在20世纪早期，“南古人”[1]便投身于化石的科学探索和研究中。这本图集展示了近百年来，一代又一代“南古人”对地层古生物学科的传承、贡献与开拓。

从南京古生物所的缔造者、中国第一代古生物学者的代表李四光先生，到各个古生物门类与研究领域的学术奠基人和中流砥柱，他们勇于开拓、敢于创新、励志攀登，取得了享誉世界的学术成果，堪称古生物学界的菁华。还有一批兢兢业业、默默无闻、锲而不舍，将自己的一生奉献给古生物研究的学者，他们不仅是许多重要科研成果的共同完成者，而且为地质、能源和矿产部门提供了强有力的科技支撑，亦可谓古生物学领域的精华。

这本图集采用的化石标本就是由这些科研人员不畏艰辛，于偏僻甚至是人迹罕至的野外采集到的。许多标本是采集者在早期极为艰苦的野外条件下，冒着生命危险获得的。这些化石标本大多都是模式标本，也就是这类化石生物第一次被人们发现并加以描述的标本。它们已被永久地保存在南京古生物所的标本馆中，成为固定的科学档案。

从科学规范上看，每一个模式标本所代表的化石名称，都是有充分的事实依据来支持的。若问标本的作用，简而言之：“它们是科研成果的实证。”如果没有实证，科学结论往往就无据可依。

未来的科学研究仍然需要这些标本：需要运用新的研究技术和方法对标本进行再研究，以促进新的发现；国内外研究者发现的同类标本需要与已被研究的标本进行比较分析。

对于公众而言，这些科学档案中的许多化石都具有观赏价值，它们所蕴含的自然历史故事是引人入胜的，或能增进人们对大自然及其运行规律的了解。

采集这些化石标本影像的方法有很多种。有时只需要通过光源的配合，用普通照相机就能拍摄到精美的化石照片；有时则需要采用切片照相，才能看到利于研究的化石内部构造，比如珊瑚、苔藓虫、层孔虫等造礁生物的化石；有些化石特别微小，需要进行显微照相，比如单细胞的有孔虫、放射虫、硅藻、沟鞭藻、孢子花粉等化石；当普通的光学照相不足以达到研究目的时，可采用电子显微照相或激光共聚焦显微照相，以获得更高放大倍率和更大景深的电子或荧光影像；如果不想破坏化石整体而要观测内部结构的话，可以采用CT技术，即计算机断层成像技术，并采用虚拟切片的方式，把无数个不同焦距的平面影像叠加起来，达到“透视”的效果；最难以想象的是，把化石放到一个大型高能物理装置（同步辐射光源）中，从而获得分辨率很高的化石内部三维结构合成图像，只是这种大型科学装置造价高昂，在全世界都没有几个。

除了没有同步辐射光源，南京古生物所拥有上述其他几种采集化石影像的仪器设备。成像技术的不断发展和创新，给化石研究带来新的活力。这本图集展示的化石图像，就是通过以上设备采集并开展深入研究的，是众多化石图像的一个缩影。

出版这本图集的主要目的旨在介绍南京古生物所的化石藏品、悠久的古生物化石研究历史以及对国际学术界的贡献。我们希望借助这些影像信息的展示，引起同行和社会对化石的关注，并为公众特别是青少年，提供一些关于化石和古生物研究的简明信息和科学内涵。因此，我们没有强调化石门类和学术内容的完整性。

或许这本图集不能涵盖每一位读者所关注的内容，比如地球形成早期生命起源的相关信息以及人类起源的化石证据。其原因是，生命起源的问题还需要很多化学推论，较为抽象，难以用影像的形式表现出来；而人类起源的问题，由于南京古生物所的专业有限，相关化石标本更多地收藏在国内外其他科研机构或博物馆内。

我们特别感谢浙江大学出版社的编辑人员在编排、选图、文字和设计上的专业精神和认真友好的支持、帮助及合作。

编者
2017年夏，南京

[1]“南古人”是现在或曾在南京古生物所（及其前身）工作的职工和学习的学生的简称，是他们自己对自己的称谓。