《Science | 火山灰的快速沉积揭示了寒武纪三叶虫的三维解剖结构》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-06-29
  • 2024年6月27日,普瓦捷大学等机构的研究人员在Science发表题为Rapid volcanic ash entombment reveals the 3D anatomy of Cambrian trilobites的文章。

    寒武纪动物解剖学知识因保存过程导致的压实、尺寸偏差和不完整性而受到限制。研究人员记录了三叶虫化石的原始三维(3D)解剖结构,这些三叶虫是在进入浅海环境的火成碎屑流的灰烬快速掩埋过程中形成的。来自摩洛哥的寒武纪椭圆头状三叶虫有关节,没有变形,揭示了附肢和消化系统的精美细节。以前未知的解剖结构包括附着在下体上的软组织唇囊、狭缝状的嘴和独特的头状进食附属物。

    该研究的发现解决了关于三叶虫下躯体是唇囊还是包含唇囊的争议,并确立了三叶虫的冠群类优腹足类同源关系。这种具有三维软体部分的霉菌化石的出现,凸显了海洋环境中的火山灰沉积物是一种未被充分开发的保存异常完好的生物来源。

  • 原文来源:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl4540
相关报告
  • 《南海矿产资源及东南部三维结构和新生大陆核构造-沉积过程》

    • 来源专题:关键矿产
    • 编译者:欧冬智
    • 发布时间:2024-08-26
    • 南海富含多种矿产资源,包括石油、天然气和天然气水合物等。其中,石油储量估计在110亿至225亿桶之间,天然气储量约为190万亿立方英尺,主要分布于珠江口、琼东南及莺歌海等油气田;天然气水合物则被视为潜在重要能源。研究还涉及低角度正断层的三维结构及其对新生大陆核心复合体的影响。通过多种地球物理技术,研究揭示这些断层对沉积物分布与厚度的显著影响,并阐明超伸展盆地的形成与演化过程。研究结果强调了低角度正断层在南海地质演化和盆地结构中的关键作用,为理解该区域的构造和沉积过程提供了新视角。
  • 《突破 | 中国学者首次揭示质子三维自旋结构》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:胡思思
    • 发布时间:2025-03-31
    • 近日,由北京大学、山东大学、中国科学院近代物理研究所等单位的学者组成的横向核子层析合作组在质子自旋结构研究领域取得突破性进展。研究团队通过量子色动力学(QCD)横动量依赖因子化理论框架,结合次领头阶(NLO)微扰计算与次次领头对数(NNLL)重求和技术,对全球半单举深度非弹性散射(SIDIS)实验数据进行了系统性分析,首次成功提取了质子内部横动量依赖的螺旋度分布函数。 质子自旋结构的精确测量是粒子物理领域的核心科学问题之一。自 1988 年欧洲 μ 子实验组发现夸克自旋仅贡献质子总自旋约 30% 以来,剩余自旋来源成为困扰学界的“质子自旋危机”。此次研究通过构建三维动量空间的夸克螺旋度分布模型,首次揭示了上夸克和下夸克在中等纵向动量分数(x≈0.1-0.3)区域的显著非零极化信号,其横动量积分结果与共线螺旋度分布理论预测高度吻合。特别值得注意的是,研究发现价夸克极化度随横动量增加呈现规律性衰减,这一现象直接验证了我国学者马伯强教授于 1991 年提出的 Melosh-Wigner 转动理论 —— 夸克横向运动引发的相对论性自旋转动效应是导致质子自旋“丢失”的关键机制。 在海夸克主导的低 x 区域(x<0.1),研究观测到夸克极化度随横动量增加呈现反常上升趋势,这一现象暗示该区域可能存在未被认知的强相互作用动力学机制。研究团队基于中国极化电子离子对撞机(EicC)的模拟研究表明,当对撞能量提升至 20GeV 时,实验精度将提高一个数量级以上,为解析海夸克区域复杂的三维自旋结构提供了可行方案。 图1. 三维螺旋度分布的切片图,依次为上夸克螺旋度分布、下夸克的螺旋度分布、三种海夸克的螺旋度分布,胶子的螺旋度分布 该研究采用的理论框架融合了量子场论与数值模拟技术,通过构建包含横动量依赖效应的全局拟合模型,以“理论计算+数据拟合”的研究模式,如同高精度 CT 扫描质子内部构造,成功区分了价夸克、海夸克与胶子的不同贡献。研究团队开发的 TMD 函数库已形成包含 Sivers 函数、横向极化分布函数(transversity)、横纵度分布函数(trans-helicity)等多维度的核子三维成像体系。这次对横动量依赖的螺旋度分布函数的首次提取不仅是在深入理解质子三维自旋结构迈出的关键一步,还为未来国际大科学装置的实验设计提供了重要理论支撑。 图2. 质子中夸克极化度的横向分布示意图 横向核子层析合作组自 2022 年起持续推进质子三维结构研究,此前已完成 Sivers 分布函数、横向极化分布函数与横纵度分布函数的系统性分析。本次研究为解决“质子自旋危机”提供了关键实验证据,更通过多学科交叉创新开辟了强子物理研究的新模式。随着 EicC 等下一代大科学装置的建成,人类有望在未来十年内实现质子自旋结构的全景式重构,这一突破或将深刻改变我们对物质基本构成的认知,并为新型技术研发提供理论基础。