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首师大古生物研究团队:团队科研生涯从基金起步
作者:   时间:2013年09月03日 【字号: 】【打印本页】【关闭】

2009年4月24日,首都师范大学即将毕业的硕士研究生刘晨曦在国际权威刊物上发表论文,并以“首师大”为名命名了其新发现的一类昆虫。指导刘晨曦完成相关论文的,是其导师——首都师范大学生命科学学院教授任东。

 在任东的个人经历“主要研究课题”一栏中,列数了其自1994年以来承担国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目的情况,共有20项之多。其中,由北京市自然科学基金资助的“北京地区中生代昆虫群落演化与环境演变”、“辽西中生代脉翅目昆虫化石研究”等项目,使其团队在古生物研究中取得了重要成果。

而正是这些基金项目,使得任东在古生物学研究的海洋中恣意遨游,也正是因为获得了基金项目的资助,任东团队中的刘晨曦、黄建东等一批硕士、博士生成为科研俊才。

基金项目助成

因为比较喜欢化石,任东大学第一志愿就报了地质系,考研究生时又直接报了古生物学。从1989年研究生毕业开始,任东就沉迷于对古生物学的研究。而地质学和生物学的知识让他“对化石的敏感和发现能力超过一般人”。

在国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目的资助下,任东的团队先后两次在《科学》杂志发表论文。他带领的团队还多次在《生物学通讯》、美国《国家科学院院刊》、《古生物系统学杂志》等学术期刊发表论文。

 “我拿到的第一个国家自然科学基金项目是青年基金项目,当时只有7万元,但这是我个人科研的起步,也是首师大古昆虫学科的起步。”任东对记者说,“科学基金是我个人成长和我们这个学科发展的摇篮。目前我的科研经费也几乎全来自各类科学基金项目。”

1994年,任东的第一个国家自然科学基金项目“辽宁西部侏罗——白垩纪昆虫化石组合序列与生态演化”让他如鱼得水,开始了这一领域的系统研究。很快,任东创造性地利用访花虻类昆虫化石证实了被子植物在中国东北晚侏罗—早白垩世已经存在,将被子植物起源时间向前推进了至少2000万年,为解决被子植物的起源时间和地点这一植物学界的重大难题作出了贡献。该项研究成果于1998年4月发表在美国《科学》杂志上。

2000年,任东获得北京市自然科学基金项目的资助,开展了“北京地区中生代昆虫群落演化与环境演变”的研究。虽然项目资助额只有9万元,但对任东的团队来说,却是不小的鼓励。

在国家和北京市自然科学基金的资助下,任东持续对我国北方中生代传粉昆虫开展研究工作,采获了大量的传粉昆虫化石,陆续发表40余篇论文,报道了直翅目、半翅目、鞘翅目、双翅目等8个科近20余种新的传粉昆虫化石,取得一系列突破性研究成果。

该成果将为一些重要传粉昆虫类群的起源、早期演化和一些关键特征性状极性的确定提供直接证据,从而为探索传粉昆虫演化的原因和模式,以及当今全球传粉昆虫生物地理格局和区系的形成等方面有着重要的理论意义,而且在探索虫媒植物和有花植物(被子植物)的起源及昆虫与植物的演化关系方面也具有重要意义。

“昆虫起源与进化研究属于纯基础科学研究,从其他途径争取不到经费。所以我们的起步和这些成果的取得全靠各类科学基金的资助。”任东说。

持续发力古生物研究

2001年,任东开始了中生代昆虫分类演化及与植物相互作用关系研究。

2004年,北京市自然科学基金联合北京市教育委员会开展了科技发展计划重点项目,任东再次获得北京市自然科学基金与北京市教委联合项目,开展了“北京地区重要经济昆虫的发展演化及对环境变化的响应”的课题研究。

2009年,任东再次在昆虫与植物的协同演化研究方面取得了突破进展。发现了距今1.6亿年的中侏罗世时期传粉昆虫与当时的虫媒裸子植物之间存在着一种新的传粉模式,相关论文发表于当年11月出版的美国《科学》杂志上。

英国北安埔敦大学著名昆虫学家Ollertong教授和Coulthard教授在《科学》杂志同期发表的特邀评论中写道:任东等人的工作向传统的白垩纪晚期传粉昆虫与开花植物之间的协同演化经典模式提出了挑战,揭示了一种更为复杂的植物和传粉者之间相互作用的生态学现象。任东等用充分的事实证明了在中生代具有细长吸受式口器的长翅目昆虫可以在已灭绝的裸子植物上取食传粉滴,同时起到了传粉的作用。

“这是目前为止最早的关于传粉昆虫和虫媒植物之间协同演化的例子。任东等人的证据改变了我们对传粉昆虫早期生态演化的观点。”Ollertong教授说。

事实上,任东和他的团队已多次获得北京市自然科学基金项目资助。除了“北京地区中生代昆虫群落演化与环境演变”、“北京地区重要经济昆虫的发展演化及对环境变化的响应”两个课题外,在北京市自然科学基金的资助下,任东和他的团队还开展了“辽西中生代脉翅目昆虫化石研究”、“北京地区重要经济昆虫的起源演化”等课题研究,并获得了多项重要研究成果。

任东说:“目前研究古昆虫人员的数量和知识结构还不尽完美,学科研究的方法还属于传统的描述性的科学。现在我们实验室在传统的描述性科学即经典的研究方法基础上,拓展研究的深度和广度,用新的理论和方法发现、测量和分析化石,争取把化石里的信息量全部挖掘出来。”

任东希望国家和北京市自然科学基金能够持续支持相关研究。

造就了团队中一批年青年俊才

2007年,在国家和北京市自然科学基金的资助下,任东和他的博士生黄建东,在对中国北方中生代著名的热河生物群中的昆虫化石研究中,发现中国义县组原被认为是类蜉蝣属的化石应归入美丽蜉蝣属,三尾类蜉蝣可能仅分布在西伯利亚的外贝加尔和蒙古共和国,近百年来一直沿用的热河生物群中所谓三尾类蜉蝣在我国并不存在。

这项研究成果改写了在国际上沿用了100多年的热河生物群(Jehol Biota)典型代表分子为三尾类蜉蝣(Ephemeropsis trisetalis)的观点,由于其重要意义,该成果的相关论文发表在国际重要动物学权威刊物《动物分类》(Zootaxa)(1629期)上。

2009年4月24日,在国家和北京市自然科学基金的资助下,任东指导的硕士研究生刘晨曦在国际权威刊物上发表论文,并以“首师大”为名命名了其新发现的一类昆虫。

刘晨曦在国际动物学权威刊物《动物分类学》(Zootaxa)上以“首师大”为名,命名了其发现的膜翅目昆虫长腹细蜂科一新属。论文报道了长腹细蜂科化石一新属一新种——可敬首师大长腹细蜂(Shoushida regilla Liu,ShihandRen, 2009)。其中,属名Shoushida为首师大的汉语拼音,种名来自拉丁词regilla,为令人敬仰之意。

2010年8月,任东团队关于世界上最古老的叶状拟态昆虫的研究发表在美国《国家科学院院刊》,该研究将昆虫叶状拟态的历史向前推进了1.2亿年,同时证明了在中生代时期,昆虫与裸子植物间已经出现了特异性的协同进化关系。

2011年5月,该团队在《古生物系统学杂志》在线发表了题为《最新研究成果中国义县组巨须隐翅亚科最古老的物种及其系统学重要性》的研究论文。该论文描述了中国义县组巨须隐翅亚科最古老的物种,这也是该物种亚科在中国的首次发现,对于研究昆虫纲的起源及演化具有十分重要的意义。

2012年2月,任东团队又在美国《国家科学院院刊》发表了其最新成果《侏罗纪螽斯翅的摩擦发出低频鸣声吸引雌性昆虫》一文。该研究通过一块侏罗纪地层中发现的珍贵螽斯化石左右翅的音挫,对比现生螽斯的音齿排列顺序,成功地还原了1.65亿年前直翅目昆虫那悦耳的声音。这是目前最早的关于远古生物鸣声物理特征的报道重建,使人们可以穿越时空聆听来自侏罗纪森林夜空的悦耳鸣声,是早期昆虫声学、行为学和生态学等方面的一次突破性的进展。

“我从1994年承担国家自然科学基金青年科学基金项目开始,就陆续受到国家和北京市自然科学基金的资助。科学基金虽然钱不多,但它就像及时雨,往往在我们最需要的时候给予帮助。这也让科学基金的每一分钱都很能用到刀刃上,对我的研究有很大的鼓励和帮助。”回首科研历程,任东十分感谢国家和北京市自然科学基金的支持。

领衔专家:任东,男,首都师范大学生命科学学院教授、博士生导师。1984年毕业于中山大学,1986年毕业于中国地质科学院研究生部,现任首都师范大学生物演化与环境变迁研究所所长,北京市昆虫学会常务理事,国际古昆虫学会理事。

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