Science第一作者李若霜:揭秘远古密码的“时光侦探”
(化石网cnfossil.com)据中国地质大学(北京):日前,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院李全国教授研究团队的研究成果“Mesozoic Mammaliaforms illuminate the origins of pelage coloration”发表于国际权威学术期刊《科学》(Science),这项研究首次成功复原了中生代哺乳动物的毛色,为理解哺乳动物体色的演化提供了关键证据。
李若霜,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院古生物学与地层学专业2021级博士研究生,主要研究方向为中生代哺乳动物、极地古生物学与地层学。
今天,让我们一起走近文章的第一作者——中国地质大学(北京)地球科学与资源学院古生物学与地层学专业2021级博士研究生李若霜,聆听“时光侦探”如何揭秘远古密码。
早期哺乳动物都是小黑兽?
在此项研究中,李若霜所在的研究团队通过对带有毛发印痕的中生代哺乳型类化石标本中的黑素体进行测量统计,并同116种现代哺乳类动物(包括单孔类、有袋类和有胎盘类)毛发中的黑素体数据进行对比分析,最终成功复原了中生代哺乳型类的体表颜色为统一的暗褐色。
侏罗纪早期哺乳动物颜色复原图 图/赵闯
“生活在中生代的哺乳型类具有高度相似的统一的暗色体色,这种现象或与早期哺乳类的生态位和夜行习性有关。早期哺乳类动物多作为被捕食者受到恐龙等物种的‘压制’,大都需要隐蔽和夜行,同时它们也是‘色盲’,相对有限的视觉能力令它们无法分辨更复杂的颜色。反之同时期的恐龙和其后裔现代鸟类却有各种美丽的颜色和花纹,或许是因为它们占据着日间活动和捕食者的生态位,很少受到天敌的制约。”李若霜说,“我们推测,在演化历史上,白垩纪末恐龙灭绝之后,哺乳类动物快速辐射演化,占据了更多的昼行或晨昏活动生态位,才逐渐演化出了更丰富的体表颜色和更瞩目的体表花纹。例如我们现在看到的,拥有红色毛发的赤狐、黄色花纹的老虎,和黑白条纹的斑马等等。”
该团队的研究,不仅解答了中生代哺乳动物祖先的毛发是什么颜色这一长期的未解之谜,也为哺乳动物的生态适应以及演化过程提供了新的线索。
古生物研究=法医+牙医?
“古生物学是做什么的,就是考古吗?”作为古生物学与地层学专业的学生,李若霜常常被问到这样的问题,而她也总是用有趣贴切的比喻,向大家解释自己的专业。
“你可以将我们比作法医或者侦探——只不过,我们的研究对象不是尸体,而是那些已经‘沉睡’了几亿年的生物遗骸。”她笑着解释,“就像法医和侦探通过尸体的痕迹来推断死因,我们则是通过化石标本,捕捉和解读古生物的相关信息。每一块化石都极为珍贵,蕴含着多重证据的叠加。古生物学者们就像‘时光侦探’,在碎片化的证据中探寻真相,拼凑出远古世界的样貌。”
化石照片 CUGB-P1901
在这篇Science文章中,李若霜所在研究团队收集了6件带有毛发印痕的中生代哺乳型类化石标本,这些标本来自中国燕辽、热河生物群,时间跨度从中侏罗世至早白垩世,涵盖树栖滑翔、地栖、掘穴等多种生态类型,仅标本的收集就花费了5、6年的时间。
“当然,有时我们也像牙医。”她继续补充道,“在这项研究里,我们对早期哺乳动物化石标本进行分类和鉴定时,往往是通过详细的牙齿研究来进行的,因为哺乳动物的牙齿不仅复杂,还时常是保存最完好的部分。”
双向奔赴的科研路
2023年末,李若霜参与了第七次中国-智利联合南极科考。她于2024年乘坐考察船贝坦佐斯号(BETANZOS)环南极半岛登陆14个岛屿,采集了中、新生代剖面土样以及大化石。
“我也没有想到,她一下子就答应去南极了。”李若霜的导师李全国教授如此回忆道。与普通的野外考察相比,在南极开展科考工作更是体力与意志的双重考验,但李若霜并没有丝毫犹豫便应了下来,“导师总担心南极科考太过辛苦危险,但我当时并没有顾虑,只觉得这是课题任务的需要,我要努力做好。”
对于李全国教授而言,他也最为看重学生的积极性和不畏难的品质。李教授认为,教育的本质在于尊重每位学生的个性和喜好,同时激发他们的积极性和主动解决问题的能力。他总是给予学生充分的尝试自由,鼓励他们去探索和挖掘自身潜力。在这种教育理念的熏陶下,李若霜既发展了勇于探索的精神,又锻炼了脚踏实地的作风。基于对她的认可和信任,当要开展关于中生代哺乳动物祖先毛发颜色的研究项目时,李全国教授再次将这一重任交给了她。
李若霜与导师李全国教授
“这个课题没人做过,你愿不愿意试试?”
“行。”
李若霜依旧给出了简洁干脆的答复,未经多余思考。随后,她便从零起步,同团队一起,一步步复原出1.6亿年前的生命色彩。
科研路上最珍贵的,莫过于师生间双向奔赴的信任。在李若霜看来科研路上最大的幸运就是遇到了导师李全国。李教授是一位善于挖掘学生潜能、给予学生充分信任的老师。而李若霜也从未让导师的信任落空,她是那种不管被交付何种任务,都愿意全力以赴的人。她并不去想路会有多远,只想着走好脚下每一步。
我不是天才 但我相信厚积薄发
与其他“颇有天资”的研究者相比,李若霜的学术轨迹似乎揭示了另一种成长。
本科阶段,她曾经对自己的专业和未来都充满迷惘,学业成绩也一度堪忧。“其实,我最开始并不想学地质。”李若霜自述说,她最初认为地质学过于“枯燥”。在跨考自己喜欢的外国语言文学专业失败后,她选择了重回古生物学与地质学专业继续深造,但直到研究生入学后,李若霜的内心依然没有找到坚定的方向。于是,在研一、研二期间,她一边投身于古生物研究,一边旁听学校的英语文学课程,试图在两者之间找到一种平衡。当时的授课老师、现已荣休的外籍教师怀特教授告诉她,“你对这些领域的喜爱,与你的专业并不冲突。你喜欢语言或者文学,随时都可以追求,比如来旁听我的课。”这番话让她豁然开朗,原来爱好与专业不是非此即彼,而是可以并行不悖的。
当她即将迈入博士阶段的学习时,她再次遇到了怀特教授,这次教授告诉她,“现在,你需要专注自己的专业了,你喜欢读书对吧?那就多读古生物的文献吧。”这个建议与李全国导师告诉她“一定要多读文献”不期而合。当专业与爱好最终结合起来时,她开始认真地研读文献,主动寻找科研问题,主动承担更为复杂的科研任务,并逐渐在专业中找到了科研的乐趣。古生物研究往往是跨越亿年的追溯,而地球浩瀚的历史与生命演化的波折壮丽逐渐开始令她着迷其中。“投入其中之后我认识到,做科研是一个不断发现问题、分析问题、最终解决问题的过程,在这个过程中个人能力可以得到极大的锻炼与提升。探索知识的边界,并获得新的发现,这对我来说成了有趣又有成就感的一件事情。”她这样说。
团队合照
后排左起:Jessica Dobson,Matthew Shawkey,李全国
前排左起:Liliana D’Alba,李若霜,吴泽霖
李全国导师常常说,研究古生物就是要能“坐冷板凳”。从硕士研究生到博士研究生的这些年里,很长一段时间李若霜并没有其它科研成果,但她的身上却有着一种独特的“松弛感”。当被问及是否像许多博士生一样为发文章、毕业、就业等问题焦虑时,她说自己不是“天选科研人”,因此并未对自己设定过高的期望,只想完成好当下每一项科研任务,不去顾虑太多。她相信,无论遇到什么样的难题,多想办法,总会有办法能够解决问题。
为了调节科研的压力,业余时间,她也依然保持着自己的爱好,例如读书、做手工,或者种花。专业之外的爱好反而成为了放松身心,培养专注能力的好方法。
李若霜手工制作的皮具和阳台上的花
李若霜也希望自己的经历能带给更多人力量,给予像她曾经一样有过迷茫阶段的学子一些启发。同许多“顶刊”文章的作者相比,她并没有多么耀眼的履历,反倒是经历过难以顺利进入科研状态的低谷期。但她的经历恰恰证明了,即便路途遇到波折,只要尽力去做、不放弃学习和成长,坚持向前,终将走到自己想去的地方。
世界很大 再去看看
今年,李若霜即将博士毕业,并将继续在学院开展博士后阶段的工作。一路走来,李若霜的成长得益于硕博贯通培养体制机制革新,名师的指导传承,以及国际大科学计划与国际合作交流平台支撑。学校和学院不仅给予了她深厚的科研支持,也让她拥有了更开阔的学术视野。未来她希望能继续推进因疫情耽误的南极研究,也渴望有机会去国外交流,在感受国外科研氛围的同时,也能学到更多古生物及交叉学科的知识。
科研是一条没有终点的路,但这种永无止境的探索,让李若霜保持着对世界的兴奋与好奇。未来,从地大走出的学子,不仅要扎根基础研究,更要走向世界,把中国的科学声音带到更广阔的舞台上。
