磷酸盐化球状化石研究述评

磷酸盐化球状化石是近 2 0年来才相继发现的一类微体化石 ,主要产于下寒武统梅树村阶和震旦系陡山沱组的含磷地层。研究初期其生物亲缘就存在动植物之争 ,但多数专家将其作为分类位置未定的球状化石。近年来 ,由于一些学者研究发现部分磷酸盐化球状化石具有后生动物胚胎发育序列的特征 ,认为它们可能是刺细胞动物或两侧对称动物的胚胎化石 ,从而引起了国内外众多学者 ,尤其是藻类和疑源类专家的关注和热烈讨论。本文在总结球状化石研究进程的基础上 ,对其当前的研究焦点 ,如归属问题、后生动物胚胎化石、保存机制及分类命名 ,进行了简略的评述 ;同时 ,简要介绍了其研究意义。     

埃迪卡拉纪高家山生物群球状化石新材料

埃迪卡拉纪晚期高家山生物群的多门类骨骼化石组合,在后生动物起源及早期生命演化方面具有极其重要的意义。在对高家山生物群中的研究中,新发现了大量的磷酸盐化球状化石,包括单体球类、二分球类及三分球类等。这些磷酸盐化球状化石在形态结构方面与"瓮安生物群"、"宽川铺生物群"中报道的球状化石有着一定的相似性。高家山生物群中球状化石新材料的发现不仅丰富了高家山生物群的多样性,为早期生命演化提供了可靠的材料,也揭示了前寒武纪-寒武纪生物之间可能存在着一定的连续性。     

陕西宁强早寒武世磷酸盐化具星状表饰胚胎化石研究

后生动物胚胎化石研究对了解寒武纪大爆发中生命的个体及系统发育具有十分重要的意义。陕南早寒武世灯影组宽川铺段发现大量磷酸盐化的球状化石标本,其中的一些为保存有十分精细的星状表饰的胚胎化石,目前发现至少3种具星状纹饰的胚胎化石:圆球状胚胎、具中央收缩带的球状胚胎和表面具“拉伸构造”的花生状胚胎,其中后者为新类型。研究表明,此新类型在演化序列上处于圆球状胚胎、具中央收缩带的球状胚胎发育阶段之后,是胚胎向成体演化的一个重要中间过渡环节,这一发现为研究早寒武世早期后生动物胚胎及个体发育提供了新线索。     

湖北保康陡山沱组磷酸盐化微体化石组合

中国南方震旦系陡山沱组磷块岩、燧石和页岩中陆续发现的精美保存的化石生物群,为我们提供了一个栩栩如生的新元古代晚期生物演化的图景,表明多细胞真核生物在新元古代冰期之后发生了非常显著的分异。其中磷块岩化石库以生物细胞结构的完好保存而著称。继在贵州瓮安、陕西勉县茶店和江西上饶朝阳之后,湖北保康白竹磷矿陡山沱组磷块岩中也发现了类似的磷酸盐化化石生物群。保康化石组合中包括多细胞藻类Wengania,Paramecia和原地保存的Thallophyca;大型复杂疑源类Meghystrichosphaeridium,Echinosphaeridium和目前仅在保康发现的Bacatisphaera;球状蓝菌化石Archaeophycus,丝状蓝菌化石Siphonophycus和在陡山沱组磷块岩中首次发现的Obruchevella;同时,内部保存不同数量小球体的球状化石在保康也大量产出。古地理分析表明中国南方扬子地台陡山沱组磷块岩中保存的磷酸盐化化石库大都形成于浅水台地边缘地带。     

是胚胎还是藻类？：兼答薛耀松,周传明,唐天福先生

贵州瓮安陡山沱组磷块岩中所产的球状微体化石曾被薛耀松等 ( Xue et al.,1 995)解释为团藻类化石 ,最近被重新解释为早期动物休眠卵和胚胎化石 ( Xiao et al.,1 998)。薛耀松等 ( Xue etal.,1 998;下称薛文 )对动物休眠卵 -胚胎的解释提出六点不同看法 ,并坚持认为这些球状微体化石应为团藻类化石。本文对薛文中所提六点看法进行逐条解答 ,并着重讨论了球状微体化石的大小和丰度 ,磷酸盐化“细胞壁”,生物软体的磷酸盐化过程 ,以及团藻类的生理和生殖特点和陡山沱球状微体化石的不同特征。事实上 ,陡山沱组磷酸盐化动物休眠卵和现代某些甲壳类体眠卵在外表装饰上几乎雌雄难辨 ,陡山沱组球状微体化石的大小、发育过程、卵裂形式以及外层包膜的存在也和动物胚胎的解释相吻合。显然 ,动物休眠卵 -胚胎仍然是对陡山沱球状微体化石的最佳解释。     

陕南寒武系底部宽川铺组微体化石人工智能识别

我国陕南寒武纪初期的宽川铺组(距今大约535百万年)以盛产磷酸盐化的微体小壳化石和球状动物胚胎化石而闻名于世,是探索早期动物门类起源和寒武纪生命大爆发研究中的一个非常重要的窗口。在宽川铺组中寻找微体化石新类型主要依赖显微镜下人工挑选的传统方法日趋低效,迫切需要新的技术手段来解决这些问题。而微体化石数量庞大,大小接近,形态简单,非常适合于采用机器学习的手段进行人工智能分类。我们在宽川铺组微体化石中尝试使用机器学习的手段来进行化石图像识别和机器分拣。采用方向梯度直方图来提取化石图像的主要向量特征,并设计了二叉树型多分类识别器进行化石数字分类。目前处理了5 000多张微体化石照片的人工智能识别,已经取得了较高的准确率。     

湖北保康白竹磷矿埃迪卡拉系陡山沱组微体化石新材料

埃迪卡拉纪(震旦纪)是早期多细胞生物起源与辐射的重要地质时期,磷酸盐化保存的微体化石则是研究该时期生命演化的重要窗口。目前对我国扬子地台埃迪卡拉系陡山沱组磷酸盐化微体化石的研究主要集中于贵州瓮安等地,其他地区的研究偏少。本次研究报道了保存于湖北保康白竹磷矿埃迪卡拉系陡山沱组磷块岩的微体化石。这些微体化石以三维磷酸盐化形式保存,种类丰富,共计14属21种,包括大型带刺疑源类Asterocapsoides sp.,Dicrospinasphaera sp.,Knollisphaeridium sp.,Mengeosphaera chadianensis,Tanarium conoideum,T.digi-tiforme,T.pilosiusculum,Tianzhushania sp.;球状化石Megasphaera inornata;球状蓝藻Archaeophycus yunnanensis,丝状蓝藻Cyanonema majus,Obruchevella minor,Salome sp.,Siphonophycus septatum,S.robustum,S.typicum,S.kestron;以及多细胞藻类Gremiphyca corymbiata,Thallophyca ramosa,Wengania exquisita,W.globosa。这些微体化石的发现,进一步丰富了白竹磷矿陡山沱组的化石组合,为华南扬子地台陡山沱组的生物地层对比提供了新的材料。     

现代鱼卵硅酸盐化模拟实验

扬子地台早寒武世和埃迪卡拉纪陡山沱期的地层中发现了大量保存精美的磷酸盐化球状化石,其中一些球状化石为硅化保存,它们为解释早期生命的起源和演化提供了宝贵的素材。在这些球状化石的种属分类和胚胎真伪等方面,不同的研究人员之间还存在较大的分歧。本文通过设计实验,以团头鲂鱼卵为材料,将团头鲂鱼卵注入不同浓度硅酸盐溶液中,观察鱼卵在不同溶液中的保存状态和硅化潜力。研究结果显示:团头鲂鱼卵硅化非常迅速,鱼卵最有利的保存环境是非碱性条件下的还原条件;在同一实验条件下,同一种属,不同形态的鱼卵和鱼卵的不同部分都可以保存下来。上述实验为球状化石的种属分类和真伪鉴定研究提供了有益参考,并为球状化石形成过程的探索提供了线索和思路。     

我国发现约6亿年前的古老动物 可能为迄今发现的最古老动物

我国古生物学家与美国专家近日对在贵州瓮安发现的胚胎化石研究认为,这个距今约6亿年的动物胚胎化石可能是迄今发现的最古老动物。     

陕南寒武系下部宽川铺组帽球状化石*

陕南寒武纪早期宽川铺组微体球状化石类型多样,如何正确辨别这些球状化石的生物属性是当前早期生命演化古生物学研究中的一个难点。我们在宽川铺组中发现了一类为数众多,具有一个或者多个不规则的帽状隆起结构以及翻边帽沿的帽状化石。研究表明这些帽状化石均为不完整的个体,其完整形态呈不规则的凹球形。根据帽球状化石帽身的数量和相对位置,这类化石可划分为"单帽型"、"双帽型"和"复帽型"三种类型。这些凹球状化石呈双层壳壁,内壁光滑,外壁粗糙。因为凹球状化石形态及其表面小孔与微体藻类、后生动物的胚胎以及壳体化石差异都非常显著,所以推测这类化石可能与带壳原生动物亲缘关系最为紧密。