埃迪卡拉纪疑难化石Shaanxilithes在云南王家湾剖面的发现及地层意义

Shaanxilithes是一类广泛分布于埃迪卡拉纪地层中的疑难化石,其重复而边缘模糊的圆盘状单元体、简单的躯体构型以及缺乏有效的对比化石给确立其生物亲缘关系带来很大的困难。本文报道了云南晋宁六街镇三印村渔户村组旧城段发现的大量保存精美化石——宁强陕西迹(Shaanxilithes ningqiangensis)。通过形态学及精细的显微结构观察表明Shaanxilithes具有稳定的形态结构,外形呈带状,由许多紧密相连的圆盘状结构组成,是一类不同于遗迹化石的实体化石。随着研究地区的扩大,Shaanxilithes相继在扬子板块的陕南、黔中、川北地区,华北板块的青海、宁夏以及西伯利亚和印度西北边缘埃迪卡拉纪晚期地层中发现和报道。此次Shaanxilithes在滇东晋宁地区的大量发现进一步表明此类化石有更广泛的地理分布,揭示了其重要的古生物地层意义,表明Shaanxilithes不仅是区域间而且是洲际之间埃迪卡拉纪晚期地层对比的潜在标准化石。依据形态学分析,结合埋藏学信息,文中对Shaanxilithes的生物属性以及谱系关系进行了讨论,为理解从埃迪卡拉纪晚期到早寒武世古生物学特征的演化带来新的启示。     

陕南宁强埃迪卡拉纪末期管状化石生物群新材料

埃迪卡拉纪末期的化石生物群是研究动物矿化起源和演化的直接证据来源,但是该段地史时期古生物资料的匮乏导致对这些重大演化历史的认识仍然处于初步阶段,因此,寻找更多的化石材料以及更多的化石类群是深化研究该段生命演化史的唯一途径。本文报道了陕南宁强圆宝山剖面发现的埃迪卡拉纪末期管状化石新材料。新发现的化石产于灯影组顶部,位于寒武纪早期Anabarites trisulcatus-Protohertzina anabarica组合带之下。目前发现的化石类型主要包括Cloudina hartmannae Germs 1972、C.ningqiangensis Caiet al., 2017和Multiconotubus chinensis Caiet al., 2017,此外还有一些与寒武纪早期化石形态相似的管状化石。这些化石材料的发现扩大了埃迪卡拉纪末期化石生物群的多样性以及古地理分布范围,为研究矿化动物群在该段地史时期的演化历史提供了最直接的证据。     

遗迹歧异度（ichnodisparity）：另眼看寒武纪生命大爆发

遗迹歧异度作为评估生物成因构造中形态轮廓变化的概念被引入,它揭示出造迹生物个体轮廓、运动系统和行为过程的主要创新。遗迹歧异度是基于形态结构设计的测量鉴别,而遗迹多样性是指遗迹分类的数量,即遗迹属或遗迹种的数量。本文统计前寒武纪-寒武纪之交(埃迪卡拉纪和寒武纪纽芬兰世、第二世)的88个遗迹属,并鉴定出40个形态结构设计类型,其中前寒武纪包含22个形态结构设计类型,遗迹多样性为32;寒武纪遗迹形态结构设计类型为38个,遗迹多样性为82。前寒武纪-寒武纪之交的遗迹化石资料显示,埃迪卡拉纪和寒武纪幸运期之交是遗迹多样性与遗迹歧异度的突变期,两者数量均显著增加。这表明造迹生物在数量上急剧增加,在形态类型上更加多样,造迹生物的个体轮廓、运动方式以及行为过程都渐趋复杂、多样,有力地支持了寒武纪生命大爆发事件。遗迹歧异度和遗迹多样性相结合,将会进一步增强遗迹学在演化古生物学中的重要性。     

湖北三峡地区埃迪卡拉系灯影组“蝌蚪状”遗迹化石*

遗迹化石是埃迪卡拉纪存在两侧对称动物最有力的证据。但多数埃迪卡拉纪遗迹化石为简单、水平的表面爬迹或潜穴。在湖北三峡地区灯影组石板滩段含典型埃迪卡拉软躯体化石的地层中新发现一类形态特别的化石,呈蝌蚪状,一端膨大,一端细管状。通过对化石形态、同位素分析以及沉积学特征的研究,说明该化石为遗迹化石,而不是实体化石。蝌蚪状化石为一种复合迹,垂向活动形成球状的膨大端,平行藻席层活动形成近于水平的潜穴,反映了造迹生物垂向切穿藻席层并沿藻席层进行觅食的行为。该发现说明了在埃迪卡拉纪晚期已有两侧对称动物开始形成较为复杂的潜穴。     

贵州中部埃迪卡拉系—寒武系留茶坡组的颤藻化石*

在我国贵州省麻江县埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期的留茶坡组硅质岩中,发现了丰富的丝状蓝藻化石。通过观察岩石薄片共鉴定出蓝藻门颤藻科的6个种,包括Calyptothrix perfecta,Calyptothrix major,Megathrix longus,Obruchevellasp.,Palaeolyngbya barghoorniana,以及Palaeolyngbyasp.。此外,还发现一种未定名的丝状微体化石,经观察与对比,认为该丝状化石形态接近于现代鞘丝藻Lyngbya,由于其胶鞘具有独特的规则环纹,可能为鞘丝藻属的一个新种,在本组硅质岩中为首次发现。该发现丰富了留茶坡组的微体生物化石资料,为埃迪卡拉纪—早寒武世的生物演化提供新的化石材料。     

动物的起源和寒武纪大爆发：来自中国的化石证据北大核心

近30年来,中国埃迪卡拉纪—寒武纪发现了包括瓮安生物群和澄江动物群在内一系列重要化石群,为揭示动物的起源和寒武纪大爆发过程提供了全球独一无二的古生物学证据。文中全面而简洁地介绍发现于华南埃迪卡拉纪—寒武纪的所有化石群和重要动物化石发现,总结其中特异化石群保存类型和埋藏环境。其中,陡山沱型磷酸盐化胚胎化石群、庙河型宏体碳质膜化石群和牛蹄塘型海绵动物群,以及陡山沱组硅化的动物休眠胚胎化石和宽川铺动物群中"rsten"型化石均是全球这一时期华南独有的特异埋藏化石群。从时空两方面对化石群进行综合分析认为,动物可靠的最早化石记录发现于埃迪卡拉纪早期,成冰纪及其以前的动物化石均存在疑问。动物的起源和寒武纪大爆发经历了从浅水逐步向深水迁移,以及阶段性辐射和灭绝的过程。首先动物经历了在埃迪卡拉纪早期的隐形微体动物早期演化阶段,之后经过以埃迪卡拉型生物为代表的大型复杂化演化阶段,在寒武纪初期发生以梅树村动物群为代表的两侧对称动物和生物骨骼矿化的大爆发,并随后又被以澄江动物群为代表的寒武纪动物群所替代,在筇竹寺期达到了动物造型和生态系统复杂化的高峰。     

寒武纪早期岩家河生物群:研究进展和展望*

埃迪卡拉纪-寒武纪转换时期动物的起源、演化和"寒武纪大爆发"一直是国际古生物学界研究的热点问题,其中寒武纪早期小壳化石群与埃迪卡拉纪化石群和寒武纪早期澄江化石库之间的内在关系是古生物学界研究的难题,其主要原因是寒武纪早期与小壳化石群伴生的宏体动、植物化石的缺乏。发现于峡东地区的寒武纪早期岩家河生物群填补了这一缺失环节,该生物群包含宏体动物、宏观藻类、小壳化石、球形化石(可能的胚胎化石)、微古植物和蓝菌类等化石,部分宏体化石显示了从埃迪卡拉纪向寒武纪过渡色彩。化石保存方式有碳质膜、黄铁矿化、磷酸盐化、硅化。因此对岩家河生物群生物多样性和埋藏学进行综合研究,将可提供纽芬兰世(梅树村期)碳酸盐台地—碳酸盐台地内部的局部凹陷盆地相的一个较完整的生物景观图,对探索"寒武纪大爆发主幕"前夕生物的辐射、演化模式及保存机制具有重要的科学意义。     

动物的起源和寒武纪大爆发:来自中国的化石证据

近30年来,中国埃迪卡拉纪—寒武纪发现了包括瓮安生物群和澄江动物群在内一系列重要化石群,为揭示动物的起源和寒武纪大爆发过程提供了全球独一无二的古生物学证据。文中全面而简洁地介绍发现于华南埃迪卡拉纪—寒武纪的所有化石群和重要动物化石发现,总结其中特异化石群保存类型和埋藏环境。其中,陡山沱型磷酸盐化胚胎化石群、庙河型宏体碳质膜化石群和牛蹄塘型海绵动物群,以及陡山沱组硅化的动物休眠胚胎化石和宽川铺动物群中"rsten"型化石均是全球这一时期华南独有的特异埋藏化石群。从时空两方面对化石群进行综合分析认为,动物可靠的最早化石记录发现于埃迪卡拉纪早期,成冰纪及其以前的动物化石均存在疑问。动物的起源和寒武纪大爆发经历了从浅水逐步向深水迁移,以及阶段性辐射和灭绝的过程。首先动物经历了在埃迪卡拉纪早期的隐形微体动物早期演化阶段,之后经过以埃迪卡拉型生物为代表的大型复杂化演化阶段,在寒武纪初期发生以梅树村动物群为代表的两侧对称动物和生物骨骼矿化的大爆发,并随后又被以澄江动物群为代表的寒武纪动物群所替代,在筇竹寺期达到了动物造型和生态系统复杂化的高峰。     

滇东北昭通箐门的泥盆纪珊瑚(三)———晚泥盆世早期的四射珊瑚*

云南昭通市东北郊箐门出露了一条比较完整的泥盆纪浅海相地层剖面,下、中、上三个统均有出露,浅海底栖生物化石丰富,研究基础也相对较好,是研究滇东北地区泥盆纪地层的一条理想剖面。由于地层剖面比较长,沉积厚度比较大,此前笔者已经描述了早泥盆世和中泥盆世的四射珊瑚,本文继续描述该剖面的晚泥盆世的地层及其四射珊瑚,讨论它们的地层划分、珊瑚群对比与古生物地理。昭通箐门剖面的上泥盆统主要由白云质灰岩组成,与滇东其它地方的宰格组的岩性基本一致。过去由于宰格组的化石稀少,其地层时代难于确定,因此,昭通箐门宰格组底部珊瑚化石的发现具有重要意义。文中首次描述了箐门放羊冲剖面宰格组底部的四射珊瑚5属7种,包括Disphyllum catenatum,Hexagonaria davidsoni,H.magna,Sinodisphyllum simplex,S.variabile,Temnophyllum poshiense和Truncicarinulum temeniophylloides等,总体显示了晚泥盆世弗拉早期(early Frasnian)的特点。它除了与华南各省的珊瑚群有密切关系外,也与加拿大西部的分子有一定的联系。     

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。     

Astragalar morphology of late Eocene anthropoids from the Fayum Depression (Egypt) and the origin of catarrhine primates

The phylogenetic relationships of the late Eocene anthropoids Catopithecus browni and Proteopithecus sylviae are currently a matter of debate, with opinion divided as to whether these taxa are stem or crown anthropoids. The phylogenetic position of Catopithecus is of particular interest, for, unlike the highly generalized genus Proteopithecus, this taxon shares apomorphic dental and postcranial features with more derived undoubted catarrhines that appear in the same region 1-2 Ma later. If these apomorphies are homologous and Catopithecus is a stem catarrhine, the unique combination of plesiomorphic and apomorphic features preserved in this anthropoid would have important implications for our understanding of the crown anthropoid morphotype and the pattern of morphological character transformations that occurred during the early phases of stem catarrhine evolution.Well-preserved astragali referrable to Proteopithecus, Catopithecus, and the undoubted early Oligocene stem catarrhine Aegyptopithecus have provided additional morphological evidence that allows us to further evaluate competing hypotheses of interrelationships among Eocene-Oligocene Afro-Arabian anthropoids. Qualitative observations and multivariate morphometric analyses reveal that the astragalar morphology of Proteopithecus is very similar to that of early Oligocene parapithecids and living and extinct small-bodied platyrrhines, and strengthens the hypothesis that the morphological pattern shared by these taxa is primitive within crown Anthropoidea. In contrast, Catopithecus departs markedly from the predicted crown anthropoid astragalar morphotype and shares a number of apomorphic features (e.g., deep cotylar fossa, laterally projecting fibular facet, trochlear asymmetry, mediolaterally wide astragalar head) with Aegyptopithecus and Miocene-Recent catarrhines. The evidence from the astragalus complements other independent data from the dentition, humerus and femur of Catopithecus that support this taxon's stem catarrhine status, and we continue to maintain that oligopithecines are stem catarrhines that constitute the sister group of a clade containing propliopithecines and Miocene-Recent catarrhines.     

楼梯草属苞片形态和演化趋势

(Ⅰ)对荨麻科楼梯草属的苞片和小苞片的形态进行了全面研究。(Ⅱ)该属原始群疏伞楼梯草组的雄聚伞花序苞片在每花序为15～90枚,纸质,绿色,狭卵形、狭三角形或条形,长0.5～4 mm,扁平,无任何突起,而与楼梯草族的冷水花属和赤车属的聚伞花序苞片极为相似,因此,上述各种形态可以视为楼梯草属苞片的原始特征,并据此观察到总苞苞片的以下演化趋势:(1)近等大,形状相似,在花序托边缘轮生形成一层→排列为二层,外层2苞片对生,较大,内层苞片较小,形状稍不同;(2)狭卵形,狭三角形或条形→宽卵形或宽三角形,或扁半圆形→由于长度强烈缩小,宽度增大而最终消失;(3)扁平→顶端兜形→船形→船形,顶端突起成细筒;(4)无任何突起↗背面有1龙骨状突起,或有1～6条纵肋或狭翅 ↘顶端具短到长的角状突起→背面顶端之下具角状突起;(5)分生→基部合生→由于长度强烈缩小,宽度强烈增大,总苞苞片合生成一横条形狭片;(6)在数目上,由每花序的7～45枚,一方面增加到50～180枚,另一方面则减少到5枚以下。同时,观察到小苞片形态以下演化趋势:(1)膜质,半透明,白色↗具褐色线纹或呈褐色→呈黑色 ↘薄膜质,透明,无色;(2)扁平→顶端兜形→船形;(3)无任何突起→顶端或在背面顶端之下具角状突起;(4)在数目上,由每花序的7～45枚一方面增加到100或数百枚,甚至达1千到数千枚,另一方面则减少到5枚以下,甚至到0枚。上述演化趋势有助于了解属下各级分类群的演化水平。     

scabrous Modifies Epithelial Cell Adhesion and Extends the Range of Lateral Signalling during Development of the Spaced Bristle Pattern in Drosophila

The role of scabrous (sca) in the evenly spaced bristle pattern of Drosophila is explored. Loss-of-function of sca results in development of an excess of bristles. Segregation of alternately spaced bristle precursors and epidermal cells from a group of equipotential cells relies on lateral inhibition mediated by Notch and Delta (Dl). In this process, presumptive bristle precursors inhibit the neural fate of neighbouring cells, causing them to adopt the epidermal fate. We show that Dl, a membrane-bound ligand for Notch, can inhibit adjacent cells, in direct contact with the precursor, in the absence of Sca. In contrast, inhibition of cells not adjacent to the precursor requires, in addition, Sca, a secreted molecule with a fibrinogen-related domain. Over-expression of Sca in a wild-type background, leads to increased spacing between bristles, suggesting that the range of signalling has been increased. scabrous acts nonautonomously, and we present evidence that, during bristle precursor segregation, Sca is required to maintain the normal adhesive properties of epithelial cells. The possible effects of such changes on the range of signalling are discussed. We also show that the sensory organ precursors extend numerous fine cytoplasmic extensions bearing Dl molecules, and speculate on a possible role for these structures during signalling.     

质体系统发育基因组解析旋花科系统发育关系

旋花科是一个世界广布的类群,具有丰富的形态特征和重要的经济价值。然而,目前该科主要分支或族间的系统发育关系问题一直未解决。为解析旋花科内系统发育关系,该研究代表性选取旋花科内8个族40个物种,基于质体全基因组数据,使用最大似然法和贝叶斯推论进行系统发育分析。结果表明：(1)旋花科质体基因组均为四分体结构,质体基因组大小为113 273～164 112 bp,蛋白质编码基因数目为66～79个。(2)基于五种DNA矩阵(即WCG、CDS、LSC、IR、SSC)的系统发育分析结果显示,WCG矩阵和CDS矩阵的拓扑结构基本一致,仅少数分支的支持率略有差异;LSC矩阵和WCG矩阵的拓扑结构差异在于菟丝子族、马蹄金族和盐帚花族的系统位置;AU检验和SH检验结果显示,WCG矩阵和SSC矩阵与IR矩阵的拓扑结构有显著冲突。(3)所有系统发育分析结果均显示,菟丝子属和马蹄金族都包括在旋花亚科内,应处理为族等级。(4)基于WCG矩阵和CDS矩阵较好地解决了旋花科8个族之间的系统发育关系,即心被藤族和丁公藤族聚为一支,最先从旋花亚科分化出来,随后是菟丝子族,剩下的5个族分成2个分支。(5)系统发育基因组分析...     

除草剂精喹禾灵用于硅藻过量产生二十碳五烯酸

硅藻itzschia laevis是EPA很好的替代来源。除了对硅藻进行高密度培养外,EPA的产量还能利用除草剂来提高。本文研究了除草剂精喹禾灵对硅藻的生长和产EPA的影响。DMSO作为除草剂的溶剂,会对硅藻的生长造成抑制,DMSO在培养基中的添加量最好不要超过0.2%。除草剂能对硅藻的细胞形态造成损害,随着除草剂浓度的增加,硅藻的产量减低了,但脂质和EPA的含量提高了。当除草剂浓度为0.1mmol/L时,EPA的含量从3.00%增加到3.58%,提高了19.3%,EPA占总脂肪酸的含量也由25.15%提高到了32.88%。实验表明,除草剂精喹禾灵能促进硅藻EPA的积累,因而在筛选过量产生EPA微藻方面有重要用途。     

类胡萝卜素在耐辐射奇球菌辐射抗性中的作用

为研究耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)中类胡萝卜素的生化合成基因及其在该细菌抗辐射机制中的生物学作用,通过有机溶剂提取及LC-MS技术分析了D. radiodurans所产类胡萝卜素物质的主要组分,运用PCR及基因同源重组技术,对该菌中类胡萝卜素生化合成途径的八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase,crtB)及八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,crtI)基因进行了缺失突变,通过表型观察及HPLC定量分析突变株所产类胡萝卜素的组分变化确证突变株构建成功．野生株及crtB 与crtI基因缺失突变株对电离辐射和H₂O₂的敏感性差异比较分析显示,和野生株相比,两种突变株对不同剂量电离辐射和不同浓度H₂O₂的敏感性更强．crtB及crtI基因功能研究表明,这两个关键性合成基因的缺失,导致突变株不能催化合成类胡萝卜素生化合成途径中的重要中间体——番茄红素及一系列下游产物．通过λ原噬菌体紫外线诱导系统、电子自旋共振 (ESR)及DMPO自旋捕集技术,分别在体内和体外评价了其类胡萝卜素的抗氧化能力．结果表明,两种类胡萝卜素对超氧阴离子(O₂^·)及羟自由基(·OH)均表现出较强的清除作用．上述研究结果为探究D. radiodurans的类胡萝卜素合成基因和生物学功能,及类胡萝卜素在D. radiodurans抗辐射机制中的作用提供了新的直接实验证据．     

降香黄檀叶绿体基因组密码子偏好性分析

为了解降香黄檀叶绿体基因组密码子使用模式,该文利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP对降香黄檀叶绿体基因组中的52条基因编码序列密码子进行中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析.结果表明:降香黄檀叶绿体基因组密码子的3个位置上GC含量依次为GC1(46.01％)>GC2(38.98％)>GC3(27...     

Histology and morphometrics of testes of the white-sided dolphin (Lagenorhynchus acutus) in bycatch samples from the northeastern Atlantic

The testes of 31 Atlantic white-sided dolphins, Lagenorhynchus acutus bycaught in the northeastern Atlantic were studied by histological and morphometric techniques. Twenty specimens were classified as mature, nine as immature and two as pubescent. Between immature and mature specimens there were overlappings in body length and body weight, but clear differences in the diameter of seminiferous tubules (<80 and >80 μm) and the proportion of seminiferous tubules to interstitial tissue (ST:INT-ratio). Also relative testes weight differed clearly. The pubescent specimens showed intermediate characteristics. Spermatogenetic activity of mature dolphins ranged from quiescent to different degrees of activity and varied even in animals from the same site and capture date. The fact that we found mature males with quiescent testes suggests a seasonal rather than a continuous spermatogenesis. We assume that sexual activity in L. acutus begins at an age of 7–8 GLGs and that the reproductive season of this species in the northeastern Atlantic starts in February. Further, the ultrastructure of the spermatozoon is similar to that of the related Lagenorhynchus obliquidens.     

膜蕨科植物rbcL基因的适应性进化和共进化分析

膜蕨科植物是薄囊蕨类中种类最多的科,主要分布在潮湿的热带地区,拥有陆生、附生、半附生和攀生等多种生态型。为进一步了解膜蕨科植物辐射式物种分化的分子适应机制,该研究在时间框架下采用位点模型对膜蕨科植物rbc L基因的进化式样进行分析。结果表明:共鉴定出6个氨基酸正选择位点(125I、227L、231A、258F、304S和351L),其中位点304S位于环六上,对维持Rubisco功能有重要作用。此外,还计算了Rubisco大亚基内部氨基酸位点之间的共进化关系,共检测出39组(35个氨基酸)共进化位点,其中位点在α螺旋上的占46%,在β折叠上的占14%。膜蕨科植物rbc L基因这种复杂的进化式样可能与其起源较早有关。鉴于此,基于UCLD分子钟模型对膜蕨科植物的分化时间进行了估计,结果显示膜蕨科植物首次发生分歧的时间在三叠纪早期,瓶蕨属和膜蕨属的分歧时间分别发生在侏罗纪早期和白垩纪晚期,并且得出陆生生态型是其它生态型进化的基础,推测最近几次最热事件可能对物种分化的形成产生一定的作用。该研究结果对认识膜蕨科植物如何应对被子植物兴起所导致的陆地生态系统改变具重要意义。     

添加CTAB促进吸水链霉菌产谷氨酰胺转胺酶

研究了添加十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对吸水链霉菌（Streptomyces hygroscopicus）合成谷氨酰胺转胺酶的影响。结果表明,添加CTAB可以提高发酵过程中谷氨酰胺转胺酶的酶活,摇瓶培养中,CTAB的最佳添加时间和添加量分别为32h和1%,发酵终了时,谷氨酰胺转胺酶酶活最高达5.04u/mL,比对照提高了21.8%。初步研究表明,CTAB的主要作用是促使谷氨酰胺转胺酶的酶原转化为成熟酶,因此,在发酵过程中添加适当浓度的CTAB,可使酶原快速、完全地转化为成熟的MTG,解除酶原的产物抑制作用,促进了细胞产酶。