寒武纪生命大爆发新解与地球海洋动物生态系统建立*

寒武纪大爆发是地球历史上唯一的动物门类创生事件, 导致所有现生动物门类几乎同时在寒武纪早期海洋中首现——地球动物树成型。显生宙之后的其他重大地质事件甚至动植物登陆过程中地球再无新的动物门类出现。因此, 寒武纪大爆发既是重大生命事件也是地质事件, 成为地球宜居性演化研究的关键。国内外许多研究团队和学者从不同的视角对寒武纪大爆发做了深入探索和思考, 取得了系列成果和认识。基于生命物质的组织层次(organismal hierarchical level)及其地质背景, 本文提出了地球早期生命宏演化包括分子水平进化、细胞水平进化和组织水平进化三大宏演化阶段。据此, 认为寒武纪大爆发的实质是原生生物细胞群“组织化”的必然结果, 并提出寒武纪动物大爆发组织“拼图”新假说(Lego Blocks Hypothesis)。寒武纪动物大爆发的突发性和爆发性是在现代板块构造体制建立和异养型消费者生态位空缺的背景下, 在全球圈层联动、全球海洋微生物和化学循环的促使下, 部分真核细胞发生“分化和特化”形成原始组织后, 快速“拼图组装”的必然结果。期间, 地球海洋生态空间(生态位)多样性剧增、动物消费者生态位空缺及其导致的古地理和生殖隔离, 成为寒武纪早期动物门类爆发的生态动力和生物发育内在需求。罗迪尼亚超大陆裂解和冈瓦纳大陆形成过程中, 全板块深俯冲为标志的现代板块构造体制的建立, 导致全球圈层联动和全球海洋微生物化学循环, 进一步加速了动物门类的生态扩张。显生宙盘古大陆演化和原、古、新特提斯洋发育过程中全球海洋生态空间多样性阈值的稳定甚至减少, 可能成为寒武纪大爆发后地球海洋再无新的动物门类出现的环境条件和地质背景制约。     

生命的历程系列讲座(六) 海洋动物多层次生态分布从那时形成

正5.2亿年前,古老的海洋开始喧嚣起来,各类生物纷纷登台亮相,从低等的海绵动物到高等的脊椎动物,包括了几乎所有现生动物门类的原始祖先分子,它们共同演绎了地球历史上最为壮观的寒武纪生命大爆发。这样的海洋生物大发展的场景,不仅在动物门类的多样性,动物食物链的复杂性,而且在动物生态分布的多层次,都     

肌／血红蛋白的非线性分子系统学

当今地球上大多数生物为好氧生物,门类繁多但物种数及其个体数都有限的。无脊椎动物如多孔动物门、有剌胞动物门和棘头动物门等以及脊椎动物的头索动物、尾索动物和半索动物诸亚门都可依靠Ｏ２的扩散直接供取Ｏ２,毋需任何载Ｏ２大分子。有趣的是,昆虫成虫由于发展了一...     

贵州剑河八郎寒武系清虚洞组的楔叶形虫Sphenothallus Hall,1847

贵州剑河八郎松山寒武系黔东统中部清虚洞组主要由灰岩、泥岩组成,下部以灰岩为主,上部为泥岩、灰岩互层,顶部为中层白云岩。上部含有大量的褶颊虫类和掘头虫类三叶虫及带软躯体动物多门类化石组合。本文报道的楔叶形虫Sphenothallus Hall,1847产于清虚洞组上部,分异度低,仅1属1相似种,即台江楔叶形虫(相似种)Sphenothallus cf.taijiangensis Zhu et al.,2000,位于Redlichia(R.)guizhouensis-Redlichia(R.)nobilis顶峰带。S.cf.taijiangensis化石保存较好,少数标本管壁之间保存有横纹,说明Sphenothallus为一具有锥管状外壳的虫体。剑河八郎松山清虚洞组的楔叶形虫是贵州继牛蹄塘组、凯里组之后寒武系另一个产出层位,它的发现不仅丰富了清虚洞组生物群的组成,同时为全球楔叶形虫Sphenothallus的研究提供了新的材料。初步研究表明全球Sphenothallus的演化趋势是个体增长,管壁加厚物宽度变宽,口部膨胀角变小。Sphenothallus与现代刺胞动物水螅虫类或钵水母有密切关系。     

虫类药物对抗肿瘤作用的研究进展

虫类药物是中药动物药的重要组成部分,虫类入药,历史悠久。早在《神农本草经》就收载虫类药28种,到李时珍《本草纲目》共记载虫类药107种之多。尽管对动物药,尤其昆虫类动物药的开发研究起步较晚,但近年来又发现了新的虫类药,不断补充和发展其应用。本文就近年来对具有抗肿瘤作用的虫类药斑螫、蝉蜕、土鳖虫及僵蚕及动物药地龙、全蝎、水蛙等的化学成分及药理作用研究综述如下。1化学成分1．1氨基酸：张莅峡等[1]对地龙、全蝎、土鳖虫、水蛙、僵蚕等虫类药17种水解氨基酸分析表明：以水蛙含量最为丰富,为49．4％。地龙、全蝎、土鳖虫…     

造礁石珊瑚

珊瑚是统称,它包涵了腔肠动物门的珊瑚虫纲和水螅虫纲不同种类的海洋动物,扼要介绍造礁石珊瑚常见属,种及其生长的生态特点,并指出造礁石珊瑚是“濒危一动植物 国际贸易公约”中的二级沾光顾动物,需拯救、保护以及通过立法,严禁非法买志     

我国沿海的浮游生物

在海洋里飘浮着一大群小生物,有的一定要用显微镜才能看得清楚。这些生物,由于缺乏强大的行动器官(如鱼的鳍),只能随波逐流,因此叫做浮游生物(peankton)。这是一类富有经济意义的海洋生物,因为它是很多海洋动物(包括牡蛎,鲱魚,     

土壤动物与陆地生态系统

一除了典型的海洋动物以外,大多数的动物门类,在土壤中都有它的代表。根据它们与土壤的关系可分为两大类,(1)永久土壤动物与(2)暂时土壤动物(只在土壤中度过部分生活的或某一发育阶段的动物)。从生态系统的观点来看,土壤动物的营养来源对估价动物在土壤中栖居的性质是重要的。例如,蟋蟀、虎(虫甲)、扁触角甲虫,以及穴居蜂和许多啮齿类等,它们在土壤中营穴,但主要在地面取食,大多数双翅类和甲虫的幼虫则在土壤中取食。永久土壤动物仅偶然来到地     

生命的历程系列讲座(四) 捕食者的兴起与食物链的建立

正距今大约5.3亿年前,寒武纪生命大爆发涌现了现代海洋动物几乎所有门类的祖先分子,奠定了现代海洋多层次生态格局的雏形,也构建了地球历史上第一个金字塔式的复杂食物链。那么,这条食物链是如何构建起来的?经历了怎样的发展过程呢?后生动物兴起翻开地球历史这本厚重的大书,地球上第一条复杂食物链的形成可一直追溯到距今6亿年前     

石钱滩

在准噶尔盆地东缘喀拉麦里山南麓有一片广阔的洼地,面积约36km~2,地名石钱滩。所谓石钱不是别的,而是3—3.5亿年前的各种海相动物。在这一带,无论是洼地,山坡或沟壑,遍山满野都散布着大大小小有孔虫和各种奇形怪状海洋动物的化石。这些石质化石,中间都有一个园孔,形似铜钱。石钱滩的名字就是这样来的。1930年,西北科学考察团员,地质学家袁复礼在这里考察中发现了它并命名,写出了《新疆准噶尔东部地质报告》,揭开了石钱滩历史新的一页。袁复礼和其他的地质工作者们通过考察,在这里已发现了200多种化石。包括珊瑚、腕足类、腹足类、头足类、三叶虫类、苔藓虫类以及(?)类等等,其中还有几种世界上首次发现的新种化石,按照国际法命名的     

保护人类共同的海洋鱼类资源

浩翰无垠的海洋为地球生命提供了最大的生存与发展空间,同时也是全球生命支持系统的基本组分和实现人类社会可持续发展的重要基础。＂全球海洋生物普查＂2010年报告称,海洋生物种类可能在200万种以上,而目前我们已知的海洋大型生物却只有20万种左右。陆地上比较大的动物门类几乎都有代表生活在海洋中,还有一些种类是海洋所特有的。     

螺蚌壳的启示——谈谈古生代无脊椎动物

古老生命的时代从六亿到两亿多年前,在地球史上叫做古生代。古生代就是“古老生命的时代”的意思。从化石发现来看,生命到这个时代才相当繁荣起来。当然,古生代的生物已经相当复杂而多样了,这说明生物界已经经历了一段漫长的发展道路。不过,在古生代以前的生物,大多是海生浮游生物,身体大多是柔软组织,不容易保存成为化石。到了古生代,大多数生物过海底底栖生活了,身体里坚韧组织多了,保存成为化石的也就多起来了。动物界,各个门类的动物都出现了。特别是无脊椎动物的各个门类,有了很大的发展。植物界,除了被子植物门以外,其他门类的植物也都出现了。     

关于“鱼纲”的教学

教材分析教材前八章讲述了原生动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物和棘皮动物,共八门。它们的共同特点是体内没有脊椎骨组成的脊柱。这些门类的动物,统称为无脊椎动物。鱼类体内都有一条由很多脊椎骨连接成的脊柱。象鱼类一样,体内有一串脊椎骨的动物统称为脊椎动物。脊椎动物是脊索动物门中的一个亚门,这个亚门又分为鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。     

喜马拉雅鱼龙在游弋

在中生代久远的时间里,恐龙曾经是地球上最主要的居民,可是它们始终未能征服海洋,而它们的一门远亲——鱼龙却是当时海洋中的一个重要类群。本刊封底展示在读者面前的就是喜马拉雅鱼龙的生活情景。它是在无产阶级文化大革命中,我国科学工作者在世界的最高峰——珠穆朗玛峰地区的聂拉木县海拔四千八百米处发现的。     

贵州东部下寒武统杷榔组上部的三叶虫

贵州凯里市西北郊瓮岭塘寒武系都匀阶下部(下寒武统)杷榔组顶部和镇远县江古镇杷榔组上部的杷榔动物群,是新近发现的重要动物群。动物群由始海百合与莱德利基虫类三叶虫及多门类的化石组成,表明黔东早寒武世都匀期早期斜坡相生物的多样性。就属种而言,三叶虫类最为丰富,计有4属5种,1亚种和1未定种,包括莱得利基虫类的Redlichia(Pteroredlichia)chinensis,Redlichia(Pteroredlichia)chinensislui,Redlichia(Pteroredlichia)murakamii,耸棒头虫类Arthricocephaluschauveaui,Changaspisplacenta,Changaspismicropyge及褶颊虫类Probowmania(Probowmania)sp.。褶颊虫类Probowmania(Probowmania)的出现,丰富了黔东地区杷榔组上部三叶虫组合,层位明显下延。文章还报道Redlichia(Pteroredlichia)chinensis分节末期到成虫早期个体发育特征。     

贵州三叠纪古海洋中的无脊椎动物群

二叠纪末生物大规模集群灭绝事件．给晚古生代海洋无脊椎动物生态群落带来致命的一击,许多重要的海生无脊椎动物门类——蜒粪、四射珊瑚类完全灭绝．曾在古生代海洋中声名显赫的大家族腕足类锐减,取而代之的是之前名不见经传的软体动物．特别是菊石和双壳类大量繁盛．它     

须腕动物在我国首次发现

前不久,我国著名海洋生物学家吴宝铃教授,在香港南部水域26m 深的细沙中采到一完整须腕动物,其管长19cm,虫长17cm,直径2mm,细处约1mm,经研究鉴定,确认为小型种西伯格虫的一个新种。这是在我国首次发现须腕动物,不但填补了我国此项研究的空白,而且为今后深入研究这一稀有珍贵动物门类提供了非常重要的实物资料。     

无脊椎动物的系统演化

地球上已知的动物有一百多万种。一般把包括原生动物在内的所有动物都归入动物界。但也有人主张把原生动物从动物界分出来,与大多数藻类门合成原生生物界;这样,动物界只包括后生动物。后生动物是动物中的主体,特征为:多细胞,异养,经胚胎发育而成。从原生动物门(有的学者把它分成鞭毛动物门、肉足动物门、孢子动物门、丝孢子动物门和纤毛动物门五门)到后生动物(一般分32门)中最后一门(脊     

再论寒武纪大爆发与动物树成型

显动宙(也译为显生宙)创新大爆发导致了动物门类的幕式出现,并非"瞬间"或"同时发生".狭义寒武纪大爆发代表三胚层动物的首次大辐射,包括2大幕(不宜定义为"序幕"和"主幕"):第一幕为"小壳幕",规模较大.基本完成了原口动物亚界中触手担轮类和蜕皮类两大谱系的轮廓构建;第二幕以澄江动物群为代表,它既延续并扩展了前期海绵类、双胚层动物和原口动物的兴旺,更诞生了后口动物亚界完整的"5+1类群":即全部五大现生类群(棘皮类、半索类、头索类、尾索类、脊椎类)的原始代表和"遗失了"的古虫动物门.至此,随着多数动物门类的陆续面世,大爆发宣告基本终结.该爆发的前奏即"埃迪卡拉幕","试验性"地创造了各种成功的和不成功的基础动物和原口动物的少数先驱.寒武纪爆发与其前奏之间并无实质性间断,可合称为显动宙早期创新大爆发,它导致了整棵动物形态树的框架成型.     

土壤稳定性有机碳组分与优势细菌门类陆向分布及相关性

【目的】为了探究土壤稳定性有机碳组分和优势细菌门类的陆向分布特征及相关性。【方法】本文选择锡林河流域沿着由水及陆的方向依次采集长期性水流、季节性水流、长期性无水流的湿地及旱地土壤,基于国际腐殖物质协会推荐的方法和16SrRNA基因高通量测序技术分别检测土壤稳定性有机碳组分(富里酸、胡敏酸、胡敏素)含量和优势细菌门类的相对丰度,结合Pearson相关性及冗余分析和结构方程模型研究两者的相关性。【结果】三类稳定性有机碳及酸杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门呈大致升高的陆向分布趋势,在长期性无水流的旱地土壤中达到峰值;拟杆菌门则呈现降低的陆向分布趋势。结果显示,芽单胞菌门、酸杆菌门和放线菌门作为长期性无水流旱地土壤的优势细菌门类与胡敏酸、胡敏素含量存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系;拟杆菌门作为长期和季节性水流湿地土壤的优势菌门与富里酸、胡敏酸、胡敏素的含量均呈极显著(P<0.01)负相关关系。结构方程模型结果显示,稳定性有机碳组分与优势细菌门类间存在直接和间接作用。【结论】锡林河流域土壤稳定性有机碳组分及优势细菌门类存在陆向分布特征,稳定性有机碳的升高与...