早期节肢动物化石对演化发育生物学的启示

基于特定遗传机制而发生的生物演化过程是生命本质所在,是一个能引起争论和激励思维的研究领域。我国帽天山页岩动物群保存的“中间环节”化石不仅为揭示节肢动物和脊椎动物等重大生物类群起源和早期演化之谜提供可供追溯的实证,而且可能成为探索基因调控机制演化与形态发生的模型动物。生物发育调控基因及其调控机制的变化是导致形态变异的根本原因。因此新的研究领域——演化发育生物学的产生使地质学和生物学联合研究动物起源和演化机制以及某些调控基因的起源和演化成为可能。本研究依据古生物学新的化石发现和研究成果,其中包括最新提出的关于节肢动物头、眼柄、前附肢的原型及其演化模式,分析其对演化发育生物学的影响和启示,并尝试为发育生物学提出新的前瞻性研究课题。因此,早期节肢动物化石的研究不仅将古生物学、演化生物学和发育生物学研究融为一体,而且为发育生物学基因层面研究和古生物学演化层面研究的融合找到切入点。     

不同生活方式的物种对快速沉积埋藏事件的反应——来自寒武纪早期澄江生物群中的证据

云南寒武纪澄江生物群是布尔吉斯页岩型化石宝库之一,以精美的软躯体化石保存为典型特征,展示了寒武纪早期后生动物多样性面貌,为建立动物谱系演化关系和探讨早期生态结构提供了难得的研究材料.文中以澄江生物群中常见的4类不同生活方式的物种(底栖潜穴型以Cricocosmia jinningensis,Mafangscolex s...     

寒武系小碳化石(SCFs)的研究进展及意义

所谓SCFs(Small Carbonaceous Fossils),可译为"小碳化石",其大小跨越了传统的微观与宏观界线(以肉眼可见与否为标准),是一个特定化石群体的统称。它的实质含义,是指通过氢氟酸(HF)等无机酸浸泡泥岩/页岩样品后经过滤、浓缩而获得的一类体积微小的有机碳质薄膜化石,包括后生动物残片、丝状藻/菌类碎片、疑源类等类型。在小碳化石概念被正式提出之前,国外学者曾先后用有机质壁微体化石(Organic-walled microfossils)、碳质微体化石(Carbonaceous microfossils)与布尔吉斯页岩型微体化石(Burgess Shale-type microfossils)来表述此类化石。目前在国际上,与布尔吉斯页岩型(BST)化石库和奥斯坦(Orsten)型化石库一样,小碳化石已经成为寒武纪古生物学及生物埋藏学等领域研究的一个重要的新窗口;同时,通过三类特异埋藏化石的对比研究,实现优势互补,从而能够更好地阐述早期生物的演化与多样性。     

微康奇虫(Microconchids)——一种认识较少的疑难微体化石

微康奇虫(Microconchids)是一种形态上貌似现代海洋多毛类螺旋虫的后生动物,其化石在地质历史时期的地层记录相对常见.其主要保存形式包括具有实体的钙质管状壳体、印模和铸模三种.早期研究者将此类化石部分归为多毛类的螺旋虫或者小型腹足类.随着近年来的深入研究,研究者发现此类化石在介壳微细构造上与多毛类或腹足类明显不...     

峡东地区寒武纪水井沱组下段双瓣壳类节肢动物系统古生物与个体发育研究

双瓣壳类节肢动物在全球寒武纪海洋中广泛分布,是寒武纪时期布尔吉斯页岩型化石生物群的重要组成类群和典型代表。它们的起源、演化及生态学研究是对早期后生动物演化研究的重要内容。本文详细描述了峡东地区寒武系第二统第三阶水井沱组下段两种双瓣壳类节肢动物,Caudicaella bispinata (Cui and Huo,1990) comb.nov.和Sunella grandis Huo,1965。依据新建的Caudicaella属征,对孙氏虫科的鉴定特征进行了修订。首次研究了孙氏虫科两属种壳瓣的生长发育模式,揭示了壳瓣高长比的等速生长和C.bispinata基刺相对于壳长的异速生长关系。元素扫描分析研究表明,长阳地区天柱山村剖面化石为碳质压膜保存。功能形态学研究认为,C.bispinata是远洋浮游型生物,其广泛的古地理分布有望为寒武纪早期全球生物地层对比提供新的化石依据。     

陕南早寒武世早期磷酸盐化Punctatus奇异星状口盘的发现及其形态功能分析

早寒武世最早期梅树村期处于“寒武纪大爆发”序幕阶段。在这一时期,生物类群发生了大规模辐射演化及其身体构型的快速革新,形成与前寒武纪生物群明显不同的生物组合面貌。最近在陕南宽川铺地区早寒武世早期灯影组宽川铺段地层中发现了数十枚呈三维立体精美保存的磷酸盐化奇异星状生物化石标本,通过形态功能分析及与其共生的Punctatus的口盘类比表明,该奇异星状生物很可能属于腔肠动物Punctatus的口盘,星状体的中心为该生物的口部。而腔肠动物的出现标志着真后生动物的开始,在生物起源演化历程上占据着极其关键的位置。本文报道的奇异星状生物可能代表了初具原始触手的腔肠动物早期演化类型,为研究真后生动物起源演化、功能进化提供了新的实证材料。     

陕南寒武系底部保存精美的Punctatus胚胎及孵化幼体化石(英文)

在陕南寒武系底部的宽川铺段不仅保存了大量的小壳化石,而且还有诸多后生动物的卵和胚胎化石。目前,大量的胚胎化石已被报道,但是对古老的后生动物早期的个体发育却鲜有报道,尽管Bengtson和Yue(1977)建立了Olivooides的发育序列,但仍缺少一些重要的中间环节,而且胚胎的早期卵裂阶段还不是很清楚。因此,Olivooides和Punctatus之间的联系很难确立。本文报道了宽川铺生物群中新发现的精美的Punctatus的卵裂期、囊胚期及孵化幼体阶段的胚胎化石标本,这些新发现不仅填补了Punctatus发育序列中的空白,而且揭示了Olivooides和Punctatus之间的联系。这些新收集的Punctatus的卵裂期和孵化期的化石特征及Punctatus的形态学证明了Punctatus不是浮游生物,而是底栖生物。大量的胚胎化石和Punctatus的孵化幼体化石标本为我们研究后生动物早期演化提供了线索。     

浙西早寒武世梅树村期棒状化石

该文记述了浙江省西部江山县新塘坞地区灯影组(梅树村期)中新发现的矿化骨骼化石——浙江棒(新属)Zhejiangorhabdion gen.nov.。该化石的形态与以往化石类群均不相同,为个体微小的棒状,表面具较复杂的纹饰,不同个体间的纹饰都有一定变化,推测是动物体内不同部位的骨棒所具有的特征,代表了一个新的化石类群。新属的发现丰富了梅树村期动物群的内容,对了解具骨骼动物群体在这一时期的演化具有一定的意义。     

现代丰年虾卵的腐解实验——对早期化石胚胎研究的启示

早寒武世和埃迪卡拉纪中的球状化石,一些已被归入可能的后生动物胚胎化石,由于具较为完好的三维保存方式以及近乎完美的胚胎发育序列,为早期后生动物的起源、分类、谱系演化及发育生物学提供了难得的实证材料。然而随着研究的深入,多数寒武纪胚胎的生物学分类位置未定;而数量异常巨大、又有独自的保存方式的晚元古代陡山沱组胚胎的真伪和生物学归属,更是争议未消。通过对现生生物胚胎的实验埋藏研究,可以揭示出各类生物胚胎在腐解、埋藏各阶段的保存潜力,而现代胚胎在各实验埋藏阶段形态、结构的变化,也能为化石胚胎的研究提供重要的实证材料。本文就是通过对虾卵胚胎各发育阶段腐解保存潜力的实验模拟研究,试图为球状化石的形成机制和化石归属提供一些实验室依据。     

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。