豫西寒武系微生物岩中的葛万菌化石及其微观结构*

葛万菌(Girvanella)是由一个相互串联着的细胞列和外部包绕的多糖质黏性胶鞘组成的蓝细菌化石,是豫西寒武系微生物岩中最常见的钙化微生物。葛万菌丝状体在不同的微生物岩中具有不同的排列方式。潮间带环境中的叠层石其葛万菌主要发育在暗色纹层中,丝状体呈规则的水平状分布。在低能的鲕粒滩滩间或滩后洼地环境中形成的核形石形态及圈层结构均不规则,葛万菌丝状体在其核心和暗色纹层中整体表现为不规则的密集缠绕状;高能鲕粒滩环境中的核形石形态浑圆,圈层结构规则,葛万菌丝状体在核形石暗色纹层中多沿切线方向分布。凝块石形成于台地鲕粒滩滩间局限海环境中,葛万菌丝状体相互交织成不规则团块状发育在凝块中。巨鲕形成于台地鲕粒滩滩间海环境,葛万菌丝状体在内圈层呈密集缠绕状分布,在外圈层则沿切线方向展布。虽然葛万菌群的排列方式在不同微生物岩中有所不同,但是单个葛万菌丝状体的特征相似。在偏光显微镜下,葛万菌丝状体呈略弯曲的无分枝、不分节、细长管状,相互缠绕叠覆;单管由深灰色的管壁(胶鞘)和中间明亮的管芯(细胞列)组成。在电子显微镜下,葛万菌的管壁由直径1—2μm沿径向放射排列的粒状或短柱状方解石组成,为葛万菌光合作用诱导产生的生物矿物;管芯直径10—20μm,长度50—200μm不等,由圆柱状方解石组成,为成岩期重结晶所致。根据葛万菌的显微结构,结合现代管状蓝细菌的特征,葛万菌由短杆状细胞而非球状细胞组成,其结构应为由短杆状细胞组成的细胞列、细胞壁和细胞外的胶鞘(EPS)。     

辽宁大连复州湾寒武系芙蓉统微生物岩特征研究

辽宁复州湾剖面寒武系地层出露连续且沉积现象较为丰富,芙蓉统长山组、凤山组微生物岩发育。研究区寒武系芙蓉统微生物岩多为小型柱状,与围岩有明显界限,纹层较为模糊,与华北其他地区寒武系芙蓉统大型柱状叠层石有明显差异。芙蓉统微生物岩主要由暗色致密泥晶和微亮晶颗粒组成,内部发育有生物碎屑、白云石、方解石和黄铁矿颗粒等,显示出微生物岩内部复杂的显微组构,同时柱状微生物岩中保存多种类型的微体生物,如葛万菌(Girvanella)、肾形菌(Renalcis)等钙化蓝细菌,以及海绵骨针集合体等。致密泥晶组构中粘结着大量的生物碎屑,包括三叶虫和腕足类等。因此,复州湾剖面芙蓉统微生物岩中发育的钙化微生物和多样性颗粒的存在,为探索生物丘形成过程中复杂的微生物沉积作用的研究提供了基本素材,也为寒武系叠层石的研究提供了重要的实例。     

华北高于庄组硅化微体化石组合的古环境

华北中元古代高于庄组 ( 1 4- 1 5亿年 )的硅质叠层石中保存了完好的多种微生物化石。从这些叠层石的微细构造分析 ,成岩早期硅质矿物的交代作用为微体化石的原位保存起了很重要的作用。除部分居住者和浮游的分子外 ,两种丝状蓝藻 ( Siphonophycus inornatum和Eoschizothric composita)和两种球状蓝藻 ( Coccostratusdispergens和 Eoentophysalisbelcherensis)是这些藻席的主要建造者。以球状蓝藻 Eoentophysalis为主的藻席可能发育于潮下高能环境中 ;而以多种丝状蓝藻为主的藻席可能反映了当时的沉积环境为中—高潮间带的局部静止小水体     

矿泉水水井取水管道内壁附着物分析研究

矿泉水水井因污染而在取水管道内壁形成大量的褐色粘液状粘泥 ,显微形态观察表明 ,典型样品中的粘泥主要为细菌污染大量繁殖形成的生物膜。样品经HCl处理后 ,其中黄褐色晶体、霉菌样丝状体消失 ,显示晶体和丝状体为金属沉积物 ;样品滴加亚铁氰化钾和HCl,出现普鲁士蓝沉淀 ,证明了样品中的金属沉积物是含铁物质 ,从而推断取水管内壁附着物主要为铁细菌大量繁殖 ,氧化铁、沉积铁而形成的生物膜。从生物膜中取样进行微生物分离培养 ,铁细菌检出阳性 ,固体培养物同样与亚铁氰化钾反应出现普鲁士蓝沉淀 ,且显微形态与样品中微     

锥叠层石向阳性探讨

锥叠层石(Conophyton),前人已经作出了良好的古生物学、地层学、古生态学、沉积学和古地磁学研究成果。本文在此基础上对Conophyton的向阳性判别标志开展探讨。初步认为:锥叠层石的高峰型和低峰型两种形态在空间分布上存在相互垂直的组合关系,高峰型锥叠层石两翼的藻席发育或藻丝体密度存在一定程度的不对称性。这种现象似乎与锥叠层石生活的弱动力水流环境而又具有较强趋光性能力有关。通过野外定向标本采集和室内薄片观察,获得新元古代九顶山组锥叠层石的古向阳性方向为现今地理坐标的NE45°。     

豫西鲁山寒武系馒头组微生物岩旋回及其演化

河南鲁山地区寒武系第三统馒头组三段上部碳酸盐岩中发育了大量微生物岩,包括3种类型核形石和2种类型凝块石,其内发现了大量钙化的蓝细菌化石Girvanella(葛万菌)和Epiphyton(附枝菌)。根据凝块石-核形石—鲕粒的演化关系,可识别出5个微生物岩旋回。凝块石总是位于微生物岩旋回的底部,形成于潮下低能环境中;核形石位于旋回的中部,形成于潮下低-高能周期性变化的环境中;鲕粒灰岩出现在旋回的顶部,发育于持续搅动的潮下高能环境中。水动力条件的逐渐增强是微生物岩类型及其旋回演化的主控因素。     

苏、皖北部震旦纪叠层石及其沉积环境学意义

根据苏、皖北部震旦纪叠层石的外形、大小、颜色及纹层特征,结合其它沉积构造特征,探讨水体能量、光照及沉积作用等环境因素对叠层石生长的影响,以此找出叠层石上具有指相意义的某些生态学特征。目前发现,大型层状、层柱状叠层石往往与浅水低能沉积物共生;分叉不发育的大、中型柱状叠层石则与具周期性变化的浅水高能沉积物共生;分叉发育的柱状叠层石与变化不定的浅水高能沉积物共生;平行分叉的小型柱状叠层石则与中-次中等能量沉积物共生。值得注意的是,环境的变化使一些叠层石形态也随之变异,形成一系列过渡类型,引起分类上的混淆。叠层石纹层表面积与水深往往成反比梯变,这也许与藻席受光照的充足程度有关。叠层石及其围岩的原生色也可作为了解当时水体化学性质及生物对矿物的富集作用的线索。     

淮南地区新元古代九里桥组叠层石成礁过程及其影响因素

淮南地区新元古代九里桥组中段灰岩中发育有形态多变的叠层石礁体,具有与显生宙生物礁相似的相分异特征,基底、礁核、盖层、礁前、礁后、礁翼等不同微相可以明确区分,定殖期、拓殖期、泛殖期和衰亡期等不同造礁阶段的叠层石柱体变化特征明显。该组叠层石礁体自下而上分别为分散分布的小型丘状礁体、连绵分布的大型丘状礁体和分散分布的小型丘状礁体或透镜状礁体,该变化趋势指示了九里桥组沉积时期海平面先升高后降低的变化趋势,结合该组沉积期沉积环境变化特征可将该组叠层石礁体划分为风暴环境型礁体、海进环境型礁体和海退环境型礁体三种类型。对九里桥组沉积学、古生物学等研究表明,该组沉积时期造叠层石生物与其它生物之间存在较强的生存竞争关系,但更能适应风暴沉积环境,叠层石在该组沉积晚期的消失很可能与以海平面变化为特征的沉积构造环境变化有关。     

叠层石衰减事件

“叠层石”这一术语是1908年Kalkowsky首先定义的,用来描述具有多少近似平面状、生物成因细纹层构造的灰岩体。叠层石这个词的使用和定义经历了逐渐的变化,现在大家一致认为叠层石是蓝细菌等微生物群体形成的一种层状的生物沉积构造,如下图所示。近代叠层石主要形成于清水环境、海边缘、潮间带的浅水环境。叠层石并不一定是碳酸盐岩,也可以是硅质岩、蒸发岩或磷酸盐。许多金属矿沉积都与叠层石有密切联系,尤其是叠层石礁。在叠层石形成过程中,微生物对于各种自生矿物的沉淀起到了重要作用,包括碳酸盐、磷酸盐、氧化物、硫化物和硒酸盐。微…     

鞘丝菌属的一个新种

自同氮蓝藻藻种培养池的土壤中分离得到一株具有透明薄鞘、宽度均一、长度不等、可届挠滑行运动的丝状菌。随菌龄增长或培养条件的改变,丝状体内分隔形成单列杆状细胞链。此种杆状细胞可由鞘内滑出形成新的丝状体。产生内生芽孢。革兰氏染色阳性,但不稳定。30—320c生长良好,45℃亦可生长,并形成大量不规则卷曲的螺旋状丝状体。在含铁蛋白胨琼脂上出现膨大的葫芦状细胞。初次分离物对固氮蓝藻细胞有明显的溶解能力。经鉴定为鞘丝菌属(Coleomitus)的一个新种,命名为直孢鞘丝菌(Coleomitus rectisporus sp．nov．)。     

藻类在含铁叠层石成因中的作用

前言 在半个多世纪以前,Harder(1919)和Zapffe(1933)就已经从理论上探讨了铁细菌在大型铁矿形成中的重要作用。近半个世纪以来,人们在许多含铁岩组的燧石中见到大量类似现代藻类结构的化石,同时发现许多沉积矿产(特别是铁矿和磷矿)与菌、藻生物形成的叠层石之间有着密切的联系(Mendelsohn,1976)。因此不少人相信微生物活动可能有助于某些矿床的原始组份的沉淀作用,例如Trudinger和Mendelsohn(1976,     

南大西洋中脊热液区异化铁还原微生物及其矿化产物分析

【目的】从深海热液区获取异化铁还原微生物(Dissimilatory iron reducing microorganisms,DIRM),分析其矿化速率和矿化产物,认识其参与的深海生物地球化学循环。【方法】以羟基氧化铁(FeOOH)为电子受体,以乙酸等简单有机物做电子供体,在60°C恒温厌氧条件下,对南大西洋中脊深海热液区硫化物样品中的DIRM进行富集、培养;采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)以及能谱仪(EDS)等方法对矿化产物进行形貌观察与成分分析。【结果】从2个硫化物样品中,共获得了139个铁还原培养物,它们均能将培养基中FeOOH (Fe3+90 mmol/L)转化为矿化产物。电镜下可见明显的晶体形态,以立方体形晶体为主,边长为5.0–20.0 nm;EDS分析表明,所有矿物晶体的主要元素为铁和氧,推测是由菱铁矿和磁铁矿组成的混合矿物。矿物晶体形成的时间差异较大,从3d到54d不等,多数培养物可在11 d到20 d内形成晶体。微生物多样性表明,培养物中优势菌主要为厚壁菌门(Firmicutes)和广古菌门(Euryarchaeota),包括一氧化碳胞菌(Carboxydocella)与脱硫肠状菌(Desulfotomaculum)近似新物种(16SrRNA基因同源性89%–91%)和广古菌地丸菌(Geoglobus)。【结论】热液区高温厌氧细菌与古菌可以利用简单有机物为电子供体进行铁还原,形成铁氧化物晶体。实验结果对于微生物参与铁元素的生物地球化学循环与矿物形成的潜力具有支持作用。然而它们是否参与了热液区铁元素的生物地球化学循环与矿物形成还需要大量研究工作验证。     

徐淮地区新元古代九顶山组燧石结核的地球化学特征

徐淮地区新元古代九顶山组燧石结核中保存有很好的丝状、球形蓝藻和细菌化石。为了探讨其化石化过程和沉积环境,我们利用地球化学方法对燧石结核进行了分析,结果显示,该燧石结核中Al/(Al Fe Mn)值为0.127—0.383,平均0.247;Ti O2和Al2O3含量较低;与地壳克拉克值相比,Ba,Co,Nb,Cu,Be,V,Sr,Ni相对亏损,Ti,Cr,Mn强烈亏损。稀土元素总量低,轻稀土元素大于重稀土元素;具弱的Ce负异常和较明显的Eu正异常,北美页岩标准化模式曲线呈平坦状或右倾。这些地球化学特征反映了九顶山燧石结核形成于离大陆较近的边缘浅海碳酸盐台地沉积环境,在其形成的过程中伴有海相热液的作用。化石的保存与Si O的快速沉积和硅化有关。     

陕南川北志留系特列奇阶宁强组礁相中的微生物岩和钙藻

分布于扬子区西北缘宁强-广元地区志留系宁强组以约三千米厚的浅水相泥页岩,海相红层夹灰岩为特征,部分灰岩层段中发育生物礁,通过对礁灰岩的微相分析表明,菌藻类可通过四种方式参与造礁过程;1）叠层石;2）凝块岩;3）核形石;4）钙藻碎屑堆积,其中以叠层石和凝块岩最为常见,它们对灰泥基质起显著的粘结作用。而核形石和钙藻相对较少,有的叠层石出现于礁顶相并作为后生动物骨架岩造礁衰减的标志。     

荒漠孑遗植物四合木对土壤古菌群落的影响

土壤是植物定居的场所,也是植物-微生物互作的重要界面。古菌是土壤微生物重要组份,在碳、氮、硫、铁等元素的生物地球化学循环和植物的生长发育、适应生境中发挥重要作用。植物定居对土壤古菌群落的影响研究鲜有开展,孑遗植物在研究植物-微生物-环境互作中具有独特的优势。采用扩增子高通量测序技术,研究以荒漠孑遗植物四合木为建群种或优势种的四合木-红砂-珍珠-针茅群落、四合木-针茅群落和四合木群落等三种荒漠植物群落类型中,四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落特征,揭示四合木定居对土壤古菌物种数量、多样性、群落组成及功能的影响。结果表明,荒漠孑遗植物四合木定居不仅增加了根区土壤古菌的物种数量,提高了根区土壤古菌群落多样性,而且改变了土壤古菌群落组成,减少了奇古菌门Nitrososphaeraceae科未分类的属氨氧化古菌（unclassified_f_Nitrososphaeraceae）和暂定Nitrososphaera属氨氧化古菌（Candidatus Nitrososphaera）相对丰度,增加了Nitrososphaeraceae科暂定Nitrocosmicus属氨氧化古菌（Candidatus Nitrocosmicus）和广古菌门海洋古菌类群Ⅱ中未分类的属（norank_o_Marine_Group_II）相对丰度,广古菌门热原体纲未分类的属（unclassified_c__Thermoplasmata）相对丰度变化显著。植物群落演替对四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落均无显著影响。Nitrososphaeraceae科氨氧化古菌是三种不同荒漠植物群落类型中土壤古菌的核心微生物组。四合木定居也显著改变土壤古菌群落的功能,减弱了高丰度功能,增强了低丰度功能,对有氧呼吸、核苷酸合成、氨基酸合成等途径影响显著。荒漠孑遗植物四合木定居改变了土壤古菌群落物种数量、多样性、组成、功能等特征。     

铁矿物强化厌氧氨氧化效能及其微生物机制研究进展

自然界中的氮循环与铁循环相互交联,参与氮循环的厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation,anammox）菌的生长代谢及活性发挥也与铁元素紧密关联。自然界广泛存在的铁矿物因具有运行成本低廉、稳定性好、二次污染小等优势,在污水处理领域得到广泛应用。在厌氧氨氧化脱氮系统中引入适量铁矿物,不仅有助于促进anammox菌和铁还原菌的富集,提高功能基因丰度和相关酶活性,还可能通过影响污泥浓度、血红素c含量、胞外聚合物含量和颗粒化程度,改善污泥性能和提高厌氧氨氧化系统的稳定性。同时,铁矿物具有促进体系多种氮素转化途径（如anammox、铁自养反硝化、铁氨氧化、异化硝酸盐还原成铵和反硝化）相耦合的潜能,可以提高anammox污水处理系统的总氮去除率。本文基于铁矿物在促进污水生物脱氮方面的良好性能及其在anammox系统中的变化,从脱氮效能、污泥特性、微生物特征及酶活性等方面,系统综述了铁矿物对厌氧氨氧化系统的强化作用机制,并从anammox菌对铁矿物的利用及铁元素的摄取角度展望了后续的研究方向,以期为铁矿物强化厌氧氨氧化系统的实际应用提供理论和技术指导。     

黔北志留系石牛栏组松坎段上部近岸——远岸的相分异

华南板块上扬子区滇黔桂古陆以北的陆表海缓坡带,因海水深度变化导致志留纪兰多维列世埃隆晚期石牛栏组的岩相—生物相差异,这种差异始于松坎段上部沉积期。本文选择2个剖面,分别代表近岸和远岸带的古地理位置,作松坎段上部灰岩岩相学和沉积环境指标分析。余庆大庄村剖面位于近岸带,可频繁出现薄层泥粒状灰岩和颗粒灰岩,属浅水高能带常见的壳相生屑滩堆积;而桐梓水坝塘剖面位于远岸带,偏深水低能环境中的瘤状灰岩和含泥灰岩透镜体多含灰泥和粉砂屑。这些证据从细节上揭示松坎段上部沉积时,靠近黔中古陆近岸带存在壳相动物大量繁衍的生态位,还伴随有钙质微生物形成的叠层石和核形石,但空间展布上可能是狭窄的,大部分陆表海区的海水深度处于最大风浪暴浪基面以下。     

东方荚果蕨配子体发育的研究

报道在光学显微镜下,观察到的东方荚果蕨配子体发育的过程。培养5 d左右孢子萌发;丝状体单列细胞;片状体发育方式为槲蕨型(D rynaria type);成熟雄配子体近心形,成熟雌配子体呈阔圆心形;毛状体由1~3个细胞组成;精子器发育方式为水龙骨科型(Polypod iaceae type);配子体中部及基部细胞内存在哑铃型叶绿体;在近原丝体细胞中,可观察到极不规则的叶绿体;假根单细胞,丝状。     

龙感湖沉积物碳、氮同位素记录的环境演化

通过对龙感湖沉积物样品中δ13Corg、δ15N、有机碳与总氮比值(C/N)、总有机碳(TOC)和总氮(TN)含量的测定,分析了自1948年以来龙感湖沉积物有机质的来源,探讨了湖泊生产力变化以及随后的沉积演化过程.结果表明:在这个沉积历史阶段中,湖泊沉积物有机质以自生有机物源为主,大型水草发育,伴有低等藻类参与,湖泊沉积物受陆源输入影响较小,基本不受城市污染物的输入影响,但受流域农业化肥大量使用的影响较大;随着营养物质的输入,湖泊的初级生产力逐渐增大,藻类开始发育;在沉积历史上L2点附近低等藻类相对发育早,但L1点沉积物相对能够固定更多的营养盐.     

温度、盐度、光照对蜈蚣藻丝状体生长的影响

为了研究蜈蚣藻丝状体在不同的盐度、温度、光照强度和光照周期下的生长特征,分别观察比较了5个盐度(18~46)、5个温度(10℃~30℃)、6个光照强度(500 lx~5500 lx)和6个光照周期(0L∶24D-24L∶0D)培养条件下蜈蚣藻丝状体增重量的变化。结果表明:温度实验中以20℃条件下,蜈蚣藻丝状体的相对增重率最大,为124.8%;盐度实验中以32盐度下,蜈蚣藻丝状体的相对增重率最高,为68.3%;光照强度以2500 lx条件为最佳,蜈蚣藻丝状体的相对增重率最高,为88.2%;光照周期以24L∶0D全光照条件下生长最快,蜈蚣藻丝状体的相对增重率达到197.3%。由此可见,在温度为20℃,盐度为32,光照强度为2500 lx,24 h光照的条件下,蜈蚣藻丝状体长势最好,是培育蜈蚣藻的最佳条件。