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。     

对三峡地区发现的古老足迹化石的评述

我国三峡地区发现的已知最古老足迹化石,使远古动物开启步行时代前推到了5.51亿年前,为两侧对称动物在晚前寒武纪末就已出现提供了依据,也为寒武纪生命大爆发可能开启于寒武纪前提供了有意义的信息。这一发现进一步提高了足迹化石在研究古老动物行为和了解重大生物事件所具有的价值。     

“蠹众而木折,隙大墙坏”——古泊塔事件剖析

海南岛石碌铁矿储量大、品位高,是我国目前最重要的富铁矿基地。过去数十年间虽然曾进行过大规模勘查、研究,但是由于以往没有在其间获得可靠的古生物依据,该铁矿的形成时代问题长期悬而未决。因此,这个与寻找重要矿产资源密切相关的地层时代问题备受国内地质界的重视。近年,我们再度研究了石碌铁矿的赋存层--石碌群,从中发现了晚前寒武纪宏观藻类化石,从而确定石碌铁矿的形成时代为晚前寒武纪(张仁杰等,1989)。本文研究的宏观藻类化石材料,系作者等1986年至1988年冬采自海南昌江县石碌铁矿区。     

矿层中的微体化石

细菌和藻类具有漫长的地质历史,可以回溯到距今32亿年以前的最古老的岩层。这些个体只有零点几至30微米的最微小的生物参加了地质历史上重要的成矿作用。铁细菌如厚膜细菌目,参加了世界上最广布的早、中前寒武纪条带状铁矿床的形成。我国河北宣龙式铁矿和湖南宁乡式铁矿中,也普遍见铁质交代藻类现象。湖南湘潭式锰矿床中,菱锰矿呈8微米左右莓球状,莓球边缘可见炭质包壳,化石为古蓝藻,色球藻科、石囊科,呈单体细胞群。化石本身就是菱锰矿。根据蓝藻的生活环境,结合地质产状,认为矿床形成于水深为10—30米,温度不低于15℃,潮间、潮下半封闭环境。     

遗迹化石:探索生物与环境相互作用的重要信息载体

遗迹化石是地质历史时期生物在沉积物表面和内部所留下的生命活动记录.遗迹化石不仅与生物种类和生活习性密切相关,还受到环境因子和沉积介质的影响和控制.地质地史时期的软躯体生物很难保存为化石,而它们生命活动的行为习性都烙印在了遗迹化石里.因此,遗迹化石成为探索生物与环境相互作用的重要信息载体,在重建古环境和古生态、探索早期生...     

贵州织金县更新世哺乳动物化石*

绪言寒武系最先是赛德维克(A.Sedgwick)于1836年在英国的西南部确定的,后来又由莱伊尔(C.Lyell)于1842年在该地的工作加以确证。地球所有大陆突出部分的寒武系几乎已经全部为近百年来的许多资料所确定,但是,真正利用生物遗迹来研究寒武系则在19世纪末叶,特别是在20世纪初叶,当古生物学的发展对此提供了可以作为根据的标准化石的时候才开始的。撇开需要作特殊考虑的对于苏联寒武系研究的历史叙述不谈,我们必须指出,在欧亚大陆上寒武系出露于许多广大的地区,而且岩性是极其多样化的,有些地方厚度很大,同时,寒武纪沉积与常常和它们紧密接触的前寒武纪沉积岩的分界,在许多地区都还存在着争论与意见分歧。在苏联,和在国外一样,从往往遭受变质的古老岩系中把寒武纪沉积划分出来的工     

中国遗迹化石研究80年

中国遗迹化石研究经历了零星(1929-1978)、系统(1978-2004)和创新(2004～)研究3阶段.在前寒武纪一寒武纪之交遗迹化石研究;海相遗迹化石及其古环境和古生态意义研究;陆相遗迹化石及其与能源形成环境关系研究;前寒武纪遗迹化石与后生动物的起源与演化研究;拓扑遗迹分析;遗迹化石在浊流、风暴事件和层序地层研究中的应用;复杂遗迹化石的地球生物学研究和遗迹化石模拟与可视化研究8个方面取得了显著的进展和成就.研究队伍偏少且不稳定;原创、系统、有深度、有影响的研究成果不多;缺少有力度的学科交叉和国际合作是存在的主要问题.加强遗迹学人才和团队培育,稳定支持几个有特色的遗迹学研究方向;基于遗迹学资料的系统积累,拓展和深化遗迹化石的地球生物学研究;加强遗迹化石在海、陆相油气资源评价和储层研究中的应用;创新遗迹化石的研究方法手段,重视和加强现代生物遗迹研究是值得今后进一步关注的问题.     

前寒武纪沉积碎屑岩中有机质壁微体化石的分析处理及观察方法

前寒武纪是地球演化历史上的重要时期,随着早期生命起源、构造演化、油气勘探等研究的不断深入,前寒武纪越来越受到关注。微体化石是研究前寒武纪生命演化和地层对比的重要窗口,尤其是在新元古代大冰期之前的地层中,主要保存的是体型较小、类型多样的微体化石,而宏体化石则凤毛麟角,仅有为数不多的类型。在许多前寒武纪碎屑岩地层中,以布尔吉斯页岩型方式保存的有机质壁微体化石,是其中保存的唯一的化石类型。但因这些有机质壁微体化石在围岩中遭受了长时间地成岩、变质、风化和剥蚀等作用,在化石处理过程中非常容易破碎,导致获取保存完整的微体化石较为困难,给属种鉴定、生物多样性评估和生物地层对比等研究带来诸多不便。本文主要介绍一种从粉砂岩-泥岩中获取有机质壁微体化石的处理方法,包括样品的碎样、酸处理、富集、挑选、制片和拍照等各流程的详细步骤,以及在分析处理中存在的问题和注意事项。     

桂东北较深水相前寒武纪-寒武纪之交的硅质微生物岩

扬子地台东南缘较深水相区的前寒武纪-寒武纪过渡地层为一套以硅质岩和硅质碎屑岩为主的黑色岩系沉积.过去对这套硅质岩的沉积模式有多种解释,而且由于生物化石的匮乏而很难确定前寒武纪-寒武纪界线的位置.桂东北地区三江剖面前寒武纪-寒武纪过渡地层老馕组硅质岩中保存有良好的微生物岩.在根据有机碳同位素和微体化石确定的前寒武纪-寒武纪界线之下,微生物岩以叠层石-凝块石组合为标志,具有与台地相同期地层类似的特征;在界线之上,则以集群出现的球形至椭球形石英质微球体组合和典型的微生物膜沉积结构为主要特征.微生物席/膜的硅化可能是前寒武纪-寒武纪之交较深水相硅质岩沉积的重要模式.     

祖先的尊容

达尔文的进化论告诉我们,地球上的生物是由低级到高级,由简单到复杂,逐渐演变、进化而成的。人们很想知道,最早的生命究竟是什么模样。为了寻找我们的,同时也是其他生物的最早的祖先,长期以来,科学家们不断地在世界各个角落的古老地层里进行搜索。化石提供的线索似乎向我们指明,我们最早的祖先可能是细菌。当今世界上最古老的细菌化石是在澳大利亚三十五亿年前的地层中发现的。据报道,在格陵兰三十八亿年前的地层里发现了更古老的生物遗迹。但遗憾的是,这并不是具有形态的生物的遗体化石,而是一些有机物,是生物死后分解而成的碳化合物。据分析,所发现的这些有机物只有20%是由生物形成的,而另外80%则是生命出现前的化学物质。这一发现告诉我们,早在三十八亿年前,地球的表面就已经有生物出现     

论元古宙有机壁微体化石Tappania的生物与地质意义*

有机壁微体化石Tappania,最初发现和描述自我国山西永济地区约17—14亿年前古老的古元古代晚期—中元古代早期汝阳群北大尖组。随后,该形态属标本相继从印度、澳大利亚、西伯利亚、美洲等地的同期地层被发现和报道。无疑,它成为该地质时期生物地层对比的重要微体化石证据。由于它是自前寒武纪早期微体化石记录以来,被认定为最初具有动态细胞支架和膜系统的复杂有机壁真核微体化石,它成为干群真核生物在该古老地质时期演化趋异的见证。本文旨在认识Tappania的形态特征及其生物亲缘,并探讨它的生活、繁衍生态环境和地质背景。结合已知古地理和地球化学研究资料,可推测Tappania的出现与该地质时期的重大地质事件相关联。在古元古代晚期至新元古代早期的海水盆地中,尽管占主导地位的仍然是蓝菌和单细胞藻类,但是,具有渗析营养功能的多细胞真核生物在适宜生态环境已繁衍。     

辽南前寒武系兴民村组“类水母”化石新认识

近年来,由于大量可靠的前寒武纪多细胞动物化石的发现,激起了各国学者在前寒武纪地层中寻找多细胞动物化石及其遗迹的热情。华北辽东半岛南部新元古界兴民村组"类水母"化石自上个世纪80年代中期发现以来,一直被大多数学者认为是可能的后生动物化石。然而,笔者通过对"类水母"化石的形态学及生长模式的研究,认为辽南前寒武系兴民村组"类水母"化石可能并非多细胞动物化石,而是一类亲缘关系不明的不具备运动能力的底栖生物化石,该化石具有无限的线性增长方式。关于其生物学属性需要进行进一步的研究。     

地质年代表

地球的历史分为“天文时期”和“地质时期”。截至目前为止,已发现的地球上最古老的岩层时代为距今46亿年。因此,通常将这一同位素年龄值作为界限,46亿年以前的阶段称为“天文时期”或者“前地质时期”;46亿年以后的阶段称为“地质时期”。地质年代表(见右图)用以表示地质时期中各地质年代单位的先后顺序,以及延续时间的同位素年龄值。隐生宙是比“代”更高一级的时间单位。它表示生命的早期阶段和保留在地层中的化石极为稀少的寒武纪以前的一个漫长时期,包括太     

漫漫人类寻“亲”路

在地球上发现的最古老的化石揭示了地球生命起源于海洋中(图2)，这些最古老的化石是在沉积岩中找到的，它们形成于5～6亿年前的寒武纪。寒武纪化石多由一些简单的海洋生物组成，其中结构最复杂的是三叶虫(图1)。就太阳系(图3)所在的银河系来说，大约有1000万颗类地行星，几乎可以肯定在这些类地行星上或早或晚可以孕育出某种形式的生命。     

环节动物——早三叠世生物复苏的先驱者?

华南四川广安谢家槽、贵阳花溪和下扬子地区、意大利北部均显示环节动物产生的遗迹化石出现在下三叠统近底部,而节肢动物所产生的遗迹化石出现层位则较高,表明环节动物在二叠纪末生物大灭绝后的复苏早于节肢类造迹生物,也早于其它底栖生物。早三叠世经历了缺乏遗迹化石、环节动物造迹生物所产生的遗迹化石组合以及包括环节动物和节肢类动物的软躯体造迹生物所产生的遗迹化石组合三个阶段。具有较复杂结构的Thalassinoides在加拿大西部早三叠世早期出现,表明高纬度地区海洋生态条件的改善和生物复苏要早于低纬度地区。     

寒武纪生命大爆发探究

1　寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案——寒武纪生命大爆发 ,自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约 6亿年前 ,在地质学上称做寒武纪的开始 ,绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石 (节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等 ) ,而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象 ,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实 ,并大感迷惑…     

重庆万州下侏罗统自流井组湖相遗迹化石新类型及其古环境意义*

描述在重庆万州区铁峰山下侏罗统自流井组大安寨段首次发现的遗迹化石,鉴定为新种Palaeophycus tiefengshanensis。该种以潜穴表面瘤状凸起特征与较大的潜穴尺寸区别于古藻迹其他遗迹种。遗迹组构分析表明该遗迹化石产出层位的层面生物扰动指数为最高级5,说明原始沉积环境的食物供给充足,氧含量高,造迹生物大量繁盛并活动频繁。根据沉积相变化特征,四川盆地东部地区自流井组沉积期经历了与四川盆地北部地区类似的古环境变迁即湖退过程。两者区别在于四川盆地东部自流井组局部层段可能更适宜底栖动物生存。     

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。     

机会（r—选择）和均衡（Ｋ—选择）遗迹化石的现代生态学解释

介绍地质记录中在不稳定的沉环境下,由于生活条件的恶化（盐度的变,严酷的温度,低含氧量及移动的沉积基底等）以及沉积事件（浊流沉积和风暴沉积）所产生的机会(r-选择）遗迹化石和均衡（Ｋ－选择）遗迹化石及其特点以及机会行为方式的古生物证据。对现代底栖生物的生态学研究,揭示现代机会生物均衡生物的生态特征（居群策略）描述由于破坏事件导致动物群消除后重新移居的现代实例,有助于了解地质记录中机会(r-选择）遗迹化石和均衡（Ｋ－选择）遗迹化石的成因及其古生态特征。     

早期生命形态演化研究中的定量方法

定量古生物学是现代古生物学的一个分支,提倡用定量的手段来研究地质历史时期生命的演化过程。我国从事定量古生物研究的群体较小,特别是对前寒武纪早期生命演化的定量研究还没有系统地展开。这篇文章将主要介绍如何利用定量手段来研究前寒武纪化石的形态演化。对于前寒武纪化石,由于大部分化石分类属性的不确定性,通常使用几何性状对化石的最基本形态结构进行分析,并用存在/缺失(1/0)这种离散变量对每个性状进行量化。非参数多维标量分析方法[Non-parametric multidimensional scaling analysis(MDS)]可以将高维度的离散数据投影到二维或者三维的形态空间上,进而探讨生物群在形态空间中所占有的范围;由离散变量计算得出的生物群的表形分异度(morphological disparity)可以用MDS方差或者平均差异参数[Mean dissimilarity coeffi-cient(MDC)]来计算。形态空间的范围(morphospace range)和表形分异度是相互联系的,如果形态空间范围是固定的,那么表形分异度实际上代表了生物群在形态空间中的分布密度。在解释数据之前,需要对可能存在的样本效应进行测试。常用的方法包括稀释法(rarefaction)、随机取样法(randomization)和自举法(bootstrapping)等。为了帮助读者进一步了解这些方法的使用,文中列举了三个实例:伊迪卡拉生物的形态演化,元古代宏观藻类的形态演化和元古代及寒武纪疑源类的演化。