寒武纪生命大爆炸

寒武纪生命大爆炸陈孟莪人们把寒武纪（距今５．４～５．０亿年间）动物生命的迅速适应辐射,称为“寒武纪生命大爆炸”（ＣａｍｂｒｉａｎＥｘｐｌｏｓｉｏｎ）。寒武纪被称为创造“门”的时代,从原口动物各门到后口动物各门,各种基本造型都已奠定,其化石广布于世界许...     

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。     

再论织金钉类（Zhijinitids）的生物亲缘

寒武纪最早期层位中获得的离散骨片化石Ｈａｌｋｉｅｒｉａ和Ｍｉｃｒｏｄｉｃｔｙｏｎ,已在较高层位的特异埋藏化石群中找到了它们的完整生物躯体,它为研究离散骨片化石的自然分类和生物亲缘提供了直接证据。本文通过寒武纪最早期钉状化石的形状、对称性、壳质成分、矿化特征的对比,提出了离散骨化石织金钉（Ｚｈｉｊｉｎｉｔｅｓ）和拟织金钉（Ｐａｒａｚｈｉｊｉｎｉｔｅｓ）与澄江动物群中的怪诞虫（Ｈａｌｌｕｃｉｇｅｎｉａ     

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。     

再论织金钉类(Zhijinnids)的生物亲缘

寒武纪最早期层位中获得的离散骨片化石Halkieria和Microdictyon,已在较高层位的特异埋藏化石群中找到了它们的完整生物躯体,它为研究离散骨片化石的自然分类和生物亲缘提供了直接证据。本文通过寒武纪最早期钉状化石的形态、对称性、壳质成分、矿化特征的对比,提出了离散骨片化石织金钉(Zhijinites)和拟织金钉(Parazhijinites)与澄江动物群中的怪诞虫(Hallucigcnia)和爪网虫(Onychodictyon)等体表上的钉状物有近亲关系,它们可能同属于多足缓步类(Tardipolypoda)。     

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。     

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…     

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。     

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。     

沟鞭藻的起源:分子地球化学证据

沟鞭藻为单细胞的原始的海洋生物。古生物学家根据形态特征,超微结构和生物化学信息认为沟鞭藻可能在前寒武纪时已存在,并推测古生代疑源类可能是现代沟鞭藻的先祖,但确凿的沟鞭藻囊孢的化石记录始于晚三叠世。生物标志物以分子化石的形式记录了沟鞭藻的起源及演化历史。在古生代及前寒武纪地层中甲藻甾烷及三芳沟鞭藻的检出,建立了沟鞭藻与其古代先祖（疑源类）的联系,提供了沟鞭藻先祖前寒武纪存在的证据。     

生命的历程系列讲座(十一) 神秘的埃迪卡拉生物群

<正>埃迪卡拉生物群因发现于南澳大利亚埃迪卡拉山前寒武纪晚期的庞德砂岩而得名,是已知最古老的具有复杂体型结构的生物组合,主要生活在5.75亿年前至5.41亿年前的海洋中,是宏体生物的演化过程中最为独特的化石生物群,它们为软躯体,化石以印痕或铸型方式保存于碎屑岩中。多数学者认为埃迪卡拉生物群可能是后生动物的早期代表,是后生动物出现后的一次适     

河北唐山寒武系芙蓉统江山阶的Barbitositheca ansatus Qian et Jiang,1980

本文描述了河北省唐山市丰润区寒武系芙蓉统江山阶长山组的锥石化石,鉴定为有柄琴状锥石(Barbitositheca ansatus Qian et Jiang, 1980)。化石保存为印模,轮廓及横肋特征清晰。其中一块标本保存有触手,是对该种特征的补充。目前的化石资料表明,寒武纪早期琴状锥石属主要分布在华南,寒武纪晚期分布范围扩大到华北,形态随时空发生一些变化,主要表现为华北标本角脊数量多于华南标本,并且前者每个角脊上都有一条触手。另外,研究发现寒武纪之后的锥石保存状态与寒武纪有所区别,可能反映了这类生物在不同时期内面临不同的生存压力。本文研究的寒武纪锥石为华北地区的首次发现,扩大了此类生物的时空分布。     

南非开普顿──认识古代生物世界的窗口

南非开普顿──认识古代生物世界的窗口王成源在几亿年前,早期生物发展史中,动物的软体组织保存为化石的例子是极少的。这些保存有软体组织的化石纪录,通常被古生物学家称为化石库。最著名的有软体组织生物化石的产地是加拿大寒武纪的布金斯页岩。Ｇｏｃｅｌｄ著有世界...     

关山生物群中始海百合化石的再研究*

关山生物群是继澄江生物群之后云南寒武纪早期地层中发现的又一个特异埋藏的化石宝库。现已报道10多个门类的化石动物,对研究寒武纪生命大爆发、后生动物起源及演化、寒武纪早期生态系统的复原等重大学术问题具有特殊的意义。始海百合属于棘皮动物门海蕾亚门,于寒武纪早期出现,志留纪灭绝。笔者将荧光显微镜等先进成像方式与传统的研究手段相结合,对新采集到的关山生物群始海百合化石标本进行深入细致的系统古生物学研究,对其精细形态学构造和生活习性获得更深入的了解。这对于认识寒武纪早期的生物多样性和棘皮动物的演化都具有重要的意义。     

名刊封面

被命名为“Tiktaalik”的化石出现在本期《自然》杂志的封面上。这种生物的形状介于鱼类和鳄鱼之间,具备相当于前肢的骨骼组织,并且头部可以完全独立地转动,头的后部也已经有了近似陆地生物的特征。科学家猜想化石就是在它们浮出水面、准备在陆地进行一次“短足”旅行时形成的。尽管科学家很早已经知道3.65亿年前水生生物已开始向有脊椎的陆地生物进化,但这一进化过程一直缺乏有力证     

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。     

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.     

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.     

破解寒武纪大爆炸之谜

始于５．４５亿年前的寒武纪是从小壳化石和动物生痕出现起界 ,尔后腕足类、三叶虫等完整化石出现 ,形态结构已相当复杂 ,到５．１亿年前的澄江生物群 ,所有动物大门类（包括人所属的脊索动物门）都已齐备。似乎接下５亿年演化史只在实践某个时刻制定的规划 ,再不能突破它。这般离奇的演化事实 ,怎不让人惊讶？最近几十年 ,开始在寒武纪以前地层搜索化石 ,所找到的几乎都是简单的单细胞生物的化石 ,比较复杂的多细胞动物是从５．６亿年前才开始出现。这更增疑团 ,似乎那次让生命演化发生急转弯的神秘事件起自空穴 ,突然降临。最最不可思议的…     

云南澄江早寒武世节肢动物

前言节肢动物不仅是现代动物界中最为成功的生物类群,在长期演化历史中也一直是非常成功的类群。早期的节肢动物,除三叶虫外,大都骨骼化程度较差,不易保存为化石,只有在非常特异的地质条件下非三叶虫类节肢动物才可能保存成为化石。云南澄江下寒武统筇竹寺组玉案山段下部地层中最近发现了众多非三叶虫类节肢动物化石,这一发现填补了寒武纪早期非骨骼化节肢动物化石记录的缺环,其中部分化石已作了报道(张文堂、侯先光,1985;侯先光,