宽川铺生物群与瓮安生物群中的球形类化石研究

【摘要】：本文主要是对寒武纪早期的宽川铺生物群和震旦纪瓮安生物群中的球形类化石进行研究。目的是通过对两生物群中大量球形类化石的系统研究，找出两生物群中该类化石的异同，力争发现一些新类型，揭示部分球形类化石与其他后生动植物之间的亲缘关系及其早期演化特点。这不仅可以丰富球形类化石的内容和我们对早期生物面貌的认识，而且为加强震旦—寒武系界线及地层划分对比研究、探讨地球早期生物起源演化、多样性及早期动物胚胎发育等一系列重大理论问题提供证据，所以具有重要的理论意义和实际应用价值。 近几年古生物学界存在球形类化石究竟属于后生动物胚胎还是藻类化石的“动植物之争”。在这一背景下，我们两次赶赴研究区测制剖面，系统采样52件。在室内研究工作是遵循“特征观察→分类研究→分类归属”的技术路线，用化学浸解法及SEM成像等手段对两生物群的球形类化石及其伴生小壳化石进行综合研究： 本次工作共获得12000多枚球形类化石及其它伴生化石标本，对其中的球形类化石进行了重点研究，研究方法如下： 1 充分利用瓮安生物群及宽川铺生物群球形类化石的丰富资料，对其形态、大小、表面装饰、外壁厚薄与结构、内部充填状况及构造、内部细胞分裂特征、内部子细胞的数目、形态、排列方式等特征进行观察。 2 在上述综合研究的基础上结合前人资料对球形类化石进行分类研究，将球形类分为单细胞球形类和多细胞球形类两大类，对两大类再进行细分。利用球形类化石在形态、大小、结构等方面的客观特点，建立了便于讨论交流的球形类化石形态分类方案。 3 球形类化石是一个多源的非正式生物类群，其动植物属性研究是古生物界近年来关注的焦点之一。经作者研究，球形类化石在形态、大小、结构、构造上的差异，与它们的属性类别有密切的关系。所以对球形类化石不能一概而论，完全否定其动物性或完全否定其植物性都不可取。在前两步研究的基础上，按所分类型，分别对其动植物属性进行合理探讨。 4 此外，还对与球形类伴生的其它生物类群，包括花冠状动物、五辐射锥状动物、原始锥石类和管壳类进行了描述和讨论。 5 对所获化石，尤其是新属种进行系统鉴定、描述、讨论，附化石图版。 通过系统的研究，获得的主要成果及结论如下(分三方面)： 1．宽川铺生物群与瓮安生物群中球形类化石形态分类研究： (1) 采获得球形类化石截至目前经鉴定有4个新类型(相当于形态属)、8个新种类(相当于形态种)。 (2) 瓮安生物群以裂胞球形体和球聚体为特色；宽川铺生物群以光滑单球体为主，不含裂胞球形体和球聚体。 (3) 研究表明，球形类化石是一个复杂的、包含众多生物类别的多源集合体，既有动物属性者，也有植物属性者；动物属性者包括动物胚胎化石或其他类别化石；植物属性者中包含有不同门类的藻类化石。 (4) 球形类化石在形态、大小、表面装饰、外壁厚薄与结构、内部充填状况及构造、内部细胞分裂特征、内部子细胞的数目、形态、排列方式等等方面都存在明显差异。无论将这些球形类化石作为藻类看待还是作为动物卵(包括胚胎)看待，这些差异都是生物类别属性的表现。因此在对球形类化石进行类别属性的 探i寸时，必须按不同特征的形态类型分别进行讨论，·不能依据对某一类型化石的 归方弓研究结果而将所有球形类化石统归于某一门类。按}二述原则对球形类化石可 能的生物属性进行了讨论。 (5)提出了便于大家讨论和交流的球形类化石形态分类方案:分类级别采用: 类(Group)、亚类(Subgroup)、类型(Type)和种类(幻nd)四个等级，其中 “类”为最高级别;“亚类”为“类”的辅助再分单元;“类型”是对“类”或“亚 类”的再分单元，相当于形态属;“种类”是该方案中级别最低的基本分类单元， 相’i’l于形态种。这种形态分类不具有生物分类学意义，旨在便于交流和讨论。‘ 2.宽川铺生物群的球形类胚胎化石及磷酸盐化软躯体生物的研究: (1)囊胚内陷标本是对岳昭“几乎完整的”胚胎发育序列的重要补充: 岳昭1997年所发表的胚胎发育序列标本，之所以被称为“几乎完整的”序 列，是因为该序列中缺少确凿的“囊胚内陷”化石环节。本次发现了确定的囊胚 内陷标本，是对Bengtson、岳昭等人1997年成果的重要补充和完善，同样具有 非常重要的意义。 (2)胚胎发育晚期标本的发现: 珍贵而罕见的胚胎发育晚期标本，为胚胎与孵化后个体间的形态过渡，是本 次研究最重要的发现之一。球面内己孵化出发育成型的、向四周放射状并具有细 密平行纹饰的生物体。上述胚胎化石的发现为进一步确认部分球状化石的后生动 物胚胎属性，以及探讨它们的亲缘关系，提供了有价值的化石资料，具有重要的 科学意义。 (3)从表面纹饰的一致性和古生态学研究得出，花冠状动物化石为生物体的 日部、锥状动物punc勿lu，为生物体的始部，两者为同一生物的可能性极大。 (4)描述原始锥石类2新种、1未定种。发现包括了两辐对称、三辐对称、 四辐对称的锥石系列标本，其中1枚带有完整的始端(顶端)。上述结果表明梅 树村期原始锥石类己达到较高分异度，