成果快讯 | 寒武纪最早期地层中发现与现代绿藻亲缘关系密切的微体化石

2023.02.09 中国矿业报

　　《中国地质调查成果快讯》近日公布了“鄂西北地区埃迪卡拉纪-寒武纪疑源类等典型古生物群研究”项目取得的主要成果。

　　该项目归属于“蒙西、豫西、鄂西北等地区典型古生物群与关键地层基础地质调查”项目，由中国地质调查局地质研究所承担，项目周期为2019-2021年。项目主要研究鄂西北寒武纪微体化石等典型古生物群的属种组成，更精细地建立生物演化系列，据此提出我国埃迪卡拉纪内部划分、埃迪卡拉纪与寒武纪界线的确定方案。

　　项目组在微小的寒武纪疑源类化石中发现有子细胞的存在。在湖北长阳地区合子坳剖面寒武纪早期的岩家河组底部燧石条带中发现了数以千计保存完好的疑源类Yurtusia uniformis化石标本，其中许多化石膜壳的内部含有数量不等的子细胞，这也是首次在如此微小的寒武纪疑源类化石中发现有子细胞的存在。根据对化石形态特征的细致观察，对该属种的种征进行了修订。

　　项目组发现了化石中生物的生殖结构。单一或多个球状内含物可保存在化石个体的膜壳内，代表了该生物的生殖结构（分裂状态中的子细胞），这一特征首次出现在Yurtusia属中。具有子细胞的生物结构能够为解释其生理学功能和推断该类生物的亲缘关系与生命周期提供一定的科学依据。

　　项目组重建了化石生物体的个体发育与无性生殖模式。发现化石个体处于生命周期中的不同阶段。一些个体极其微小、形态特征显著，为处于幼年阶段的生物个体。随着膜壳的生长增大，刺状突起的长度也在增加。与此同时，膜壳内部的子细胞可发生若干次连续的分裂。重建了此类生物体的个体发育与无性生殖模式，表明Yurtusia uniformis为微体藻类积极生长的营养细胞，而非滞育休眠包囊。

　　项目探讨了可能存在的生物学亲缘关系。疑源类Yurtusia属自建立以来，其系统发生位置和亲缘关系并不清楚。基于新发现的个体发育过程与生殖结构，探讨了其可能存在的生物学亲缘关系。同子细胞类似的结构可见于许多现代生物类型生命周期中的特定阶段，包括一些原核生物、真菌、伪真菌和多种多样的原生生物。列举讨论了Yurtusia uniformis微体化石同某些细菌、蓝细菌、真菌、卵菌或水霉、单细胞红藻、绿藻、真眼点藻、球状黄藻，以及一些其他单细胞微体真核生物之间存在的相似特征与显著区别。研究发现，微体化石Yurtusia uniformis同单细胞、无鞭毛的球状绿藻在个体生长发育、子细胞的形成及释放、形态特征等方面存在显著的相似性。Yurtusia uniformis很可能是一种微体绿藻，且与共球藻纲（绿藻门），甚至小球藻目中的某些种类具有密切的生物亲缘关系。

　　项目建立了Yurtusia uniformis的生命周期。基于现代绿藻的生活史，建立了Yurtusia uniformis的生命周期，其包含营养生长与无性生殖阶段。这为正确认识寒武纪早期其他类型的具刺疑源类的生物学属性，进而了解寒武纪早期生物圈特征提供了可靠的化石证据。（尚晓冬）