湖北三峡地区寒武系纽芬兰统岩家河组的刺状球形化石Aetholicopallaadnata 发表时间：2020-12-15T07:29:13.163Z 来源：《防护工程》2020年25期作者：王文哲[导读] 寒武纪早期突然出现的多门类来源的小壳化石见证了寒武纪大爆发多幕式演化。湖北宜昌寒武系纽芬兰统岩家河组富含丰富的小壳化石，是研究寒武纪大爆发序幕阶段生物演化的重要窗口。本文报道了岩家河组第五段硅磷质砾屑灰岩中一类球形化石Aetholicopalla adnata，通过形态学特征对比研究表明：A.adnata可能与早期沟鞭藻类有亲缘关系。王文哲 长安大学地球科学与资源学院 710054
摘要：寒武纪早期突然出现的多门类来源的小壳化石见证了寒武纪大爆发多幕式演化。湖北宜昌寒武系纽芬兰统岩家河组富含丰富的小壳化石，是研究寒武纪大爆发序幕阶段生物演化的重要窗口。本文报道了岩家河组第五段硅磷质砾屑灰岩中一类球形化石Aetholicopalla adnata，通过形态学特征对比研究表明：A.adnata可能与早期沟鞭藻类有亲缘关系。关键词：Aetholicopslls adnata岩家河组寒武系湖北宜昌
1 前言
寒武纪早期多门类动物出现爆发式增长的现象，被称为“寒武纪大爆发”，是一次重大生命演化事件，寒武纪早期“小壳化石”对于研究“寒武纪大爆发”触发机制具有极其重要的意义。球形类化石是小壳化石中的
一类特殊类，因其形态多样，分类多源，所以该名称仅来源于其形态特征而非生物学分类属性（李国祥和钱逸，1999）。关于球形类化石最早的系统报道来自上世纪70年代后期云南早寒武世梅树村期地层中（钱逸，1977），之后球形类化石在各地早寒武世地层中被陆续发现、报道。
产于湖北宜昌寒武纪早期的岩家河生物，包括了宏体动、植物化石和丰富的小壳化石。其化石研究对于寒武纪早期地层的划分以及后生动物的起源与演化均有重要意义（郭俊锋等，2017）。近日，笔者对采自岩家河组的岩石样品中发现了大量刺状球形类化石，经鉴定该类化石为Aetholicopalla adnata，这是一类分类尚不明确的球形类化石，本文对于A. adnata的归属问题进行了分析和探讨。
2 材料处理方法
岩石样品均采自岩家河组第五段硅磷质砾屑层中，将样品置于10%冰醋酸中浸泡2-3天后清洗、过滤、烘干，将得到的残渣置于双目显微镜下进行手工挑选，得到大量标本，将选定的标本用双面导电胶固定在铝制的靶上，喷金后使用扫描电子显微镜对标本进行照相。
3化石描述
界、门、纲、目、科未定
属 AetholicopallaConway Morris in Bengtson et al.，1990
模式种 Aetholicopalla adnata Conway Morris in Bengtson et al.，1990。
化石描述：该类化石呈球形、椭球形或近球形，磷酸盐化保存，球体直径790—2581μm；球体实心或部分填充，部分标本表面保有光滑、平坦无饰的附着表面，少数附着面亦呈一定角度向内凹陷，可能是适应包壳生活的基底带来的特征。球体表面双层壁，外壁光滑无明显特征，两层壁之间以密布的空心短柱状结构相连接，大部分标本外壁已经全部损毁，仅少部分保留着些许残片，暴露出内壁上刺状的管柱结构，内壁表面布满了精细网格状纹饰。在结构被侵蚀的化石表面可以通过孔洞观察到通向球体内部的腔管，但内部被磷酸盐次生构造所填充。前人标本中可以观察到连通球体内部和表面双层壁的管道，证明球的内壁与球体中央是相通的。Bengtson等人报道的球壁内表面的残片标本中可见紧贴内壁的蠕型小管结构呈辐射状分布且不与表面的孔洞连通，本次发现的化石未见类似结构。产地及层位：湖北宜昌，寒武系纽芬兰统岩家河组第五段。 化石标本图1 岩家河组Aetholicopalla adnata化石
a.标本号CUBar75-17，平坦附着面。
b.标本号CUBar201-13，表面的残缺外壁。
c-d.标本号CUBar17-10，d为c局部放大图，可见连接表面双层壁的管柱状结构。e-f. 标本号CUBar56-5，f为e局部放大图，通向球体中心的腔管构造。
4 讨论
Aetholicopalla adnata分布广泛，在我国华南、西伯利亚北部、德国北部、法国北部、澳大利亚南部、南极洲的下寒地层中均有报道。但其生物亲缘关系一直未有定论，其形态结构大致可与放射虫类，疑源类及多种藻类进行对比。一种观点认为其是放射虫Blastulospongia的一类，主要依据其大小、圆形的外壁及表面分布均匀的孔洞（Bengtson et al.，1990；）但Blastulospongia主要组成组分是原生的硅质，而A. adnata以磷酸盐化保存为主。A. adnata的形态和棘突状的外表，可以与某些带刺疑源类对比，如志留纪的一种疑源类化石Mazuelloids，拥有双层棘刺外壁及相近大小；但前者的棘刺在基部较宽，而在尖端附近变窄，整体呈锥形附着在外表面，与A. adnata产于内壁的均匀圆柱状棘刺有较大区别。另有观点则将其归属为植物化石，Bengtson(1990)认为其内部的蠕形小管表现出真核藻类细丝的特征。一种较为可能的归属是绿藻类，塔里木地区下寒玉尔吐斯组地层中发现的一种微体球形化石Yurtusia uniformis具有相似的结构，即柱状棘刺连接的双层外壁，前人在岩家河组的地层
内也发现了该类化石，并根据其球体内部的分裂子细胞认为其是一类生长发育中的藻类，且
与一种现代微体绿藻Trochisicia有密切的亲缘关系。尽管二者结构非常相似，但此前发现的A. adnata内部都被次生成岩物质填充，因此无法判断A. adnata有同前者一样的分裂子细胞。另一方面，Y. uniformis化石与A. adnata大小相差悬殊，因此，以现有化石证据，A. adnata尚不能被归为该类化石。值得讨论的可能性是沟鞭藻的囊胞化石。沟鞭藻是一类营具壳期-囊胞期循环生活的真核细胞藻类，将A. adnata判断为沟鞭藻类能够解释该化石的一系列结构特征。其表面紧贴的双层壁结构，内壁上的网格状纹饰，连通两层壁和球体内部的棘刺，以及在前人标本表面观察到的弯曲的沟槽状构造，均与沟鞭藻类囊胞阶段相似。前人研究证实，沟鞭藻类在囊胞期通常营底栖生活，这也能解释化石表面平坦的附着面的来源：进入休眠状态时藻体失去漂浮能力，附着在某种基质上。当然，如此解释仍存在一些问题，分子生物学证据表明，沟鞭藻类起源于前寒武纪，但目前在早古生代仍未发现明确的沟鞭藻化石，仅有一些疑源类化石报道，从表面结构上来说，A. adnata 化石标本缺乏完整外壁，无法观察到沟鞭藻表面的古口、板片等结构。因此，目前而言，想要把A. adnata具体归为某一类沟鞭藻还需要更多化石证据，但其可能与沟鞭藻类具有亲缘关系，可以为研究沟鞭藻的起源与演化提供化石资料。
5 结论
通过对本次在岩家河组发现的大量A.Adnata化石标本的观察与研究，其结构特征表明A.Adnata应该属
于早期沟鞭藻类。 A.Adnata在湖北三峡地区纽芬兰统岩家河组的发现，丰富了岩家河生物的生物多样性，为岩家河组古环境的恢复提供了化石证据。
参考文献：
[1]郭俊锋，强亚琴，宋祖晨等.2017.寒武纪早期岩家河生物：研究进展与展望.古生物学报,56(4): 461-475.
[2]李国祥，钱逸.1999.磷酸盐化球状化石研究述评. 微体古生物学报, 16(03): 287-296.
[3]刘志礼.1990.化石藻类学导论.高等教育出版社,1-491.
[4]钱逸.1977.华中西南区早寒武世梅树村阶的软舌螺纲及其它化石.古生物学报. 16 (2): 255–275.
[5]Bengtson,S., Conway Morris, S.,Barry, et al. 1990, Early Cambrian fossils from South Australia. Memoirs of the Association of Australasian Palaeontologists, 9: 339-343.
作者简介：
王文哲（1994-），男，硕士研究生，研究方向：古生物学与地层学
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