高家山生物群疑难化石研究

发布时间：2020-06-29 15:49

【摘要】：生命从出现到演化备受各界关注,尤其是寒武纪生命大爆发,而原因同样吸引学者们的瞩目。而寒武纪大爆发前夕的生物群对于研究寒武大爆发起到了不容小觑的帮助。在距今约35亿年-5.4亿年的时期是早期生命演化历史阶段,在这段时间内,原核生物的出现并且发展、真核生物起源与演化、后生动物和后生植物的起源与演化等这些地球上的生命进化事件是非常重要的生物进化事件(袁训来等,2002),这些都为寒武大爆发提供了物质基础和环境支持。处于前寒武纪-寒武纪界限之下的高家山生物群是以骨骼管状化石为主、兼有瓶状化石、遗迹化石等多门类化石的一个十分重要的生物群,近年来,随着化石的积累和研究的不断深入,在传统实验方法扫描电镜的使用下配合使用新方法和新技术X射线实验在不破坏化石形态和结构的前提下得到珍贵的化石内部结构图像,使得越来越多新类群被发现和揭示出来。它们不仅使以前未解决的问题更加清晰化,更是对寒武纪大爆发研究起到了不可或缺的作用。本文所研究的化石主要产自陕西南部宁强地区李家沟剖面的灯影组高家山段上部碎屑白云岩中。研究所取得的主要进展和结论包括:发现了一个颇为多样化的钙化蓝细菌组合,已确定的化石类型包括Epiphyton,Girvanella,Obruchevella,Subtifloria,Cambricodium等。其中Obruchevella和Girvanella在新元古代虽有发现,但数量稀少并仅见零星报道,Epiphyton,Girvanella,Subtifloria则是寒武纪较为常见且十分重要的造礁类群,Cambricodium目前仅见于早寒武世地层中且数量众多,上述多种化石类群在本区灯影组高家山段是首次发现和报道,在世界各地前寒武纪末期也属首次。在前寒武纪末期首次发现了钙化绿藻化石,包括Cyclocrinites和Microcodium等。钙化蓝细菌在新元古代末期的繁盛是解决“前寒武纪之谜”的钥匙。此前普遍认为新元古代存在着所谓钙化蓝细菌类“化石记录缺失”,而原因可能是新元古代末期低的碳酸钙沉淀率或者此时期蓝细菌和藻类不具备钙化的能力,大量磷酸盐化的钙化蓝细菌和钙化绿藻等的发现则表明保存条件或发现不足可能是其主要原因。认为Cambricodium也是钙化蓝细菌的一种,与Subtifloria属于同一个科并且都可归于Girvanella-Group,同时通过丝状体保存类型,提出磷酸盐化交代钙质胶鞘的过程模式假设,并且利用Micro-CT技术复原了Cyclocrinites形态特征。除了磷酸盐化实体化石保存之外,还发现了微生物假形化石,即生物非矿化组织的保存主要依靠于微生物完全替代和不完全替代类型。首次发现了Doushantuo-Pertatataka型大型带刺疑源类及可能的胚胎化石,包括疑源类三个属Meghystrichosphaeridium,Tynnia,Asterocapsoides和胚胎化石两个属Megasphaera和Megaclonophycus。Doushantuo-Pertatataka型大型带刺疑源类化石的发现扩大了陡山沱期疑源类化石的赋存范围和地层分布,同时证明部分大型带刺疑源类越过了前人推断的灭绝界线残存了下来。除已报道的瓶状化石外,还发现了几种新的原生动物化石类型,包括长颈花瓶状和纺锤状等。原生动物新类群的发现大大增加了高家山生物群的生物多样性,为探讨新元古代末期生态系统演化提供了重要线索。上述化石类型的发现使高家山生物群在寒武大爆发前夕生命演化中起到了承上(陡山沱期)启下(早寒武世)的连接作用,强化了前寒武纪和寒武纪生命演化的连续性。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q911.2
【图文】：

地质背景,星标,李家沟,红色

研究区地质背景图

照片,前寒武纪,化石,界限

野外剖面化石富集段露头照片，蛇皮袋中为所采样品（红色线为前寒武纪与寒武纪的界限

【参考文献】