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澄江生物化石群_侯先光 1999 J

来源:本站原创 | 时间:2019-08-07

  澄江生物化石群_侯先光 1999 J_天文/地舆_天然科学_专业材料。澄江生物化石群 侯先光冯向红 ( 中国科学院南京地质古生物研究所南京 210008) 摘要引见寒武纪大迸发所发生的保留软的澄江生物化石群 , 它们是糊口正在5. 3 亿年前的海洋中,

  澄江生物化石群 侯先光冯向红 ( 中国科学院南京地质古生物研究所南京 210008) 摘要引见寒武纪大迸发所发生的保留软的澄江生物化石群 , 它们是糊口正在5. 3 亿年前的海洋中, 代表了地球上最为陈旧的动物。 对澄江生物化石群的生物内容及其意义 做了较细致引见。 环节词寒武纪澄江化石 1984 年 7 月 1 日正在云南澄江县帽天山首 次发觉了现已闻名于世的澄江动物化石群 , 并 当即进 行 了大 规模 系 统采 集。正在 1984 年和 1985 年的野外埠质查询拜访中发觉, 澄江生物化石 群分布普遍 , 正在滇东地域下寒武统筇竹寺组玉 案山段中的泥质岩层中均有发觉 , 当时代为寒 武纪晚期 , 距今约 5. 3 亿年前。 虽经 5 亿多年的 沧桑巨变 , 这些最原始的各类分歧类型的海洋 动物软体构制保留无缺 , 千姿百态 , 绘声绘色, 是目宿世界上所发觉的最陈旧、 保留最好的一 个多门类动物化石群 ; 活泼照实地再现了其时 海洋生命绚丽景不雅和现活泼物的原始特征 , 为 研究地球晚期生命发源、 演化、 生态等理论供给 了宝贵。 澄江动物化石群的发觉 , 惹起世界 科学界的惊动, 被称为“ 20 世纪最惊人的发觉 之一” 。 1澄江生物化石群的内容 澄江生物化石群呈现于寒武纪生物大迸发 期间, 除了低等动物藻类外 , 大量代表示生各个 动物门类的动物同时呈现。 也就是说 , 大大都现 最主要的成长将可能使用临床肿瘤学、 根本生 物学、 神经生物学和细胞生物学的最新手艺 , 通 过测定胃肠道激素系统 ( 基因、 前身物或受体) 的某些 , 来诊断、 分类、 监测和处置癌症和 病。 7参考文献 1 Friis-Hansen, L. , F. Sund ler , Y . Li. et . al . Impaired gas t ric acid s ecret ion in gst rin-def icien t mice. A m . J . Physiol . 1998, 274: 561— 568. 生各动物门类代表正在澄江生物化石群中都有其 发觉。而正在寒武纪之前 , 除了分离的海绵骨针 外, 还没有呈现过这些动物。 1. 1藻类藻类为最简单最陈旧的动物, 现分 布于世界各地, 海、 淡水中及潮湿地域, 都可见 其踪迹。 澄江生物化石群包罗大量的藻类化石, 它们常富集正在岩层面上保留 , 其特征多为不分 枝的粗、 细分歧的丝状体 , 少少类型呈螺 旋状 体。 1. 2多孔动物门也称海绵动物门, 属于最原 始的多细胞动物, 整个身体是由内、 外两层细胞 形成 , 固着水底糊口 , 体型多样, 均属辐射对称 型。 澄江生物化石群中海绵动物十分丰硕多彩, 至多包罗 20 个分歧属种 , 分属于六射海绵纲和 通俗海绵纲。 1. 3刺胞动物门 ( 腔肠动物门) 实正的后生 动物的起头, 组织分化上比多孔动物更进一步, 有了神经和原始肌肉细胞。澄江生物化石群中 现已发觉 2 属 2 种, 分属于海葵类和栉水母类。 1. 4 线 形虫动物 门 ( 图 1) ( 本文 照片均 见封 2 Marco, J. A. , R. Dimaline , and G. J. Dockray . Identification and ex pression o f prohorm oneco nv erting enzym es in t he rat st oma ch. Am. J. Physiol. 1996, 270: 87—93. 3 J ens F . R . T he new biol og y of gast roint est inal h or mones . Physiol . R ev. 1998, 78( 4) : 1087— 1102. 4 S t ephen A . W andk . CC K recept ors: an exemplary f amily. A m. J. Phys iol. 1998, 274( 4) : 607— 613. 5 Daniel J. D rucker . E pith el ial cel l grow t h and dif f erent iation . 1. int est inal grow th f actors . A m . J. Phys iol. 1997, 273( 1) : 3— 6. — 6 — 生物学传递 1999 年第 34 卷第 12 期 四 ) 现生线形虫动物体呈长线形, 大大都品种 长虫营寄生糊口, 成虫糊口正在水中。 线形虫是澄 江生物化石群中最常见的品种之一, 体呈细长 的圆筒状, 有 3 属 3 种。 1. 5鳃曳动物门 ( 图 2) 鳃曳动物均为海生, 分为吻、 躯干和尾部。 正在澄江化石中发觉了 4 属 4 种。 1. 6动吻动物门现活泼吻动物体小, 呈圆筒 形 , 身体分节 , 口正在前端 , 骨板构制环抱口部。 澄 江化石中的动吻动物也称奇虾类动物 , 体大 , 体 长可达 1m , 是其时海洋中的宠然大物。澄江化 石中的动吻动物也被认为是节肢动物的一个分 枝 , 但它们的口部及附肢构制完全分歧于节肢 动物。至多 4 属 4 种存正在澄江生物化石群中。 1. 7叶脚动物门( 图 3) 它包罗现生的有爪 类 , 也称栉蚕 , 有的也把它归入节肢动物门的有 气管亚门原气管纲 , 全为陆生, 仅分布于南半球 少数地域。至多 6 属 6 种存正在澄江生物化石群 中 , 其类型的多样性令科学界大为惊讶。 1. 8腕脚动物门( 图 4) 次要为保留肉茎的 舌形贝类 , 是目宿世界上保留最好的具肉茎腕 脚类化石。 通过和现代舌形贝之比力 , 显示出该 类动物正在漫长的汗青长河中进化的极端保守。 正在澄江化石中目前发觉了 4 属 4 种。 1. 9软体动物门是以现已绝灭的软舌螺动 物为代表, 澄江化石中有 4 属 4 种。 1. 10节肢动物超门 , 裂肢动物门 ( 图 5, 6) 节肢动物是澄江 生物化石群中最为复杂的一 类 , 40 属 40 种已被描述 , 分属于 3 个超纲。单 肢类没有被发觉。 1. 11棘皮动物门仅报道 1 属 1 种。 1. 12分类不定类群目前有 12 属 12 种 因为研究程度不敷 , 还不克不及置于现生的各动物 门中, 包罗水母状化石 ( 图 7) , 云南虫( 图 8) , 火 把虫等。 2澄江生物群化石意义 以前所晓得的最老的保留软体的生物群是 中寒武世的布尔吉斯页岩生物群 , 它比 早寒武世寒武纪大迸发要晚 1 000 多万年。因 此 , 布尔吉斯页岩生物群不成能指出地 球上最老的动物都是些什么。我们对寒武纪生 物大迸发所发生的生物及生物群落布局所知甚 微。 正在现代的海洋中 , 70% 以上的动和个别 现实上都是由软组织形成的 , 因此少少无形成 化石的可能。那么寒武纪生物大迸发时是不是 也会发生如斯浩繁的软动物? 澄江生物群 的发觉 , 使我们照实地看到了地球海洋中最古 老的动物原貌 ; 才使我们认识到, 自寒武纪生物 大迸发时 , 地球海洋中就糊口着纷繁浩繁, 生态 各别的动物; 绝大大都地层中保留的硬骨骼化 石了我们对晚期生命的认识。例如叶脚动 物门的有爪动物 , 现正在只糊口正在南半球的少数 陆地地域。 澄江动物群告诉我们, 有爪动物正在寒 武纪大迸发时不单存正在, 其形态还出乎预料地 比现代有爪动物愈加丰硕多彩。 澄江动物群化石保留正在细腻的泥岩中, 动 物的软体附肢构制保留精彩, 且呈立体保留。 构 制细节能比力容易地正在显微镜下用针尖揭显露 来。 通过澄江化石的研究 , 我们完万能够批改某 些同类生物群原先的研究错误概念。如动吻动 物门的大型奇虾类动物, 具有 100 余年的研究 汗青 , 过去一曲把此类动物认为是无腿的庞大 。 澄江生物群不单存正在正在这类动物 , 并且保 存好 , 类型多, 我们研究从底子上改变了本来的 概念。布尔吉斯页岩叶脚动物门的荒诞 虫的研究, 科学界一曲把它做为不成思议的奇 形。 澄江同类化石的研究 , 证明本来的研究 是背、 腹倒置。若是没有澄江动物群, 我们 对这些动物的认识永久是一个谜。 节肢动物是动物界中最复杂的一类, 可是 关于节肢动物的原始特征以及各类群之间的关 系, 科学界对其领会很少。以往所发觉的化石, 多是节肢动物的外骨骼, 而处理节肢动物的分 类, 阐述其演化关系 , 环节构制是腿肢。保留好 的腿肢正在化石中很少发觉。因而关于寒武纪节 肢动物的系统分类处于一个紊乱形态。通过澄 江节肢动物的研究 , 对节肢动物分类关系和原 始特征有了一个清晰的认识。澄江节肢动物具 有一个很是原始的体躯分化 , 例如现代虾大约 有 18 个分歧类型的体节 , 而澄江节肢动物仅仅 — 7 — 1999 年第 34 卷第 12 期生物学通 报 有 3 或 4 个。这充实展现了跟着漫长时间的推 移 , 节肢动物体节特化而行使分歧功能的演化 趋向。澄江生物群中, 双瓣壳节肢动物多种多 样 , 小者 1mm 摆布 , 大者可达 100mm 以上 , 许 多品种保留有完满的软体附肢。 研究, 类似 壳瓣却包裹着十分分歧的软体和附肢。因而它 们的壳瓣不克不及做为分类和彼此关系的根据 , 壳 是趋同演化的成果。 同是双瓣壳节肢动物, 它们 能够分属于分歧的超纲。 因而, 澄江生物群为我 们研究晚期生命发源、 演化供给了贵重。 澄江生物群向人们展现了各类各样的动物 正在寒武纪大迸发时当即呈现, 现正在糊口正在地球 上的各个动物门类几乎都已存正在 , 并且都处于 一个很是原始的品级, 只是正在后来的演化中 , 各 个分歧类群才演化为一个固定模式。如现正在所 有虫豸的头部体节数量都是一样的, 而原始的 节肢动物类群头 部体节的数量变化则相当大 ( 从 1 节到 7 节) 。 从形态学的概念来讲, 早寒武 世动物的演化要比今天快得多。新的构制模式 大概能正在“ 一夜间” 发生 , 门和纲一级的分类单 元特征所发生的速度大概就如我们认为种所产 生的速度一样地快。 而认为, 较高级的分 类范围是生级程度演化变化慢慢堆积的结 果 , 顺次达到属、 科、 目、 纲和门级程度。这并不 意味着是不准确的, 因为受其时科学条 件 , 可是其理论是不全面的。 天然选择很大 程度上是一个不变选择 , 这种选择有可能障碍 着演化。 别的 , 正如正在现生的虫豸和动物中所遇 到的环境 , 新种大概通过单个或少数几个突变 就能够构成, 现实上杂交种却难于发生。 正在寒武 纪 , 新门 ( 例如腕脚动物门 ) 通过分歧器官正在成 长速度中, 通过简单的转换就能够发生, 致使于 成年个别可以或许保留先人长虫的滤食糊口体例。 这个过程正在几百年或几千年内就能够构成、 产 生新门。澄江动物群给我们供给的生物高级分 类单位快速演化的 ( 突变) 是我们正在教科书 中所读不到的 澄江生物群给我们供给了一个完整的最古 老的海洋生态群落图 , 这种生态群落之前我们 的认识几乎是一片空白。 现正在, 我们不只能晓得 — 8 — 正在寒武纪大迸发时发生了哪些动物 , 我们还能 初步领会分歧动物的糊口体例和食性。澄江动 物群大概还能帮帮我们领会寒武纪生物大迸发 中生物演化的缘由 , 以及诱发这种大迸发的理 由。 3参考文献 1 Chen Jun yuan , Zhu M aoyan & Zhou Gu iqin. T he Early Cambrian M edus iform met azoan E ld oni a f rom t h e Chengjiang Lagers t at t e. A ct a pal aeont ologica Polonica , 1995, 40, 213— 244. 2 Hou X ianguang. N ew rare bivalve art hropoids from t h e L ow er C amb rian Chengjiang f au na . Journal of Paleont ol ogy, 1999, 73( 1) , 102— 116. 3 Hou Xiangu ang & Bergst rom , J . A rt hropods f rom t h e Low er C amb rian C heng jiang f auna, sout hw est China, Foss ils and St rata, 1997, N o. 45, 1— 16. 4 Hou X ianguang, Sivet er, D . J. , W illiams , M . , W al ossek, D. & Bergst rom , J. A n early Cambrian bradoriid art hr opod f rom Ch ina w it h pr eserved appendages; it s bearing on t he origin of th e O st racoda. Philosoph ical Trans action of t he R oyal Societ y of London, 1996, B 351, 1131— 1145. 问 : 海蛙为什么能正在海水中糊口 ? 答 : 众 所周知 , 两栖 动物很少能糊口 正在海水中。因 为海水含盐量较高 , 大多正在 30 ‰以上 , 两栖动物的皮肤 裸露 , 体液 中盐的浓度比海水 中盐的浓度低得多 , 若是 它们进 入高渗 透压的海 水中 , 体内 就会因 得到大 量的 水分而 灭亡。但海蛙 ( Rana cancriv ora ) 就目前 所知是 独一能 正在海水 里糊口的 两栖动 物 , 它次要 分布正在 我国 海南岛等地 , 地产于东南亚一带。海蛙体长 6~ 8 cm , 体 背橙 褐色 , 杂 有不 法则 的 深色 或 茶褐 色斑 块 , 无 背侧 褶 , 趾间 具蹼。海蛙栖于咸水或 半咸水的海湾泥 滩上 , 白日现 伏正在洞 穴内或红 树林的 根须丛 中 , 薄暮外 出活 动 , 捕食小型蟹类。 为什么海蛙能 正在含盐量较高的海水 中糊口呢 ? 20 世纪 60 年代 , 科学 家对海 蛙做了 细心 研究 , 发觉 海蛙 之所以能 耐受 30‰的盐 浓度 , 是 由于它 同海洋 中的软 骨鱼类一样 , 肾净滤出的尿素 很少 , 大量 的尿素留正在血 液中 , 成果形 成了较 高的渗 透压 , 如许 , 正在 盐浓度 较高 的中 , 海蛙体内的水分不 会等闲向外渗入 , 而海水 中的水分却能通 过皮肤渗入体内。恰是 因为海蛙体内 一直保 持着比 四周 更高的 渗入压 , 使 得它能 正在两 栖动物中独树一帜 , 正在海水中自由 地糊口。 张旭 ( 安徽省六安市第二中学 237005) 生物学传递 1999 年第 34 卷第 12 期