寒武紀早期地層中發現與現代綠藻親緣關係密切的微體化石

◎笛殼/文

記者近日從自然資源部中國地質調查局地質研究所獲悉，該所劉鵬舉研究員課題組尚曉冬博士在湖北長陽地區合子坳剖面寒武紀早期的巖家河組底部燧石條帶中，發現了數以千計保存完好的疑源類Yurtusia uniformis化石標本，其中許多化石膜殼的內部含有數量不等的子細胞，這是首次在寒武紀疑源類微體化石中發現存在子細胞。該發現為研究此類生物的親緣關係與生命周期提供了重要線索。

據介紹，埃迪卡拉紀與寒武紀過渡時期（前寒武紀–寒武紀）地球生物圈面貌發生了重大轉變。與埃迪卡拉紀大型具刺疑源類相比，寒武紀初期的疑源類個體更加微小，直徑僅為幾微米至幾十微米，具有刺狀突起等精美裝飾，一般呈單細胞的形式，親緣關係並不清楚，罕見保存有子細胞等內部結構。

A~D：處於不同發育和生殖階段的現代綠藻 E：基於綠藻生活史重建的Yurtusia uniformis生命周期

研究人員對717枚保存完好的化石標本進行了多指標測量與統計分析，發現了處於生命周期中不同階段、直徑為2~25微米的生物個體，其中，極其微小（僅2~3微米）的個體明顯處於幼年階段。同時，膜殼內部的子細胞可發生若干次連續分裂。

研究人員依據綜合數據，重建了此類生物體個體發育與無性生殖模式，表明Yurtusia uniformis為微體藻類積極生長的營養細胞，而非滯育休眠包囊。基於新發現的個體發育過程、生殖結構及形態特徵，研究人員將其與許多相似的現生及化石類型（包括原核生物、真菌、偽真菌和多種多樣的原生生物）進行對比了研究，認為Yurtusia uniformis是一種微體綠藻，且與現代的共球藻綱（綠藻門），甚至小球藻目中的某些種類具有密切的生物學親緣關係。

處於不同生長發育階段的Yurtusia uniformis個體

此外，基於現代綠藻的生活史，研究人員建立了Yurtusia uniformis的生命周期，其中包含營養生長與無性生殖階段。這為正確認識寒武紀早期其他類型具刺疑源類的生物學屬性和進一步了解寒武紀早期生物圈特徵提供了可靠證據。

該項研究由國家自然科學基金、中國博士後科學基金、中國地質調查局、國家重點研發計劃和中國科學院戰略性先導科技專項（B類）聯合資助。研究成果發表於古生物學專業國際知名SCI期刊《Palaeontology》上。