南京古生物所等發現典型埃迪卡拉化石葉狀體新類型

2020-09-03 光明網

埃迪卡拉型生物是在埃迪卡拉紀晚期（～571–539 Ma）繁盛的一類軟軀體的、形態複雜的宏體真核生物，組成「寒武紀大爆發」前夕埃迪卡拉紀最為獨特的宏體化石生物群——埃迪卡拉生物群，在早期宏體生物的演化過程中佔有重要位置。埃迪卡拉生物群中，葉狀體化石是最具代表性、也是最令人費解的一種化石類型。典型的葉狀體化石，其上部為葉片狀在水體中直立生長的身體，底部是圓盤狀在沉積物中起固定作用的固著器，兩者之間由莖幹相連。葉狀體化石的數量豐富且分布廣泛，由於這類化石形態結構簡單且缺少內部解剖信息，僅保存為反映生物體外表面的印痕，人們對其生物屬性知之甚少。早期研究根據其總體形態的相似性，認為葉狀化石是早期的海筆類，但該假說與個體和系統發育等證據不符。最近研究認為，這些葉狀化石很可能代表後生動物的幹群或總群類型。

在我國湖北三峽地區埃迪卡拉系燈影組的石板灘生物群（「埃迪卡拉生物群石板灘組合」）中，曾報導典型的葉狀體化石Charniodiscus。然而，近年研究認為，Charniodiscus的模式種很可能是具有分形分支結構的、多瓣的葉狀體，因此三峽地區的類似葉狀體化石能否歸入Charniodiscus仍存在疑問。

近日，中國科學院南京地質古生物研究所早期生命研究團隊博士研究生王霄鵬、副研究員龐科、研究員陳哲等，與美國維吉尼亞理工大學教授肖書海，對近年來在石板灘生物群發現的一大類葉狀體化石進行形態觀察、分析和釐定。相關研究成果發表在Journal of Paleontology上。

研究發現，三峽地區的該類葉狀體化石的形態更接近Arborea，是一種不具有分形分支結構的、兩瓣的葉狀體；而與Charniodiscus模式種的結構相差較大。因此，研究人員把石板灘生物群中的該類葉狀體化石歸入Arborea屬，並識別出4個物種：包括該屬模式種Arborea arborea，一個新種Arborea denticulate n. sp.，以及兩個未定種Arborea sp. A和Arborea sp. B。對世界各地的Arborea/Charniodiscus葉狀體標本進行主成分分析和形態學分析，結果顯示加拿大紐芬蘭地區Bonavista半島上發現的Charniodiscus sp.與Arborea arborea無顯著形態差異，因而將其釐定為同一物種。此外，該研究還發現，即使在埃迪卡拉紀最後階段，葉狀體生物仍具有較高的多樣性，這為認識埃迪卡拉紀-寒武紀之交生物面貌的演替提供了重要證據。

石板灘生物群是世界上僅有的兩個保存在石灰巖中的埃迪卡拉型宏體生物組合，其保存方式受到關注。該研究對Arborea的保存進行細緻的埋藏學分析並提出關於其保存過程的模型，發現石板灘化石的保存與微生物席中的自生方解石結晶有關。

研究工作得到中科院、國家自然科學基金委、科技部、江蘇省科學基金和現代古生物學和地層學國家重點實驗室等的資助。

石板灘生物群中的新種Arborea deticulata n. sp.化石及其復原圖

石板灘生物群中的Arborea arborea化石

石板灘生物群中的未定種Arborea sp. A（1-4）和Arborea sp. B（5-6）

石板灘生物群中Arborea的巖石薄片以及埋藏模型

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