寒武纪早期宽川铺生物群中圆管螺化石显微结构及显微谱学分析

陕南寒武系底部宽川铺组不仅保存了大量的小壳化石,还以磷酸盐化的方式立体保存了多种软躯体动物的胚胎和成体化石,为研究早期动物矿化模式、个体发育方式以及动物躯体构型的早期辐射过程提供了非常关键的信息。然而宽川铺生物群的研究大多聚焦于化石系统分类及亲缘关系探索,对生物群的沉积背景、埋藏过程和保存模式的分析甚少。本文以宽川铺生物群的核心产出层位——陕西省西乡县大河镇宽川铺组下部磷质碎屑灰岩为研究对象,对其中的一类管状化石圆管螺及其围岩进行了显微结构学和显微谱学综合分析,获得了化石显微结构和关键结构对应的元素、矿物成分等信息,讨论了管状化石圆管螺的埋藏过程和保存模式,并在此基础上对其生物学特征进行了初步探讨。该研究对理解宽川铺生物群的埋藏机制提供了新的线索。     

陕南张家沟剖面寒武纪早期微体化石Olivooidesmultisulcatus的新材料*

陕南西乡张家沟剖面寒武系下部统宽川铺组发现了大量特异埋藏化石,这些珍贵化石为三维磷酸盐化精美保存,在探索早期生命起源与演化方面意义重大,也是早寒武世前三叶虫时代生物地层对比的重要依据。本文主要对其中一类保存有软躯体的特异埋藏Olivooides multisulcatus Qian,1977进行描记,该类化石1977年曾在陕西宁强宽川铺生物群首次报道,与本文描记的化石类型相同,产地不同,因而具有地层对比意义。根据在西乡生物群发现的新材料,与Olivooides multisulcatus进行特征对比,对属征及种内变异特征进行了补充。     

陕南寒武系底部保存精美的Punctatus胚胎及孵化幼体化石(英文)

在陕南寒武系底部的宽川铺段不仅保存了大量的小壳化石,而且还有诸多后生动物的卵和胚胎化石。目前,大量的胚胎化石已被报道,但是对古老的后生动物早期的个体发育却鲜有报道,尽管Bengtson和Yue(1977)建立了Olivooides的发育序列,但仍缺少一些重要的中间环节,而且胚胎的早期卵裂阶段还不是很清楚。因此,Olivooides和Punctatus之间的联系很难确立。本文报道了宽川铺生物群中新发现的精美的Punctatus的卵裂期、囊胚期及孵化幼体阶段的胚胎化石标本,这些新发现不仅填补了Punctatus发育序列中的空白,而且揭示了Olivooides和Punctatus之间的联系。这些新收集的Punctatus的卵裂期和孵化期的化石特征及Punctatus的形态学证明了Punctatus不是浮游生物,而是底栖生物。大量的胚胎化石和Punctatus的孵化幼体化石标本为我们研究后生动物早期演化提供了线索。     

埃迪卡拉纪高家山生物群球状化石新材料

埃迪卡拉纪晚期高家山生物群的多门类骨骼化石组合,在后生动物起源及早期生命演化方面具有极其重要的意义。在对高家山生物群中的研究中,新发现了大量的磷酸盐化球状化石,包括单体球类、二分球类及三分球类等。这些磷酸盐化球状化石在形态结构方面与"瓮安生物群"、"宽川铺生物群"中报道的球状化石有着一定的相似性。高家山生物群中球状化石新材料的发现不仅丰富了高家山生物群的多样性,为早期生命演化提供了可靠的材料,也揭示了前寒武纪-寒武纪生物之间可能存在着一定的连续性。     

寒武纪早期岩家河生物群:研究进展和展望*

埃迪卡拉纪-寒武纪转换时期动物的起源、演化和"寒武纪大爆发"一直是国际古生物学界研究的热点问题,其中寒武纪早期小壳化石群与埃迪卡拉纪化石群和寒武纪早期澄江化石库之间的内在关系是古生物学界研究的难题,其主要原因是寒武纪早期与小壳化石群伴生的宏体动、植物化石的缺乏。发现于峡东地区的寒武纪早期岩家河生物群填补了这一缺失环节,该生物群包含宏体动物、宏观藻类、小壳化石、球形化石(可能的胚胎化石)、微古植物和蓝菌类等化石,部分宏体化石显示了从埃迪卡拉纪向寒武纪过渡色彩。化石保存方式有碳质膜、黄铁矿化、磷酸盐化、硅化。因此对岩家河生物群生物多样性和埋藏学进行综合研究,将可提供纽芬兰世(梅树村期)碳酸盐台地—碳酸盐台地内部的局部凹陷盆地相的一个较完整的生物景观图,对探索"寒武纪大爆发主幕"前夕生物的辐射、演化模式及保存机制具有重要的科学意义。     

寒武纪早期四方塔型壳属的胚胎发育及其系统学意义

寒武纪大爆发是生命演化史上重要的创新事件.我国澄江动物群(距今约5.18亿年)代表了寒武纪大爆发的高潮,而产自寒武系最底部,时代上早于澄江动物群的宽川铺生物群(距今约5.35亿年)则为研究寒武纪大爆发的第一幕提供了重要的埋藏窗口.宽川铺生物群产自陕南宁强、西乡等地寒武系底部宽川铺组钙质磷块岩和磷质碎屑灰岩中,以保存了大...     

陕南早寒武世ANABARITES壳体内部结构及亲缘关系探讨

陕南灯影组宽川铺段的小壳化石具完好的三维保存方式。Anabarites是三辐射对称、单管底栖群居生物,亲缘关系不明。作者通过对陕南宁强下寒武统宽川铺段进行数次系统采样,经过对样品的醋酸溶蚀处理和电子扫描电镜照像后,发现Anabarites壳体内部具螺旋状微结构;经测试分析后认为该结构可能与中槽的深浅成正相关,两者的形成可能与微环境中水体的变化有关。探讨其可能的亲缘关系及其演化序列。     

【专辑序言】动物起源和寒武纪大爆发——序 言

动物起源和寒武纪大爆发是生命史上重要的演化创新事件。为展示相关领域的最新进展, 特组织主题为“动物起源和寒武纪大爆发”的论文专辑。作为专辑序言, 本文概述了动物起源和寒武纪大爆发领域的科学意义和当前研究趋势, 并简要介绍了本专辑的内容。专辑包含了来自13个研究单位共42位作者的12篇论文, 包括特约综述论文1篇和研究论文11篇。专辑不仅评述了相关领域的现状和未来发展趋势, 也展示了我国学者在该领域取得的部分新进展。这些进展涉及华南和华北数个特异埋藏化石库, 比如埃迪卡拉纪石板滩生物群、寒武纪宽川铺生物群和寒武纪凯里生物群等, 并涵盖了海绵动物、刺细胞动物、腕足动物、三叶虫和双瓣壳类节肢动物以及分类位置尚不明确的疑难动物化石等诸多类群。     

陕南寒武系底部宽川铺组微体化石人工智能识别

我国陕南寒武纪初期的宽川铺组(距今大约535百万年)以盛产磷酸盐化的微体小壳化石和球状动物胚胎化石而闻名于世,是探索早期动物门类起源和寒武纪生命大爆发研究中的一个非常重要的窗口。在宽川铺组中寻找微体化石新类型主要依赖显微镜下人工挑选的传统方法日趋低效,迫切需要新的技术手段来解决这些问题。而微体化石数量庞大,大小接近,形态简单,非常适合于采用机器学习的手段进行人工智能分类。我们在宽川铺组微体化石中尝试使用机器学习的手段来进行化石图像识别和机器分拣。采用方向梯度直方图来提取化石图像的主要向量特征,并设计了二叉树型多分类识别器进行化石数字分类。目前处理了5 000多张微体化石照片的人工智能识别,已经取得了较高的准确率。     

贵州新元古代到寒武纪早期特异埋藏后生生物群及其研究意义

贵州化石丰富,素有古生物王国之称,其中早期特异埋藏后生生物十分发育,由老至新有埃迪卡拉系的瓮安生物群、江口庙河生物群、寒武系第1统的小壳动物群、第2统下部的牛蹄塘生物群及中上部的杷榔动物群、第3统底部的凯里生物群。这些特异埋藏生物群与云南寒武系的澄江动物群、关山生物群及陕南埃迪卡拉系高家山生物群构成了我国早期后生生物的演化链,反映了从动物起源（瓮安生物群）、可疑多门类动物出现（江口庙河生物群）、动物骨骼化（高家山生物群）、生物矿化质和量的变化或骨骼动物爆发性辐射（小壳动物群）及海绵动物辐射（牛蹄塘生物群）再到动物主要门类出现的寒武纪大爆发（澄江动物群）、海洋生物多样化及生态复杂化（凯里生物群）的演化过程。     

贵州剑河八郎寒武系都匀阶“清虚洞组”宏观藻类化石的发现

文中首次报导贵州寒武系黔东统都匀阶"清虚洞组"(或乌训组)宏观藻类,计2属2种:环圈螺旋抚仙藻Fuxianospira gyrata Chen and Zhou,1997和云南中华细丝藻Sinocylindra yunnanensis Chen and Erdtmann,1991,它们是澄江生物群最常见的两类宏观藻类具有澄江生物群宏观藻类的组合特征。"清虚洞组"位于黔东统上部,介于杷榔组和凯里组之间,该组宏观藻类的发现,为寒武纪宏观藻类演化链的完整研究提供了有价值的资料。     

陕西南部早寒武世原始锥石类carinachitids两新种记述

对陕西宁强宽川铺地区灯影组宽川铺段原始锥石类carinachitids两个新种Emeiconularia amplicanalis sp.nov.和Carinachites platus sp.nov.进行了记述。外表形态多样、个体大小悬殊的两辐对称、三辐对称和四辐对称的carinachitids系列标本的发现,揭示了陕南地区早寒武世丰富多样的carinachitids生命世界。三辐射对称的Emeiconularia在四川峨眉及陕西南部的震旦-寒武系界线附近都有分布,因而对前寒武纪—寒武纪跨界地层具有划分对比意义。两新种的发现无疑增加了我们对早期锥石类多样性的认识,为证实多样性的刺细胞动物在早寒武世早期已经存在的假说提供了新线索。     

Fulu biota,a new exceptionally-preserved Cambrian fossil assemblage from the Longha Formation in southeastern Yunnan

A new exceptionally-preserved Cambrian biota, with fossils belonging to multiple phyla, has recently been found from the middle part of the Longha Formation, near Fulu Village, southeastern Yunnan, South China, and is named the Fulu biota. Groups recovered so far include polymerid trilobites, agnostoids, large bivalved arthropods, bradoriid arthropods, echinoderms, brachiopods, priapulids (worms), hyoliths, macroscopic algae, and trace fossils. The arthropods dominate the biota and are highly diverse with echinoderms second in diversity. The associated agnostoids provide a precise late Guzhangian Age (late Miaolingian Epoch) for the biota, indicating that the biota occurs stratigraphically about halfway between the occurrences of the Kaili and the Guole biotas of South China, from both of which the new Fulu biota differs significantly in faunal components. Guzhangian biotas preserving poorly mineralized tissues and complete echinoderms have been previously unknown in Gondwana until now; thus, the discovery of Fulu biota provides a unique window into life at this critical time interval.     

埃迪卡拉纪至寒武纪苗岭世刺细胞动物化石研究现状与展望

刺细胞动物是一类具有刺细胞的水生无脊椎动物,分布在世界各地的海洋和淡水中.作为后生动物最早分化出的一支,刺细胞动物对研究后生动物的起源和早期演化具有极其重要的意义,也为研究后生动物系统发育、地层对比和古地理恢复等方面提供了重要的科研线索.本文简要介绍了刺细胞动物早期(埃迪卡拉纪至寒武纪苗岭世)的化石记录和研究现状,将刺...     

寒武纪早期澄江生物群中受创伤的中间型始莱德利基三叶虫(Eoredlichia intermedia)

三叶虫是寒武纪海洋中的常见动物,其受伤愈合现象的化石记录可以反映生态系统内物种之间竞争关系。中国华南寒武纪早期澄江化石生物群因保存软躯体构造化石而成为研究寒武纪大爆发时期古海洋生态群落的绝佳窗口,然而,澄江生物群中三叶虫受伤愈合现象的化石至今未见报道。中间型始莱德利基虫(Eoredlichia intermedia Lu,1940)是澄江生物群的常见物种,也是我国寒武系第二个三叶虫化石带的标准带化石。在2 000余枚中间型始莱德利基虫标本中,发现两枚成体标本的头甲侧边缘、颊刺和胸甲肋节保存了不同程度的残缺。据此推测,Eoredlichia intermedia在生命活动过程中曾受到碎壳型捕食动物的攻击或其他伤害而形成伤口。伤口部位边缘加厚且光滑,显示了明显的愈合痕迹。这些特征表明始莱德利基虫在受到非致死的伤害后,具备自身修复损伤的能力。这是迄今所知最为古老的,也是在澄江生物群中首次发现的三叶虫受伤并且愈合的标本,反映了寒武纪第二世第三期底栖生态系统中碎壳型捕食者和三叶虫猎物之间的军备竞赛生态关系。     

Exceptional fossil preservation and the cambrian explosion

Exceptionally preserved, non-biomineralizing fossils contributeimportantly to resolving details of the Cambrian explosion,but little to its overall patterns. Six distinct "types" ofexceptional preservation are identified for the terminal Proterozoic-Cambrianinterval, each of which is dependent on particular taphonomiccircumstances, typically restricted both in space and time.Taphonomic pathways yielding exceptional preservation were particularlyvariable through the Proterozoic-Cambrian transition, at leastin part a consequence of contemporaneous evolutionary innovations.Combined with the reasonably continuous record of "Doushantuo-typepreservation," and the fundamentally more robust records ofshelly fossils, phytoplankton cysts and trace fossils, thesetaphonomic perturbations contribute to the documentation ofmajor evolutionary and biogeochemical shifts through the terminalProterozoic and early Cambrian. Appreciation of the relationship between taphonomic pathwayand fossil expression serves as a useful tool for interpretingexceptionally preserved, often problematic, early Cambrian fossils.In shale facies, for example, flattened non-biomineralizingstructures typically represent the remains of degradation-resistantacellular and extracellular "tissues" such as chaetae and cuticles,whereas three-dimensional preservation represents labile cellulartissues with a propensity for attracting and precipitating earlydiagenetic minerals. Such distinction helps to identify theacuticular integument of hyolithids, the chaetae-like natureof Wiwaxia sclerites, the chaetognath-like integument of Amiskwia,the midgut glands of various Burgess Shale arthropods, and themisidentification of deposit-feeding arthropods in the Chengjiangbiota. By the same reasoning, putative lobopods in the SiriusPasset biota and putative deuterostomes in the Chengiang biotaare better interpreted as arthropods.     

Ecological innovations in the Cambrian and the origins of the crown group phyla

Simulation studies of the early origins of the modern phyla in the fossil record, and the rapid diversification that led to them, show that these are inevitable outcomes of rapid and long-lasting radiations. Recent advances in Cambrian stratigraphy have revealed a more precise picture of the early bilaterian radiation taking place during the earliest Terreneuvian Series, although several ambiguities remain. The early period is dominated by various tubes and a moderately diverse trace fossil record, with the classical ‘Tommotian’ small shelly biota beginning to appear some millions of years after the base of the Cambrian at ca 541 Ma. The body fossil record of the earliest period contains a few representatives of known groups, but most of the record is of uncertain affinity. Early trace fossils can be assigned to ecdysozoans, but deuterostome and even spiralian trace and body fossils are less clearly represented. One way of explaining the relative lack of clear spiralian fossils until about 536 Ma is to assign the various lowest Cambrian tubes to various stem-group lophotrochozoans, with the implication that the groundplan of the lophotrochozoans included a U-shaped gut and a sessile habit. The implication of this view would be that the vagrant lifestyle of annelids, nemerteans and molluscs would be independently derived from such a sessile ancestor, with potentially important implications for the homology of their sensory and nervous systems.