寒武纪水母化石研究现状与展望

简述了水母的早期化石记录,并根据华南寒武系发现的立方水母干群化石,讨论了祖先型水母的辐射对称、躯体构型、生活史、生活习性,以及外骨骼的形成特征,推测水母类在寒武纪大爆发初期先于两侧对称动物基本完成其高级分类单元的宏演化。寒武纪的水母在生活习性上可以分为底栖固着型和游泳型两种。     

罕见寒武纪化石揭示早期栉水母复杂结构

<正>栉水母是一种无脊椎动物,拥有透明的凝胶状身体,表面看起来像水母。近年来,栉水母在动物生命树中所处的系统发育位置引起了人们的广泛关注。虽然一些研究表明,它们可能代表了最早的分支动物,但也有一些研究认为它们是传统水母近亲。近日,一个国际研究小组描述了来自美国西部寒武纪中期的两种新的栉水母化石,其中一种化石保留了神经系统,揭示了栉水母的神经和感觉特征的早期进化。     

瓮安生物群中多次分叉的微管状后生动物化石

在贵州瓮安震旦系陡山沱组中发现多次均等分叉(至少4次)的微管状后生动物化石, 其生活习性应为底栖群居, 具有很强的无性生殖能力. 内部具横隔板及体腔, 显示出与已绝灭的刺细胞床板珊瑚类相似, 可能为原始的床板珊瑚. 这也是迄今为止在瓮安生物群中发现的比较确切的后生动物实体化石, 对于研究早期后生动物的起源和演化具有重要意义.     

早期海绵的四辐射对称性

目前学术界对最古老后生动物门类的分支序列及系统演化仍没有共识,但大多数学者都深信海绵动物是最早分支的后生动物.现生海绵部分属种有似辐射对称、少部分有顺轴旋系对称,因此,海绵被认为是在真后生动物发育特征,如有明确的轴性对称出现之前演化的动物.其他早期后生动物门类有两侧对称、四辐射对称(刺胞动物门)、二辐射对称(栉水母门)或是没有对称轴性(扁盘动物门).本研究报道了来自华南寒武系荷塘组具有四辐射对称结构的海绵化石,并且从已报道的柱状海绵化石中鉴别出前人所忽略的四辐射对称结构.本研究指出四辐射对称是海绵的原始特征,并且推测最早的海绵始祖应该是由基因控制、外形规整、细胞结构交织而成的个体.     

寒武纪的“蚯蚓”——鳃曳动物*

鳃曳动物在寒武纪曾经辉煌一时,但因躯体构型以及生活方式等诸多因素限制,其各大支系随后相继绝灭,唯有鳃曳形目一息尚存至今。研究表明鳃曳形目自寒武纪以来形态未发生较大变化,无论在宏观还是分子水平都属于活化石,这种进化保守性以及新近发现的寒武纪胚胎化石对于了解动物的变态发育起源至关重要。     

寒武纪大爆发中的磷酸盐化胚胎化石

在扬子地台寒武纪最早期（梅树村期）发现的磷酸盐化保存的后生动物Ｏｌｉｖｏｉｄｅｓ具发育的不同阶段,从胚胎细胞分裂的囊胚期经可能的原肠胚期至胚胎的组织分化期最后直至幼体孵化。后生动物胚胎化石的研究为古生物学研究开辟了一个新领域－化石胚胎学,早期后生动物胚胎学研究对了解寒武纪大爆发中的生命的个体及系统发育有重要意义。     

发现寒武纪奇虾化石

最近,古生物学家在摩洛哥发现了保存极为完好的奇虾化石。在大约54亿1年前～5亿年前的寒武纪时期,所有主要动物种群突然出现,复杂生态系统建立,被称为“寒武纪大爆发”。来自这一时期的化石显示,作为海洋掠食者的奇虾身长为0．6--2米,口部周围有一圈盘状物。     

千奇百怪的水母

黑海荨麻水母一种巨型水母,略带紫色的钟形水母体直径可达91厘米,触手最长可达6米,外部触须最长可达7．6米。生活在深海底,有时也会成群结队地出现在海岸附近水域。因其行踪一直飘忽不定,科学家直到1997年才给它命名。有关这种水母的生活习性,至今还是谜。     

更正启事

正本刊2014年第1期《寒武纪水母化石研究现状与展望》一文中有一处错误:第25页右栏-7行中,"其中一种三辐射对称(具有三旋臂的)类型"改成"其中一种八辐射对称(具有八旋臂的)类型"。在此特向读者致歉!     

前寒武纪两侧对称动物存在的有力证据

一个由古生物学家、生物学家和物理学家组成的跨地区、跨国研究小组找到了前寒武纪两侧对称动物存在的有力证据。中科院南京地质古生物所研究员、南京大学生命科学学院教授陈均远及其同事在贵州瓮安前寒武纪陡山沱组瓮安含磷段内，发现了具极叶胚胎化石。这一研究成果不仅将两侧对称动物的可靠化石记录前推到寒武纪之前4000万年．而且表明两侧对称动物在5．8亿年前可能已经开始分化。该项研究已发表在6月16日出版的美国《科学》（Science）周刊上。     

后口动物咽鳃裂的起源和演化*

咽鳃裂构造是定义后口动物亚界的一个关键性状。寒武纪古虫动物门由于体侧的五对咽鳃裂及一系列的原始性状被论证为后口动物谱系最理想的一个根底类群。古虫动物咽鳃裂被证实与后口动物咽鳃裂同源,其原始功能主要是排出咽内海水。古虫动物门的出现标志着后口动物咽鳃裂的起源。咽鳃裂的诞生引发了动物界摄食及呼吸等基础新陈代谢的革命,并为后口动物的崛起奠定了基础。     

海豆芽——进化中的“活化石”*

舌形贝（Lingulidae）最早出现在寒武纪早期,因其壳体外形与现代舌形贝相似,通常被认为是活化石,但形态解剖研究表明澄江化石库舌形贝属Lingulella 和Lingulellotreta 与现代舌形贝Lingula在脉管系统、刚毛排列和内脏区分布,以及生活方式方面存在较大差别,进而表明了“活化石”在漫长的地质历史中也存在一定的环境适应性改变。     

寒武纪澄江化石库中叶足动物起源与演化浅析*

叶足动物是寒武纪海洋中非常特殊的类群,它们因为具有柔软的叶片状附肢而得名,而这柔软的叶片状附肢正是地球历史上的“第一对腿”。这对腿的出现,使地球进入了全新的“步行”时代,并且继而开启了地球上最大优势类群节肢动物的演化之门,其重要性不言而喻。笔者以澄江化石库中的叶足动物为主线,浅析寒武纪叶足动物的起源和演化。     

达尔文学说问世以来生物进化论的发展概况及其展望

 综述了自达尔文学说诞生以来,生物进化论经历了孟德尔颗粒遗传理论、新拉马克主义、新达尔文主义直到现代综合进化论建立的发展历程。然而,综合论更面临着来自分子生物学新信息和古生物学重大新发现的挑战和发展机遇,由此产生了分子中性遗传漂变假说和三幕式寒武大爆发假说。     

元古代与生命进化——从生态学和进化角度探索环境与生命的关系

元古代（距今25亿年前至距今5.45亿年前）是地球和生命进化历程中一个非常重要的时期。元古代也是古生代寒武纪（距今5.45亿年前至距今5.2亿年前）的前夕。距今38亿年前地球最早生命诞生以来,至元古代早期第一个真核细胞开始出现;从无性分裂或出芽繁殖的原核生物到有性繁殖的真核单细胞生物以及从单细胞的原生动物到真核多细胞的后生动物的进化,无疑是生命进化过程中非常重要的事件。古生代寒武纪发生了震惊生物界,并且在全世界产生了意义深远的生命大爆发。因此,元古代的环境与生命进化具有承前启后的重要意义。     

地球进入了第六次生物大灭绝

地球自距今5.4亿年寒武纪生物大爆发以来,由于环境恶化等自然因素,已先后造成了5次生物大灭绝。尽管每次大灭绝使大批生物从地球上消失了,但也有些更能适应环境、更进化的生物保留下来并得到大发展,从而使地球上的生物一步一步地由低等进化为高等,而且最后成为最多样性、最繁盛的阶段。但自人类200年前工业革命以来,由于环境污染,人类的乱捕乱杀、乱砍乱伐各种生物以及肆意破坏生态环境,已导致大批物种消失,使地球进入了第6次生物大灭绝。由于这次大灭绝的主要因素是人类引起的,因此其后果特别严重,如若人类不采取措施,最后灭绝的将是人类自己。     

地球的陆壳是怎样形成的?——神秘而有趣的前寒武纪地质学

地球的年龄大约有46亿年。以5.45亿年为界,之前的称为前寒武纪,它有大约40亿年,是地球历史上漫长的地质时代。之后的称为显生宙,寒武纪就是显生宙的第一个纪元。地球陆壳的80%～90%以上是在前寒武纪形成的,记录了复杂和惊心动魄的地质构造事件,赋存着丰富的矿产资源。前寒武纪地质,就是研究地球在前寒武纪时期的地质演化,特别是大陆的形成和增生以及演化的学科。     

Exceptionally preserved brachiopods from the Chengjiang Lagerst（a｜¨）tte（Yunnan,China）：Perspectives on the Cambrian explosion of metazoans

The Cambrian explosion was coined to describe the geologically sudden appearance of numerous bilaterian body plans（Phyla）around the Ediacaran-Cambrian transition,around 565-520million years ago.Many explanations and conjectures have been postulated in order to explain the pattern and duration of this explosive radiation of many different phyla of early metazoans.Here,we focus on the evolution of a phylum of marine suspension-feeding animals—the brachiopods,as exemplified by the exceptionally preserved taxa from the celebrated Chengjiang Konservat Lagerst（a｜¨）tte（Yunnan,China）.The abundant soft-bodied preservation at these fossil quarries gives us the only firm insights into what brachiopods looked like and how they functioned and lived when they first appeared on the Earth.Studies of Chengjiang brachiopods demonstrate that the early animals developed a remarkably varied organization of tissues and organs shortly after the onset of Cambrian explosion.In the marine suspension-feeding brachiopods,most importantly the tentaculate feeding structure of early brachiopods is already differentiated into two shapes of lophophore,anteriorly coiled（spiralled）and posteriorly arching tentacle crowns and the unique latter type was previously not documented from fossil and living brachiopods.Also unlike any known Recent brachiopod,all the known Cambrian brachiopods from Chengjiang have an open digestive tract that was disposed either as a Ushaped gut in linguliform and stem group brachiopods,or straight gut with a posterior anus in some calcareous-shelled stocks.Moreover,in contrast toliving lingulids,all the Cambrian brachiopods have an epibenthic lifestyle either cemented by a ventral valve or attached by variable pedicles to establish complex ecological community encompassing primary tierers and variable secondary tierers.It is therefore assumed that brachiopods were the first benthic metazoan that achieved their success in ecological stratification and tiering complexity by late Atdabanian.The setae are also important for the brachiopod suspension-feeding life style,and in the Chengjiang braehiopods they include two types cilia-like and spine-like setae.The mantle canals of different braehiopod species are also distinctly variable in arrangement,mainly disposed in pinnate,baeulate and peripheral conditions.Of these,the peripheral disposition of mantle canals is for the first time proposed here so as to differentiate from the bifurcate condition in recent lingulids in that the former is devoid of posteriorly extending main trunks of sinus,but possesses a diverging dorsal vascula media in dichotomy.     

寒武纪冠轮动物化石研究进展与假体腔动物的实证起源*

冠轮动物(Lophotrochozoa,即Spiralia)几乎涵盖了所有的非蜕皮类原口动物,包括许多不同的动物门类。目前主要分为三个支系,即由软体动物、环节动物、纽形动物、腕足动物、帚虫动物和星虫动物门组成的担轮动物(Trochozoa),由环口动物、内肛动物和苔藓动物门组成的群居虫类(Polyzoa),以及由许多小的动物门类组成的扁形动物(Platyzoa)。最近,寒武纪大爆发期间冠轮动物的形态和系统学研究取得了很大的进展,但群居动物和扁形动物两大冠轮分支的化石记录几乎仍是空白。最近,西北大学早期生命研究所对新近收集的400多个瘤状杯形虫(Cotyledion tylodes Luo et Hu, 1999)化石进行了重新研究,表明澄江化石库中早期发现的这类疑难类化石可能代表一类具骨骼的干群内肛动物。研究表明这类生物身体呈高足杯形,由杯形萼部和圆柱形的固着柄组成,固着柄的末端具有盘状的吸盘,用以附着在其他生物的外骨骼或身体上。杯体内具有U型的消化道,两端分别洞开于口和肛门,均包围在由一圈可自由伸缩的柔韧触手组成的纤毛环内。然而与现生的假体腔内肛动物相比,瘤状杯形虫个体较大,身体高度可达8～56 mm,身体表面覆盖一层疏松或紧密排列的圆形或椭圆形的骨片。另外,化石观察表明瘤状杯形虫固着柄的中央具有杯体向后延伸的体腔,属于有体腔类动物。因此,现生内肛动物体腔的丧失可能是衍征(apomorphy),其微型的身体以及解剖和体壁的简化可能是动物小型化作用(miniaturization)的结果,或者是现生内肛动物群居附着生活的适应性演化有关。具骨骼干群内肛动物的发现对理解早期冠轮生物的系统演化和相互关系有重要意义。