西乡生物群磷酸盐化特异埋藏化石研究

摘要

寒武纪特异埋藏化石生物群在探索早期生命起源与演化方面有特别重要的意义。西乡生物群赋存于陕南西乡境内寒武系底部含磷岩系中，是一个特异保存的微骨骼化石群。化石组合面貌可与早寒武世梅树村阶微骨骼化石对比，时代归属早寒武世梅树村期。含有数量庞大、种类丰富、且保存完好的各门类化石，所发现的许多珍贵化石材料丰富了寒武纪生命大爆发的内容，是早期生命演化与起源研究的精彩窗口。
　　本文通过野外踏勘、样品采集、和大量的标本处理，对西乡生物群中的软舌螺、似软舌螺、阿纳巴管、环神经动物、四方塔形壳和棘盔类这六个主要化石类型进行了重点研究，对这几类化石的研究现状、西乡生物群中出现的化石种属及其重点特征等进行了总结归纳，主要成果有：
　　1.软舌螺化石及内部结构研究
　　经过初步研究统计，西乡生物群中的软舌螺数量庞大，可占生物群化石总量的60％～70%，且均属直管螺纲、圆管螺目，主要为Circotheca Sysoiev,1958，也有少量的Pseudovalitheca Qian,1989，认为其属于中国寒武纪软舌螺演化的第一阶段。同时通过对大量岩石薄片进行统计，重点研究了软舌螺化石的多种内部结构，将软舌螺的内部结构划分成几大类，总结认为其中单层壳以及多层壳的同心管状软舌螺壳体为原生结构，占总数的70%；而多层壳的偏心管则为水流搬运所致的次生结构，占总数的30%。推测多层壳壁结构可加固管体，是地球早期生物为应对同期出现的食肉动物所进化出的生存对策。
　　2.阿纳巴管及其对称性演化研究
　　西乡生物群中的阿纳巴管主要为Anabarites trisulcatus Missarzhevsky,1969，Aculeochrea tripartitus Missarzhevsky,1969与Anabarites isiticus Missarzhevsky,1974三属，其中A.isiticus化石壳体表面的生长纹可明显分为较粗与较细两类，体现了生物不同的生长周期。同时在西乡生物群产出的大量三辐射对称阿纳巴管中，一些特殊的A.trisulcatus化石呈现出了从三辐射对称演化后期阶段到六辐射对称演化阶段之间的过渡，与三辐射对称演化后期阶段、六辐射对称演化阶段（以Anabarites sexalox为代表）形成一个演化序列，显示出在由三射向六射演化的过程中，新的三条二级纵槽并不是同时形成，而是逐渐依序形成。由于生物对称性在进化上所具有的保守性，据此推测，在生物由六辐射对称向十二辐射对称、进而向二十四辐射对称等更多倍数辐射对称的演化过程中，也应遵循这个规律，是每二增加一条二级的纵槽，从而逐渐依序进行演化。
　　3.Quadrapyrgites胚胎化石新发现及其对个体发育序列的完善
　　前人对四方塔形壳的形态特征、内部结构及生长模式等研究已经较为深入，并初步建立起了其个体发育序列，然而一些重要的生长阶段，主要是幼体期之前的卵裂期胚胎、四分卵裂期及预孵化期的完整化石由于阶段存在时间短、难以保存，仍很缺乏，最近在西乡生物群中发现了一枚新的四方塔形壳胚胎化石标本，应处于预孵化晚期。化石标本表面光滑无饰，已有四方塔形壳的原型，化石口部雏形初现、底部的四方锥状体也已明显分化。此胚胎化石保存完好，特征清晰，且处于重要的个体发育阶段，将为四方塔形壳个体发育序列增加重要的新材料。同时，将此胚胎化石与其姊妹类群punctatus中的两种进行了比较，此化石由于其光滑而无星状棘突、强烈褶皱或纵纹的外表，12个花瓣的口部和四辐射对称的典型锥体而与punctatus相区别。

目录

第一章 绪论

1.1 西乡生物群概述

1.2 选题依据及研究意义

1.3 研究内容

1.4 研究技术路线

1.5 工作量统计

第二章 区域地质背景及地层特征

2.1 大地构造位置

2.2 区域古生物群化石组合及特征

2.3 剖面概述

2.4 区域地层特征

第三章 西乡生物群中主要生物类群

3.1软舌螺

3.1.1 研究回顾

3.1.2 化石描述

3.1.3 软舌螺壳体结构

3.1.4 讨论

3.2似软舌螺

3.2.1 研究回顾

3.2.2 化石描述

3.3 阿纳巴管

3.3.1 研究回顾

3.3.2 化石描述

3.3.3 对称性演化序列

3.3.4 软舌螺、似软舌螺及阿纳巴管的比较

3.4 环神经动物

3.4.1 化石描述

3.4.2 形态特征

3.4.3 重要性及研究意义

3.5 四方塔形壳

3.5.1 研究回顾

3.5.2 形态特征

3.5.3 内部结构

3.5.4 生长模式

3.5.5 Quadrapyrgites胚胎发育序列

3.5.6 Quadrapyrgites胚胎化石新材料

3.6棘盔类

3.6.1 研究回顾

3.6.2 化石特征

3.6.3 亲缘关系

结论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢