精巧的金藻孢囊化石,在三疊系地層首次發(fā)現(xiàn)

金藻

下面圖片中的各式各樣的圓球,是掃描電鏡下的微型化石。這些化石來自“金藻”產(chǎn)生的孢囊。金藻主要生活在淡水湖泊,它們有二氧化硅成分的鱗片。當(dāng)生態(tài)條件發(fā)生劇烈變化的時候,比如結(jié)冰、營養(yǎng)改變,它們就會產(chǎn)生休眠孢囊,在條件合適的時候,這些孢囊再繁衍成金藻。

金藻孢囊化石
金藻孢囊化石

下面是一種金藻的照片(圖片來自網(wǎng)絡(luò))。

金藻
金藻

前面的金藻孢囊化石,是長慶油田的張文正教授級高級工程師的團(tuán)隊(duì)在觀察生油巖的時候發(fā)現(xiàn)的。化石存在于鄂爾多斯盆地(陜甘寧盆地)三疊系延長組第七段的頁巖(“長七油頁巖”),形成時間是在2.3億年前。

這次發(fā)現(xiàn)的化石,把金藻出現(xiàn)的證據(jù)大大提前了。此前最早的金藻化石是處于白堊紀(jì)的1.1億年前。而且,這個發(fā)現(xiàn)對于藻類演化具有重大意義。藻類是寒武紀(jì)之前就早已出現(xiàn)了的古老生物,但是并非每種藻類都是那么古老。能夠進(jìn)行光合作用的、帶有二氧化硅結(jié)構(gòu)(簡稱“硅結(jié)構(gòu)”)的藻類,都是在藻類進(jìn)化的晚期才出現(xiàn)的;原因是,它們的葉綠體是從別的藻類獲得的,這是“內(nèi)共生理論”的結(jié)論。

下圖是生物進(jìn)化史上“內(nèi)共生”進(jìn)化的過程,注意金藻和硅藻一樣,處于“G”的位置。它們的葉綠體來自一種紅藻“F”;而紅藻的葉綠體來自古老的藍(lán)藻“E”(圖片來源:維基百科)。

多重內(nèi)共生
多重內(nèi)共生

 

硅結(jié)構(gòu)自養(yǎng)型藻類(金藻、硅藻的共同祖先)出現(xiàn)的時間,很多生物研究者根據(jù)分子鐘進(jìn)行了推算,結(jié)果大相徑庭,有人說是石炭紀(jì)、有人說是二疊紀(jì);有意思的是,有人推測是2.52億年前的二疊紀(jì)-三疊紀(jì)生物大滅絕之后。但這些結(jié)果都缺乏早期化石的依據(jù)。而這次發(fā)現(xiàn),無疑大大迫近了前面推測的起源年代。

文章發(fā)表在美國地質(zhì)學(xué)會的《地質(zhì)》(Geology)雜志上,現(xiàn)在已經(jīng)在線出版:

http://geology.gsapubs.org/content/early/2016/10/20/G38527.1
下面是更多的圖片,注意每個金藻孢囊都只有一個開口,開口形狀、開口周圍的“領(lǐng)子”形狀各有不同,孢囊外壁上面的裝飾也富于變化:

金藻孢囊
金藻孢囊

 

這次金藻化石的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過了很長的時間。大概10年前,張老師很早就注意到一些球狀的黑色有機(jī)質(zhì)顆粒,然后發(fā)現(xiàn)這種化石大量存在。又過了幾年,最終確定為金藻孢囊化石。

 

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