寒武纪大爆发与动物树的成型

由“真动物”构成的动物界（不包括海绵）通常被划分为双胚层动物、原口动物和后口动物3个亚界。寒武纪大爆发经历了爆发的前奏—序幕—主幕3个阶段,其中后两个阶段处于早寒武世初期（依次以小壳化石的首次辐射和澄江动物群爆发为代表）,另一个则发生在“寒武前夜”（即前寒武纪末期）,以伊迪卡拉生物群为代表。这次独特的三幕式大爆发分步完成了动物形态演化谱系树（简写为TOA）的成型。已有化石证据显示,动物树的3大主体或3个亚界的起源及其早期辐射分别发生于寒武纪大爆发这3个主要阶段。澄江化石库中发现的早期后口动物亚界涵盖了该亚界中所有6大分支（棘皮类、半索类、头索类、尾索类、脊椎类和绝灭了的古虫类）的原始类群,澄江动物群时代标志着寒武纪大爆发的顶峰,完成了动物树框架的成型,从而宣告了寒武纪大爆发的基本终结。其学术重要性超越了中寒武世的布尔吉斯页岩,因为前者位于动物树形成的“源头”,而后者仅代表此后的“一段流程”。在动物演化历史上4个最具转折意义的重大创新事件（即多细胞动物起源、两侧对称动物起源、后口动物起源和脊椎动物起源）中,第一个发生在伊迪卡拉纪甚至更早的时期,其余3个则可通过梅树村化石群和澄江化石群观察到其完成的主体过程。已灭绝的古虫动物门,是初具鳃裂构造的原始分节动物,作为由原口动物向后口动物过渡的一个珍稀“缺环”,很可能代表着后口动物亚界的一个根。古囊类兼有两侧对称的古虫类和一些原始棘皮动物的镶嵌体征,最可能代表棘皮动物的一个根。在早寒武世动物演化谱系中,后口动物的＂顶端类群＂的代表是被誉为“第一鱼”的昆明鱼目,目前已知包括昆明鱼、海口鱼和钟健鱼,它们具对眼、脊索与串珠状脊椎软骨共存的原始脊椎,?     

安徽霍邱安阳山晚石炭世碳酸盐岩地层中奥陶纪牙形石和虫颚化石的发现

最近的研究表明,安徽霍邱地区安阳山(白大山)剖面下部碳酸盐岩段属于晚石炭世,上部碎屑岩段属于青白口纪。我们进一步对剖面进行了微体古生物分析,在晚石炭世碳酸盐岩中发现了丰富的微体古生物化石,其中以牙形石和虫颚化石数量最多。经鉴定,有牙形石Belodina和虫颚化石Marlenites marginatus,Chairidogenys borealis,Cornugenys sp.,Porrhogrnys sp.,Channahania sp.,Paradrilonersgenys cherylae等,Belodina时代为晚奥陶世,虫颚化石的时代为奥陶纪。晚石炭世地层中存在奥陶纪化石,表明可能存在奥陶系的物源区,微体化石是通过剥蚀、搬运再沉积保存到晚石炭世碳酸盐岩中。显然,新发现的微体化石可能并不具有地层意义,但是具有古地理和古构造意义。     

层孔虫研究进展与展望

层孔虫(stromatoporoid)一词由德国地质学家Goldfuss在1826年创立,因其表面呈纹层状而得名。层孔虫属于海绵动物,是一类营群体生活的海洋底栖固着生物,形态多样,大小从几厘米至数米不等,通常生活在温暖、清澈、盐度正常和光照条件好的浅海中,常与珊瑚、藻类共生而形成生物礁,是重要的造礁生物之一。层孔虫起源于早奥陶世,繁盛于泥盆纪,进入石炭纪基本消失,但在晚三叠世复又出现,并于晚侏罗世得到进一步发展,最终在早白垩世末彻底灭绝。本文在回顾总结了层孔虫研究历史与研究现状,指出层孔虫的研究历史大体经历了零星研究阶段(1826—1950年)、系统研究阶段(1951—1971年)和集成创新阶段(1972年至今),主要介绍了层孔虫的形态与构造、系统分类、起源与演化、生物间的共生关系和层孔虫在古环境重建中的应用,在此基础上提出了目前层孔虫研究中存在的3个主要问题: 缺少明确、完善且统一的生物分类方案;起源的时代存在争议,演化过程中存在奇怪的“间断”现象,早石炭世至晚三叠世的地层中未见相关化石记录;与各种共生生物之间的关系不甚清楚。层孔虫在古生物学的研究中是不可缺少的一个门类,它的各种形态、习性特征在恢复古地理、重建古环境的过程中具有重要意义。     

几种物理因素对北海派琴虫体外培养方法优化的影响

为缩短传统体外培养派琴虫的生长周期(20 d),以北海派琴虫(Perkinsus beihaiensis)为培养对象,探讨了温度、盐度、震荡条件这3种物理因素单独或协同变化下对北海派琴虫的生活史和培养速率的影响。结果显示,在北海派琴虫经过休眠孢子阶段之后,出现一个前游动孢子囊阶段,该阶段以出芽增殖的方式繁殖,繁殖速度十分迅速,但细胞体积较小。体外培养过程中,单一的温度、盐度条件变化对北海派琴虫的培养速率无显著影响,当只添加震荡条件时,北海派琴虫12d即完成增殖,扩增时间明显缩短、培养速率明显提高。当多个培养条件协同变化下,即温度由35℃降至28℃、盐度35降至25时,北海派琴虫8 d即能完成一个增殖循环,与传统培养方法所需的20 d培养周期相比,大大缩减了培养时间,提高了培养速率。     

赤潮异弯藻毒性及毒性来源的初步研究

以一种标准实验生物卤虫ArtemiasalinaLeach为实验材料 ,初步研究了一种鱼毒性赤潮藻———赤潮异弯藻Heterosigmaakashiwo的毒性及其来源。结果表明 ,赤潮异弯藻能强烈抑制卤虫的运动能力 ,0 .1、1 .5、6和 2 4h时 ,赤潮异弯藻对卤虫运动的半影响浓度分别为 1 .5× 1 0 4 、7.5× 1 0 3、4.5× 1 0 3、3× 1 0 3cells/ml,但在较低浓度 3× 1 0 3cells/ml的赤潮异弯藻中 ,经过48h,卤虫的运动能力能够恢复到正常水平。通过对该藻各组分 :藻液 (algalculture)、藻细胞悬浮液 (re suspendedcells)、去藻过滤液 (cell freemedium)、藻细胞内容物 (cellcontents)和藻细胞碎片 (cellfragments)的毒性比较 ,发现藻液、藻细胞悬浮液和藻细胞碎片对卤虫的活力有显著抑制作用 ,而去藻过滤液及藻细胞内容物无影响 ,结合致毒途径藻细胞结构 ,可以推断毒性物质来源于藻细胞表面。经苯酚硫酸法和紫外可见光范围的吸收扫描 ,结合该藻藻的细胞结构报道结果 ,分离到的毒性组分推断为多糖类物质 ,本实验结果将有助于了解赤潮异弯藻对海洋生物危害的毒性作用机制     

不同盐度、饵料和光照条件培养下拟伍氏游仆虫的种群动力学响应

为探究不同盐度、饵料和光照条件培养下拟伍氏游仆虫(Euplotes parawoodruffi)的种群动力学响应,本实验采用酵母和杜氏盐藻2种不同类型的饵料喂食拟伍氏游仆虫,在一系列盐度梯度(5、10、15、20、25)及2种光照条件[光照(14 L∶10 D)、全黑暗]下,测定了拟伍氏游仆虫的种群动力学参数变化。使用种群动力学参数(环境容纳量K、种群内禀增长率r、及世代时间G)评价盐度胁迫和不同培养条件对拟伍氏游仆虫的影响。结果表明:在盐度15处理组拟伍氏游仆虫的环境容纳量达到峰值,高盐度下(20～25)拟伍氏游仆虫的环境容纳量显著下降(P<0.05)。随盐度变化,杜氏盐藻组拟伍氏游仆虫的种群内禀增长率呈先上升后下降的趋势,酵母组种群内禀增长率呈先下降后上升的趋势;酵母组喂养的拟伍氏游仆虫环境容纳量高于杜氏盐藻喂养组,内禀增长率低于杜氏盐藻喂养组。光照条件下拟伍氏游仆虫的环境容纳量高于全黑暗条件,内禀增长率低于全黑暗条件。拟伍氏游仆虫对盐度胁迫的响应敏感,可作为环境监测的指示生物,在盐度为15,光照条件(14 L∶10 D)下使用酵母投喂,可实现拟伍氏游仆虫高密度的培养。     

北印度洋—南海表层水体中浮游动物胶体虫(放射虫)的物种多样性、生物地理及其季节变化

具有共生体的浮游动物胶体虫在寡营养海域的有机碳循环和硅循环过程中发挥着重要的作用,但对于胶体虫的研究较为薄弱。文章利用走航式采样和虎红染色方法,首次揭示了北印度洋—马六甲海峡—南海跨多个海域表层水中胶体虫的物种多样性、生物地理及其季节变化。研究海区胶体虫的物种数非常丰富,春季17种、冬季高达27种;北印度洋—马六甲海峡的多样性在春季普遍低于南海、但在冬季则高于南海,表明北印度洋—南海生物多样性的区域地理分布受东亚季风影响显著。胶体虫群落结构的变化也存在生物地理上的差异、且受东亚季风影响显著,如胶球虫科(Collosphaeridae)在春冬季均具绝对优势、球虫科(Sphaerozoidae)只在冬季显著增加;春季和冬季的优势种组成也有不同,表明表层水体中胶体虫的群落组成受季节变化影响显著,东亚季风影响下表层水混合增强,导致属种组成发生显著变化,进而表现出季节变化是控制研究海区胶体虫群落结构的主因。胶体虫的丰度则与区域环境密切相关,如马六甲海峡至巽他陆架春、冬季均较低,南海次之,北印度洋春、冬季都相对较高,反映出其对特定海洋环境的适应性,推测大尺度下区域的影响要高于季风变化的控制。可见,...     

HY-1C卫星CZI影像卤虫条带提取研究——以艾比湖为例

基于HY-1C卫星海岸带成像仪CZI (Coastal Zone Imager)影像提取卤虫条带,对利用自主遥感数据开展生物资源监测与指导捕捞利用具有重要意义。本文以艾比湖为例,分析了HY-1C卫星CZI影像与Landsat-8卫星OLI数据的卤虫—水体端元光谱特征及差异;结合滑动窗口裁剪和光谱匹配因子SBAF (Spectral Band Adjustment Factors)模拟构建了有效样本量为837的卤虫—水体数据集;使用深度为5层的U型全卷积神经网络U-Net (U-Shaped Fully Convolutional Neural Network)算法提取卤虫条带并进行了评估与应用。与支持向量机法、最大似然分类法、归一化水体指数法相比,U-Net算法效率高、鲁棒性更好,卤虫条带的提取精确率和F1分数分别为92.02%和90.55%,比其他方法高出约11%—23%,即使面对复杂水体背景干扰,提取错误率也仅有3.3%;由2019年—2021年10景CZI影像的提取结果可知,研究期间卤虫条带的最大最小面积之比约为5.8,变化剧烈且与水体面积存在一定关联,但决定卤虫条带分布与面积的...     

温州瑞安平原QTZ4孔第四纪地层及沉积环境演变

温州瑞安平原东濒东海，第四纪以来沉积了较厚的海陆交互相地层，对其进行研究对于揭示浙东南沿海海陆变迁、古环境演变具有重要意义。本文以瑞安平原中部的QTZ4孔为研究对象，采集钻孔岩心样品，进行沉积物古地磁、孢粉、有孔虫及介形类等测试，并综合分析第四纪沉积特征、古环境演化过程等信息。结果表明，QTZ4孔全新统底界为45 m,上更新统底界为104.8 m,而104.8～164 m为中更新统，缺失早更新统；气候经历了从凉干逐渐到温暖湿润，又逐渐转凉、湿度减少的过程，在晚更新世末至全新世初达到最温暖湿润的状态。晚更新世早期已发生了小规模的海侵，晚更新世晚期亦可见海侵层，最大规模的海侵则发生于全新世。     

西藏白垩纪中期Orbitolinids（有孔虫）的分布与古地理意义

白垩纪中期Orbitolinids在全球许多地区均有分布，其生存地区以环特提斯洋的滨浅海地带为主，当时它沿这一滨浅海区广泛扩散。在拉萨地块。该动物群大量分布于冈底斯南缘前盆地，冈底斯－念青唐古拉弧内盆地和藏北弧背盆地。沿拉萨地块这一构造单元东西两侧的延续地段，Orbitolinids发育于缅甸中－东部的Central Cenozoic带和Shan-Tanintharyi地块，以及克什米尔Ladakh一带，该动物群向北穿越班公湖－怒江缝合带羌塘盆地扩散。受东特提斯洋的阻隔，其分布范围向南没有跨越印度河－雅鲁藏布江缝合带，印度板块当时可能已与非洲大陆分离并向北漂移，该动物群也没能从非洲大陆东侧越过海洋进入印度大陆，据Orbitolinids、介形虫和双壳类的分布，识别出以印度河－雅鲁藏布江缝合带为界的两个生物地理分区。