精巧的金藻孢囊化石,在三疊系地層首次發(fā)現

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。當生態(tài)條件發(fā)生劇烈變化的時候,比如結冰、營養(yǎng)改變,它們就會產生休眠孢囊,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(圖片來自網絡)。

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隊在觀察生油巖的時候發(fā)現的?;嬖谟诙鯛柖嗨古璧兀兏蕦幣璧兀┤B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)現的化石,把金藻出現的證據大大提前了。此前最早的金藻化石是處于白堊紀的1.1億年前。而且,這個發(fā)現對于藻類演化具有重大意義。藻類是寒武紀之前就早已出現了的古老生物,但是并非每種藻類都是那么古老。能夠進行光合作用的、帶有二氧化硅結構(簡稱“硅結構”)的藻類,都是在藻類進化的晚期才出現的;原因是,它們的葉綠體是從別的藻類獲得的,這是“內共生理論”的結論。

下圖是生物進化史上“內共生”進化的過程,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藻“E”(圖片來源:維基百科)。

多重內共生
多重內共生

 

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

文章發(fā)表在美國地質學會的《地質》(Geology)雜志上,現在已經在線出版:

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)現經過了很長的時間。大概10年前,張老師很早就注意到一些球狀的黑色有機質顆粒,然后發(fā)現這種化石大量存在。又過了幾年,最終確定為金藻孢囊化石。

 

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