張鶯
摘 要:將鳳凰山常見藻體的巖石切片與現(xiàn)存藻類結構特征作對比分析,發(fā)現(xiàn)鳳凰山常見藻體呈現(xiàn)出明顯的植物特征,即有表皮和皮層薄壁細胞的分化。這些生物結構特征均表明朝陽鳳凰山具有產(chǎn)出藻類化石的可能。為探索神秘的前寒武紀世界提供了材料。
關鍵詞:鳳凰山;藻類巖石切片;生物結構
中圖分類號:F426.61 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2020)02-0247-02
宏觀藻類又稱宏體多細胞原葉體植物,是一個暫擬的名稱,與現(xiàn)代藻類是否具有親緣關系尚未完全確定,這類宏觀藻類是前寒武紀生物界的典型代表[1],宏觀藻類化石特指那些肉眼可見到的低等植物化石。在世界各地的前寒武紀地層中均有發(fā)現(xiàn)。
朝陽市的鳳凰山位于遼寧省朝陽市東部4公里處,在其核心部位蘊含有宏觀藻類化石的可能。在鳳凰山采集的各類藻類化石標本,均可見完整的植物體,從幾厘米到幾十厘米不等,初步判定是進化到一定水平的宏觀藻類。研究此類植物化石對探討寒武紀后生植物的起源以及植物系統(tǒng)的演化過程具有十分重要的意義。
1 研究方法
將鳳凰山最常見的含宏觀藻體的巖石制成薄片進行研究,鑒于巖石薄片的厚度和透光性,在光學顯微鏡下,僅可觀察薄片的邊緣可透光部分。
將制作好的巖石薄片放在在光學顯微鏡下進行觀察,看此種宏觀藻類巖石薄片是否顯示出多細胞組織的特點。
2 結果與討論
2.1 鳳凰山具柄藻
將朝陽鳳凰山最為常見的含藻類的巖石制作成巖石薄片。在光學顯微鏡的觀察下,可以清晰的看到藻體有明顯的組織分化如圖1所示。不同組織的細胞在形態(tài)、大小和密集程度等方面顯示出不同細胞組織所具有的明顯差異。最外層為表皮,向內為成熟組織,最內側為薄壁細胞。這種分層結構已經(jīng)露出了鳳凰山具柄藻向高級藻類進化的端倪。
鳳凰山具柄藻巖石切片自外向里可以分為明顯的3個帶:即暗色外帶、亮帶和內部暗帶。這些特征與巖石中的碎屑極易區(qū)別,后者呈現(xiàn)棱角狀、顆粒狀,礦物成分單純,通體均一,且粒度較細,分布雜亂。
(1)暗色外帶:在薄片中呈褐色結構不清,可能為碳質薄膜??煽醋魇窃弩w的表皮,起到了保護作用。
(2)亮帶:內部常呈斑雜狀,分布不規(guī)則,隱約顯示多孔特征。此亮帶可看作是藻體的成熟組織,對藻體起到了支持的作用,使其在受到海水波動時,不易被折斷。
(3)內部暗帶:可明顯的看到若干層細胞。此暗帶的厚度較厚,可判斷此層是藻體含有同化結構的薄壁組織,可進行光合作用,使鳳凰山具柄藻成為自養(yǎng)型植物。
對比現(xiàn)代海帶的藻體橫截面圖,鳳凰山具柄藻與海帶有著非常相似的結構如圖2所示。
海帶的表皮細胞排列緊密;皮層由大型的薄壁細胞構成;髓起輸導作用。
將鳳凰山具柄藻藻體的內部暗帶繼續(xù)放大觀察,如圖3所示,可以清楚的看到若干層排列在一起橢球形細胞,且每層細胞的排列均顯示出了植物薄壁細胞的特性:細胞大,排列整齊,緊密。此細胞可看做是成熟組織中的同化細胞,用來進行光合作用,產(chǎn)生有機物質,為藻體的生存提供養(yǎng)料。
如圖4所示,將海帶的皮層細胞放大圖,圖3與圖4進行比較,它們有著明顯的相似之處,大型薄壁細胞整齊的排列數(shù)層,細胞之間胞間隙十分明顯。
由此看出鳳凰山具柄藻,有著明顯的藻類植物結構,具有明顯的表皮、皮層和髓,與海帶相比較二者的細胞結構十分相似,所以,認為這兩類藻類有一定的親緣關系。
2.2 鳳凰山繩藻
鳳凰山藻群中的優(yōu)勢種是外形輪廓簡單的繩狀藻體,在其巖石切片中可以清晰的看到一條繩狀的藻體。且有明顯的組織分化。即有一定厚度的外表皮,相對較厚且顏色明亮的成熟組織。
如圖5所示,鳳凰山繩藻自外向里可以分為明顯的3個帶:即暗色外帶、具有一定厚度的亮帶,暗色外帶。
(1)暗色外帶:在薄片中結構不清,厚度不明顯。但可以將其作為界限把藻體與巖石區(qū)分開來。
(2)一定厚度的亮帶:具有明顯的可觀察的厚度,在其中可隱約顯示一些多細胞結構。
鳳凰山繩藻與繩藻相比較,兩者之間有著十分相似的地方。繩藻如圖6所示,藻體褐色,長繩狀,單條,粘滑。
將鳳凰山繩藻的一部分繼續(xù)放大觀察如圖7所示。
(1)暗色外帶厚度不明顯,可判斷為是藻體的表皮,起到了保護作用,但考慮到其厚度很薄,判斷此藻體應生活在海浪波動較小的海區(qū)。
(2)一定厚度的亮帶有明顯的多細胞結構,呈不均勻分布于一個層面上,相互重疊,數(shù)量眾多。由此判斷藻體在三維空間中應該是成圓柱體的形態(tài)。此層應該是藻體的同化結構,通過光合作用,產(chǎn)生有機物。
再將現(xiàn)代繩藻的橫截面如圖8所示,與鳳凰山繩藻放大圖進行對比,發(fā)現(xiàn)有著相似的結構。
繩藻表皮具有較薄的厚度,起保護的作用;皮層由縱向排列的細胞緊密結合而成;繩藻的藻體上部中空,以便在水中浮動。
通過對比觀察鳳凰山繩藻,其形態(tài)和顯微結構與繩藻,非常相似。具有一定的厚度,又擁有進行光合作用的薄壁細胞,所以認為鳳凰山繩藻與繩藻有一定的親緣關系。
3 結語
通過對比制作的鳳凰山藻類巖石切片與現(xiàn)存藻類的結構特征,發(fā)現(xiàn)不論是從單個細胞的形態(tài)上,還是從組織結構上,鳳凰山藻類均與現(xiàn)存藻類有著十分相似的結構,因此推測鳳凰山有產(chǎn)出藻類化石的可能。這為更透徹的了解前寒武紀紛繁復雜的碳酸鹽巖世界,提供了實際材料,也為解決諸多前寒武紀世界之謎提供了佐證的材料。
參考文獻
[1] 朱士興,孫淑芬,黃學光,等.燕山常州溝組(約1800Ma)碳質壓型化石及其多細胞組織的發(fā)現(xiàn)[J].科學通報,1999,44(14):1552-1557.