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        在顯微鏡下探討朝陽(yáng)市鳳凰山產(chǎn)出藻類(lèi)化石的可能

        2020-07-06 03:28:01張鶯
        中國(guó)科技縱橫 2020年2期
        關(guān)鍵詞:鳳凰山

        張鶯

        摘 要:將鳳凰山常見(jiàn)藻體的巖石切片與現(xiàn)存藻類(lèi)結(jié)構(gòu)特征作對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)鳳凰山常見(jiàn)藻體呈現(xiàn)出明顯的植物特征,即有表皮和皮層薄壁細(xì)胞的分化。這些生物結(jié)構(gòu)特征均表明朝陽(yáng)鳳凰山具有產(chǎn)出藻類(lèi)化石的可能。為探索神秘的前寒武紀(jì)世界提供了材料。

        關(guān)鍵詞:鳳凰山;藻類(lèi)巖石切片;生物結(jié)構(gòu)

        中圖分類(lèi)號(hào):F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2020)02-0247-02

        宏觀藻類(lèi)又稱(chēng)宏體多細(xì)胞原葉體植物,是一個(gè)暫擬的名稱(chēng),與現(xiàn)代藻類(lèi)是否具有親緣關(guān)系尚未完全確定,這類(lèi)宏觀藻類(lèi)是前寒武紀(jì)生物界的典型代表[1],宏觀藻類(lèi)化石特指那些肉眼可見(jiàn)到的低等植物化石。在世界各地的前寒武紀(jì)地層中均有發(fā)現(xiàn)。

        朝陽(yáng)市的鳳凰山位于遼寧省朝陽(yáng)市東部4公里處,在其核心部位蘊(yùn)含有宏觀藻類(lèi)化石的可能。在鳳凰山采集的各類(lèi)藻類(lèi)化石標(biāo)本,均可見(jiàn)完整的植物體,從幾厘米到幾十厘米不等,初步判定是進(jìn)化到一定水平的宏觀藻類(lèi)。研究此類(lèi)植物化石對(duì)探討寒武紀(jì)后生植物的起源以及植物系統(tǒng)的演化過(guò)程具有十分重要的意義。

        1 研究方法

        將鳳凰山最常見(jiàn)的含宏觀藻體的巖石制成薄片進(jìn)行研究,鑒于巖石薄片的厚度和透光性,在光學(xué)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(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察,看此種宏觀藻類(lèi)巖石薄片是否顯示出多細(xì)胞組織的特點(diǎn)。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 鳳凰山具柄藻

        將朝陽(yáng)鳳凰山最為常見(jiàn)的含藻類(lèi)的巖石制作成巖石薄片。在光學(xué)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(xì)胞在形態(tài)、大小和密集程度等方面顯示出不同細(xì)胞組織所具有的明顯差異。最外層為表皮,向內(nèi)為成熟組織,最內(nèi)側(cè)為薄壁細(xì)胞。這種分層結(jié)構(gòu)已經(jīng)露出了鳳凰山具柄藻向高級(jí)藻類(lèi)進(jìn)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(gè)帶:即暗色外帶、亮帶和內(nèi)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(xì),分布雜亂。

        (1)暗色外帶:在薄片中呈褐色結(jié)構(gòu)不清,可能為碳質(zhì)薄膜??煽醋魇窃弩w的表皮,起到了保護(hù)作用。

        (2)亮帶:內(nèi)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(duì)藻體起到了支持的作用,使其在受到海水波動(dòng)時(shí),不易被折斷。

        (3)內(nèi)部暗帶:可明顯的看到若干層細(xì)胞。此暗帶的厚度較厚,可判斷此層是藻體含有同化結(jié)構(gòu)的薄壁組織,可進(jìn)行光合作用,使鳳凰山具柄藻成為自養(yǎng)型植物。

        對(duì)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(jié)構(gòu)如圖2所示。

        海帶的表皮細(xì)胞排列緊密;皮層由大型的薄壁細(xì)胞構(gòu)成;髓起輸導(dǎo)作用。

        將鳳凰山具柄藻藻體的內(nèi)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(xì)胞,且每層細(xì)胞的排列均顯示出了植物薄壁細(xì)胞的特性:細(xì)胞大,排列整齊,緊密。此細(xì)胞可看做是成熟組織中的同化細(xì)胞,用來(lái)進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生有機(jī)物質(zhì),為藻體的生存提供養(yǎng)料。

        如圖4所示,將海帶的皮層細(xì)胞放大圖,圖3與圖4進(jìn)行比較,它們有著明顯的相似之處,大型薄壁細(xì)胞整齊的排列數(shù)層,細(xì)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(lèi)植物結(jié)構(gòu),具有明顯的表皮、皮層和髓,與海帶相比較二者的細(xì)胞結(jié)構(gòu)十分相似,所以,認(rèn)為這兩類(lèi)藻類(lèi)有一定的親緣關(guān)系。

        2.2 鳳凰山繩藻

        鳳凰山藻群中的優(yōu)勢(shì)種是外形輪廓簡(jiǎn)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(duì)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(gè)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(jié)構(gòu)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(kāi)來(lái)。

        (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(xì)胞結(jié)構(gòu)。

        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(zhǎng)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(hù)作用,但考慮到其厚度很薄,判斷此藻體應(yīng)生活在海浪波動(dòng)較小的海區(qū)。

        (2)一定厚度的亮帶有明顯的多細(xì)胞結(jié)構(gòu),呈不均勻分布于一個(gè)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(yīng)該是成圓柱體的形態(tài)。此層應(yīng)該是藻體的同化結(jié)構(gòu),通過(guò)光合作用,產(chǎn)生有機(jī)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(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)有著相似的結(jié)構(gòu)。

        繩藻表皮具有較薄的厚度,起保護(hù)的作用;皮層由縱向排列的細(xì)胞緊密結(jié)合而成;繩藻的藻體上部中空,以便在水中浮動(dòng)。

        通過(guò)對(duì)比觀察鳳凰山繩藻,其形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)與繩藻,非常相似。具有一定的厚度,又擁有進(jìn)行光合作用的薄壁細(xì)胞,所以認(rèn)為鳳凰山繩藻與繩藻有一定的親緣關(guān)系。

        3 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)比制作的鳳凰山藻類(lèi)巖石切片與現(xiàn)存藻類(lèi)的結(jié)構(gòu)特征,發(fā)現(xiàn)不論是從單個(gè)細(xì)胞的形態(tài)上,還是從組織結(jié)構(gòu)上,鳳凰山藻類(lèi)均與現(xiàn)存藻類(lèi)有著十分相似的結(jié)構(gòu),因此推測(cè)鳳凰山有產(chǎn)出藻類(lèi)化石的可能。這為更透徹的了解前寒武紀(jì)紛繁復(fù)雜的碳酸鹽巖世界,提供了實(shí)際材料,也為解決諸多前寒武紀(jì)世界之謎提供了佐證的材料。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 朱士興,孫淑芬,黃學(xué)光,等.燕山常州溝組(約1800Ma)碳質(zhì)壓型化石及其多細(xì)胞組織的發(fā)現(xiàn)[J].科學(xué)通報(bào),1999,44(14):1552-1557.

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