精巧的金藻孢囊化石,在三叠系地层首次发现

金藻

下面图片中的各式各样的圆球,是扫描电镜下的微型化石。这些化石来自“金藻”产生的孢囊。金藻主要生活在淡水湖泊,它们有二氧化硅成分的鳞片。当生态条件发生剧烈变化的时候,比如结冰、营养改变,它们就会产生休眠孢囊,在条件合适的时候,这些孢囊再繁衍成金藻。

金藻孢囊化石
金藻孢囊化石

下面是一种金藻的照片(图片来自网络)。

金藻
金藻

前面的金藻孢囊化石,是长庆油田的张文正教授级高级工程师的团队在观察生油岩的时候发现的。化石存在于鄂尔多斯盆地(陕甘宁盆地)三叠系延长组第七段的页岩(“长七油页岩”),形成时间是在2.3亿年前。

这次发现的化石,把金藻出现的证据大大提前了。此前最早的金藻化石是处于白垩纪的1.1亿年前。而且,这个发现对于藻类演化具有重大意义。藻类是寒武纪之前就早已出现了的古老生物,但是并非每种藻类都是那么古老。能够进行光合作用的、带有二氧化硅结构(简称“硅结构”)的藻类,都是在藻类进化的晚期才出现的;原因是,它们的叶绿体是从别的藻类获得的,这是“内共生理论”的结论。

下图是生物进化史上“内共生”进化的过程,注意金藻和硅藻一样,处于“G”的位置。它们的叶绿体来自一种红藻“F”;而红藻的叶绿体来自古老的蓝藻“E”(图片来源:维基百科)。

多重内共生
多重内共生

 

硅结构自养型藻类(金藻、硅藻的共同祖先)出现的时间,很多生物研究者根据分子钟进行了推算,结果大相径庭,有人说是石炭纪、有人说是二叠纪;有意思的是,有人推测是2.52亿年前的二叠纪-三叠纪生物大灭绝之后。但这些结果都缺乏早期化石的依据。而这次发现,无疑大大迫近了前面推测的起源年代。

文章发表在美国地质学会的《地质》(Geology)杂志上,现在已经在线出版:

http://geology.gsapubs.org/content/early/2016/10/20/G38527.1
下面是更多的图片,注意每个金藻孢囊都只有一个开口,开口形状、开口周围的“领子”形状各有不同,孢囊外壁上面的装饰也富于变化:

金藻孢囊
金藻孢囊

 

这次金藻化石的发现经过了很长的时间。大概10年前,张老师很早就注意到一些球状的黑色有机质颗粒,然后发现这种化石大量存在。又过了几年,最终确定为金藻孢囊化石。

 

Related Posts

Read More

基于微藻的水凝胶药物递送系统用于治疗痛风性关节炎并缓解秋水仙碱副作用

痛风性关节炎(GA)由尿酸盐结晶沉积引发,临床疗法难以同时降尿酸(UA)与抗炎。裸藻(Eug)多糖可吸附 UA,秋水仙碱(Col)抗炎但副作用显著。本研究开发口服微藻水凝胶系统(Eug-Col@Fucar),以海藻糖(Fucar)负载 Eug-Col,具调节释放与肠道滞留特性,通过清除活性氧、重编程炎症微环境等抑制 GA,且改善胆汁酸代谢,缓解 Col 相关副作用,提供安全高效的 GA 治疗策略。…

Read More

人工胰腺结合PD-L1工程化β细胞微球与微藻协同改善1型糖尿病

1 型糖尿病理想治疗方案为生物材料封装胰岛 /β 细胞植入物,但免疫浸润、纤维化及缺氧导致 β 细胞存活短。本研究构建含过表达 PD-L1 的 β 细胞微球与小球藻的海藻酸水凝胶人工胰腺,PD-L1 调控免疫、β 细胞响应血糖泌胰岛素,小球藻补氧,实现小鼠血糖长期稳定,突破核心瓶颈。…

Read More

基于小球藻的多功能生物复合材料

面对传统生物复合材料制造中的高能耗与化学处理难题,本研究提出以小球藻微藻为基质的可持续解决方案。通过优化生物墨水与打印工艺,成功制备出具有多级结构的轻质材料。研究表明,氢键在羟乙基纤维素与小球藻结合中起关键作用:随水分减少,氢键网络从水介导相互作用转变为直接氢键,从而增强材料机械性能。受控脱水工艺保持了材料形态完整性,避免开裂。最终复合材料表现出1.6 GPa弯曲刚度、各向同性热传递性及0.10 W/mK导热系数,证明其作为高效隔热材料的潜力,为环境可持续需求提供了创新替代方案。…