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

信息图对比两种微藻培养路线:开放式跑道池与密闭光生物反应器,标注了成本、纯度、易放大等要点。 Read More

 规模化微藻培养与生物固碳技术

全球碳中和进程加速,寻找低成本、高效率生物固碳技术成为产业刚需。微藻是光合效率远超陆生植物的单细胞生物,光合速率可达树木10倍以上,兼具两大核心价值:一是高效固定CO₂完成碳汇,二是将无机碳转化为蛋白、油脂、虾青素等高价值生物质。依托绿藻、蓝藻等商业化藻种打造规模化培养体系,同步实现碳减排、废弃物治理、生物原料生产三重收益,是双碳政策下极具发展潜力的循环经济赛道。…

信息图展示AI图像识别微藻检测技术,中央显微镜与相机,左侧水样采集与AI识别,右侧显微成像与数据预警各环节并列。 Read More

 AI图像识别微藻检测技术

近年来全球水体藻华爆发频次持续上升,藻毒素、异味物质严重威胁饮用水水源安全;同时微藻工业化养殖行业快速扩张,养殖池藻密度、活性、藻种的常态化监测需求激增。传统显微镜人工镜检作为行业“金标准”,存在耗时长、人力成本高、结果高度依赖检验人员经验,易产生漏检、误判等痛点。本文系统梳理基于计算机视觉的水中微藻图像识别全套技术体系,完整拆解样品前处理、图像增强、细胞分割、特征提取、机器学习与深度学习分类全流程技术路线,对比各类算法的适用场景、识别精度与算力成本。现阶段各类AI识别模型对常见微藻识别准确率普遍突破90,但野外团聚藻识别、跨设备模型迁移、标准化数据集建设仍存在短板。该套自动化检测技术可同步服务水环境监管与微藻工业化养殖两大领域,为微藻产业数字化监测提供低成本、高效率解决方案。…

Infographic of a circular biosynthetic pathway centered on a golden crystal, with six steps: 微藻培养, 菌株优化, 岩藻黄质提取, 健康与化妆品应用, 代谢工程, 生物合成通路. Read More

深挖藻源活性物质!岩藻黄质合成研究赋能微藻高值产业化

伴随着大健康产业、美妆原料市场不断扩容,源自海藻的天然活性物质已经成为生物原料赛道的研究热点,岩藻黄质作为藻类独有的功能性类胡萝卜素,凭借抗氧化、修护等多重生物活性,广泛应用于膳食营养补充剂、护肤彩妆、保健食品等多个领域,市场需求量持续上涨,天然藻源原料的规模化生产也成为行业急需攻克的难题。 现如今代谢工程技术日渐成熟,科研人员依靠通路酶过量表达、上调合成前体供给等改造手段,已经初步提升微藻内部岩 […]…