华南蜓类动物群辐射分异的生物学机制研究

生物形态、结构的适应机制是生命演化研究中的重要论题，有利于深入地揭示生物演化的方向和生存策略，例如生物辐射分异过程中不同类群表现出来的适应性差异。本项目的研究对象为结构简单，形态单一的蜓类有孔虫，旨在探索蜓类在晚古生代辐射分异的生物学机制问题。以华南贵州采集的蜓类化石标本为主要研究材料，重点关注晚石炭-中二叠世两次大规模辐射期间各新生类群的不同适应机制，从现代有孔虫与蜓类的的形态结构对比入手，通过功能形态对比分析、蜓类形态演化特征分析、蜓类生存状态的模拟等研究方法和手段，探究蜓类有孔虫中重要的生物结构(如蜂巢层、拟旋脊、副隔壁)的产生，以及个体发育的机制（如异时发育）等所导致的生态适应问题，力图通过蜓类辐射分异的生物学机制讨论，启发对原生动物的形态适应策略的思考。

生物形态、结构的适应机制是生命演化研究中的重要论题，有利于深入地揭示生物演化的方向和生存策略。本项目旨在探求蜓类生物在早-中二叠世辐射分异的生物学机制，探讨在此过程中不同蜓类群表现出来的适应性差异。华南蜓类动物群在早、中二叠世分别经历了两次分异的高峰期，而其中又以早二叠世的辐射分异更为显著。并且，华南蜓类动物群在早、中二叠世显示出不同的分异特征：早二叠世以希瓦格蜓亚科和假希瓦格蜓亚科为主，成种速率均较高；而中二叠世动物群的组成类群则呈现多样化特征，除希瓦格蜓亚科之外，费伯克蜓超科的各类群均迅速分异，但成种速率均较低，因此动物群整体的成种速率也偏低。. 这一分异特征与环境变化有何相关关系？项目研究中通过详细分析滇黔桂盆地蜓类动物群在早-中二叠世的演化分异过程，及其与相对海平面变化的关系，探讨了不同时期蜓类辐射分异与环境变化的可能关系。研究表明：早二叠世蜓类动物群的分异以可能为营漂浮生活的假希瓦格蜓亚科分子辐射分异为特征，可能与海平面的缓慢上升有关；而中二叠世蜓类的分异以结构复杂的费伯克蜓超科分子辐射分异为特征，可能是其适应较短时间内海洋环境变化的结果。. 项目研究中还针对早、中二叠世两个辐射分异时期分别选取了黔南宗地、火铺两个发育良好的剖面，对其中的蜓类化石进行了系统古生物学的研究以及初步的形态分析工作。其中宗地剖面发育了完整的早石炭世-早二叠世Artinskian期的蜓类序列，早二叠世Asselian-Sakmarian期产出丰富的假希瓦格蜓亚科类群。火铺剖面的茅口组则主要产出费伯克蜓超科的蜓类化石，这一时期的新希瓦格蜓类按照两大支系演化，最终形成Sumatrina和Yabeina两属。. 希瓦格蜓亚科分子在整个晚石炭-中二叠世时期在华南蜓类动物群的演化过程中占据了非常重要的地位，是研究蜓类演化中应重点关注的类群。项目研究选取了华南不同生物地理区系的蜓类动物群为研究对象，对比分析了不同温度条件下希瓦格蜓亚科分子的演化与适应性。研究表明：希瓦格蜓亚科分子在Sakmarian末期虽在整体分异度上有所衰落，但从地理分布看，则在全球范围内广泛分布。这一发现在地层划分和古地理上均具有显著意义，对其生态适应性的研究仍在进行中。. 在蜓类生存状态模拟的工作上，最近采取最新的CT技术对蜓类进行扫描，得到了较理想的结果，有待进一步探索。