早期动物胚胎和成体化石同步辐射研究

本项目将探索适用于帽天山页岩扁平化石标本无损3D高分辨研究的同步辐射三维成像和重建方法，以同步辐射相位衬度显微成像为主要技术手段，通过对：来自瓮安化石群和宽川铺化石群动物胚胎化石和澄江动物群成体化石进行同步辐射无损三维重建，结合分子遗传学和分子发育生物学的最新进展，从形态学和分子生物学不同角度对动物起源和早期演化进行理论的阐述。通过对帽天山页岩有关节肢动物化石和具触手冠动物化石进行同步辐射三维重建

本课题分别在：具巨型极性复杂胚胎发育序列的发现与研究；胚胎化石微型孔道成因的研究；动物系统树及其早期起源和演化；澄江动物化石群埋藏学的研究；和扁平化石样品三维重建方法学等方面开展了研究并取得了重要成果。本课题不仅成功采用了多种包括同步辐射X射线和荧光成像（XFI）在内先进技术手段，并对最近发展起来层析成像方法进行了改进以便避免了数据的丢失。这一改进了的层析成像方法将适用于扁平保存化石三维重建的研究。.以巨型极性卵裂球为特征的胚胎发育序列发现和研究，不仅为瓮安动物群动物多样性增加了新的证据。 这一发育序列展现了快速发育的特征，如在8分体时开始出现扁平外胚层状细胞，32分体阶段开始细胞内化运动。这些内化的内胚层细胞呈线性排列，类似于现生两侧对称动物肠系前体。 以上快速发育的发现为早期动物具快速发育这一特征增加了新的证据。首次采用内窥技术对寄生在胚胎化石微型孔道内壁进行三维重建，为这些微型通道可能生物成因增加了新的证据。以瓮安和澄江化石群为依据，对动物起源和早期演化进行了重建，在此基础上建立了节肢动物超门和后口动物超门系统树。澄江软躯干化石群的埋藏和成岩作用是一个复杂的过程，受多因素制约。本课题开展了澄江化石群埋藏学的研究，提出了低密度表面流埋藏作用和含铁粘土成岩作用新的模型。这一理论由以下要点所组成：康滇古陆在寒武纪早期时为一高出海平面的岛弧带，这一岛弧由康滇岛和滇中岛所组成，其中滇中岛为帽天山页岩的主要陆源区；软躯干化石群主要分布在三角洲前坡的浊积扇一带；滇中岛处于低纬潮热的环境，为低密度表面流源区；低密度流以表面流进行流动，成为一个流动性诱捕器对生活水层上部浮游生物进行诱捕；低密度流与海水交换作用并转为中层流和底层流，最后浊积扇斜坡流动，成为包括浮生活在水层中下部和底和底栖生物的诱捕器；帽天山页岩软躯干化石成岩作用以含铁黏土为特征；铁离子通过阻断酶的活性部位参与了软躯干的保存过程；铜离子通过抑制微生物和生物的自溶，和提高铁离子向组织内部渗入能力参与了包括脑，神经，肌肉纤维，肠道等内部组织的保存和成岩作用。