中国南方寒武纪Orsten型化石研究

中国南方是世界寒武纪Orsten型化石最重要的产出地之一，其精美的保存所携带的新信息，倍受当前从事早期生命演化学者的关注。本研究将承袭多年致力于磷酸盐化石工作经验和资料的积累，结合新的思路和发现，深入探索Orsten型化石。从微细处入手，识别早期动物胚胎的基本形态和发育特征；揭示寒武纪若干后生动物类群的基本体制(Body plan)；注重节肢动物类群早期幼年个体，辨析其生长模式（包括躯体分节，直接或变态发育，随时间推移可能呈现的形态趋异或保守进化），以及它们分属类群早期的演化规律。分析比较其它特异化石类型的埋藏环境和保存，辅以细致的观察，探讨至今知之甚微的Orsten型化石埋藏机理。总之，立足实际，充分借鉴和运用现代生物学、沉积学等相关学科的研究手段和成果，力求理论上的突破，"以小见大"，解答传统古生物学研究力所不及、与重大基础研究课题《生命起源与演化》密切相关的若干问题。

利用采自华南精美保存的寒武纪 Orsten 型化石，承袭多年致力于磷酸盐化石工作经验和资料的积累，本项目研究：1）以长篇专著的形式系统描述了盘虫三叶虫的高度分异和繁盛。以特有的精细（全电子扫描的图片），论述了这类化石的基本躯体构建、个体发育和系统分类，证明华南是世界上寒武纪磷酸盐化石得以最好保存的地区之一。2）基于许多从未得知的形状特征和微细结构，如，盘虫三叶虫的复眼、胸节的增生，等，详尽描述了若干类群的个体发育，分析论证了复眼的增生方式、体节铰合和躯体卷曲。依据轴部细微证据，推断一些古老三叶虫的体节发育可能通过微变态(epimorphosis)的方式，并非以往一贯认定的增节变态(anamorphosis)，从理论上提出：寒武纪节肢动物个体发育中呈现的某些躯体构建特征，尤能清楚反映各节肢类群彼此亲缘联系。3）经不懈地摸索和收寻，在都匀化石点发现了与先前具卵裂细胞共存的“前孵化期”(prehatching stage)的胚胎化石，完善了我们对寒武纪胚胎及其发育的认识，再次强调了古胚胎学研究的潜在意义。4）Wujicaris后无节幼虫(metanauplius)的发现，似乎表明一些寒武纪早期冠群甲壳动物已具备“现代”的形体。虽历经5亿多年进化，这些甲壳动物表现出一种在形态、生活史和生活方式上的“停滞”(stasis)。5）具柄眼磷足类(phosphatocopine)甲壳动物的首次发现证实：其头部应具有与一些干群节肢类的前段(anterior segment)同源的体节。不同时代的磷足类，其附肢显示了总体上的一致与随时间推移的显著变迁；看似简单的背壳(dorsal shield)却将所有磷足类联结成单一类群。据此提出新论：附肢被当作关键性状广泛运用于谱系分析，其结论的可靠性理当受到质疑。