早寒武世岩家河生物群生物多样性及埋藏学研究

The origin and evolution of animals and Cambrian Explosion from the Ediacaran to Cambrian Transition Interval are hot research interest to paleontologists world wide all along. However, the evolutionary relationship among small shelly fossils of early Cambrian, fossil community of late Precambrian, Chengjiang fossil lagerst?tte of early Cambrian is major challenges of palaeontological field, which is largely due to the absence of macrofossils coexisting with the small shelly fossils in early Cambrian. The early Cambrian Yanjiahe biota bridges this gap in that this biota consists of macroscopic metazoans, macroalgae, small shelly fossils, spheroidal fossils (putative embryos), acritarchs and cyanobacteria. These fossils show different preservation modes as diverse as organic carbonaceous film, phosphatization, pyrite, or siliceous remains. In this context, a systematic investigation to biodiversity and taphonomy of Yanjiahe biota can provide insights into the palaeobiological community from shelf-sea carbonate platform facies to a local depression in the platform in the Meishucun Age, and can as well shed light on the biodiversification and evolutionary patterns during the onset of the Cambrian explosion.

埃迪卡拉纪－寒武纪转换时期动物的起源、演化和寒武纪大爆发一直是国际古生物学界研究的热点问题。其中寒武纪早期小壳化石群与前寒武纪化石群和早寒武世澄江化石库之间的内在关系是古生物学界研究的难题，其主要原因是寒武纪早期与小壳化石群伴生的宏体动、植物化石的缺失。早寒武世岩家河生物群填补了这一缺失环节，该生物群包含宏体动物、宏观藻类、小壳化石、球形类（可能的胚胎化石）、微古植物和蓝菌类等化石,化石保存方式有碳质膜、黄铁矿化、磷酸盐化、硅化，因此对岩家河生物群生物多样性和埋藏学进行综合研究，将提供早寒武世梅树村期从碳酸盐台地-碳酸盐台地内部的局部凹陷盆地相的一个较完整的生物景观图, 对探索"寒武纪大爆发"前夕生物的辐射、演化模式及保存机制具有重要的科学意义。

该项目主要对岩家河生物群生物多样性和埋藏学研究，查明了岩家河生物群的组合面貌、地理分布、分布时限及各类化石的保存方式；建立了宜昌地区好运阶/第二阶界线的侯选点位；综合研究表明纽芬兰世岩家河生物群整个生态群落已初具规模，生产者、消费者和分解者等各类化石的不同角色已然分化。取得了以下进展：1）两侧对称的Yanjiahella兼具棘皮动物（骨板）和半索动物（肌肉柄）的特征。系统亲缘分析表明Yanjiahella是棘皮动物基干类群，它不仅是最古老和最基础的棘皮动物，而且它也兼具所有已知的半索动物的特征，是最古老的后口动物之一；2）Protoconites几何形态统计分析表明大小和形态之间具有密切关系，Protoconites形状变化主要受异速生长控制，同时证明较大弯曲标本和较小笔直标本之间存在过渡形态，该类化石很可能是由一个单一物种组成；3）藻类和Protoconites富集层的频繁出现，为揭示寒武纪早期生态群落的密度、均度和生态优势类群提供了关键证据, 同时为搭建寒武纪早期生态系统提供化石依据；4）肌肉痕的发现证明Watsonella是一种未扭曲的具内腹壳的太阳女神螺类软体动物，全球分布和地层对比研究表明Watsonella的首现是最为合适的寒武系第二阶底界划分的候选分子；5）新发现的Septuconularia yanjiaheensis gen. et sp. nov.为寒武纪大爆发时期锥石的演化提供了化石证据；6）岩家河组底部硅质岩中sheet-like化石和生殖窠化石的精美显微结构，对分别研究寒武纪初期藻类或动物休眠卵和生殖器官提供了研究窗口。因此，岩家河生物群生物多样性和埋藏学进行综合研究，提供了纽芬兰世碳酸盐台地—碳酸盐台地内部的局部凹陷盆地相的一个较完整的生物景观图，对探索“寒武纪大爆发主幕”前夕生物的辐射、演化模式及保存机制具有重要的科学意义。