早寒武世澄江动物群三叶形虫研究

保存软躯体的三叶形虫节肢动物化石，为早期生命的起源及生态学、埋藏学以及古行为学的研究提供了得天独厚的条件。在全世界范围这类标本非常稀少而珍贵,已经成为国际上早期生命起源和演化这一领域研究的热点。本项目将依托澄江动物群中特异保存的极其精美的三叶形虫节肢动物的化石材料为研究对象，揭示更多的早寒武世节肢动物原始形态特征，包括触角，眼睛，附肢，口板，消化道，肌痕，循环系统，并将对早寒武世澄江动物群节肢动物的视觉系统进行分类及与现代节肢动物视觉系统进行对比研究，以此来检验早古生代视觉的多样性和物种的多样性平行进化的理论。根据新发现的化石材料对三叶形虫节肢动物发育过程中，蜷曲、蜕壳、性双形现象等进行深入的研究。同时全面认识某些重要的三叶形虫节肢动物种属的个体发育。充分结合分子生物学的研究成果，寻求在节肢动物演化和特征起源方面的化石实证上有所突破。

该项目通过澄江生物群三叶虫Eoredlicha intermedia的材料研究，发现和描述了腹边缘板，唇瓣，口后板和复眼的原始特征，新证据支持先前的推测，三叶虫复眼在生活中可能被一张角膜完整的覆盖。更为惊人的，新材料还在背腹视展示了完整被保存的口区和咽部。先前瑞典研究者通过酸泡处理方法得到的的磷酸化的幼体三叶虫唇瓣，在消化道最前端展示了一个塌陷的Y-型部位，建立在我们的材料的研究表明，事实上这个塌陷的Y型部位是一个真正的消化器官（胃）。先前研究者根据附肢功能形态推测，Eoredlichia intermedia 是一个捕食者，我们的研究也提供了较好的直接的捕食证据。项目通过对澄江生物群中一种新的管状分类未定的化石埋藏学的研究，对比现代类似物，同时借助比较形态学的研究方法，我们发现这些材料多少有着类似古生代Cornulitids的集群生活方式；这些管状化石由于自然力或者其他生物导致了外伤，然后自身呈现明显的变形发育生长的特征，根据这些研究我们认为一些早寒武纪澄江生物群众的管状化石可能和现代触手类动物具有一定的亲缘关系。项目还通过实验室近年来新采集的近1000块Naraoiid化石的研究，首次报道了3D保存的口，以及稀少被知道的纳罗虫消化系统最前端的形态，并重新描述了口板，口后板，双支型触角的形态和特征。我们的研究证实，先前所谓的前体（Front organs）是口板前缘的自身结构，可能和球接子类的Front organs非同源，同时先前报道的所谓的复眼可能是双分支触角中短支折断后，短触角支的基部着生点所导致，而非真正的眼睛结构。在早寒武纪时期，唇瓣在不同节肢动物线系根据生活习性的不同，已经有了明显的分异。并认为口后板在原节肢动物不同类群可能是同源的。通过建立的华北上寒武纪三叶虫Cyclorenzella不同种连续演化序列，重新划分了上寒武统崮山组和张夏组底部的生物带，特别是纠正了前人关于崮山组底部三叶虫混生的错误认识，从来解决了崮山组合张夏组生物地层界线长期以来难以划分的问题。该项目执行期间共计发表研究论文3篇，会议论文摘要3篇，2篇SCI论文在同行评审中。