在顯微鏡下探討朝陽(yáng)市鳳凰山產(chǎn)出藻類(lèi)化石的可能-第1篇

1、 在顯微鏡下探討朝陽(yáng)市鳳凰山產(chǎn)出藻類(lèi)化石的可能 張鶯摘 要：將鳳凰山常見(jiàn)藻體的巖石切片與現(xiàn)存藻類(lèi)結(jié)構(gòu)特征作對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)鳳凰山常見(jiàn)藻體呈現(xiàn)出明顯的植物特征，即有表皮和皮層薄壁細(xì)胞的分化。這些生物結(jié)構(gòu)特征均表明朝陽(yáng)鳳凰山具有產(chǎn)出藻類(lèi)化石的可能。為探索神秘的前寒武紀(jì)世界提供了材料。Key：鳳凰山;藻類(lèi)巖石切片;生物結(jié)構(gòu)：F426.61 ：A ：1671-2064（2020）02-0247-02宏觀藻類(lèi)又稱(chēng)宏體多細(xì)胞原葉體植物，是一個(gè)暫擬的名稱(chēng)，與現(xiàn)代藻類(lèi)是否具有親緣關(guān)系尚未完全確定，這類(lèi)宏觀藻類(lèi)是前寒武紀(jì)生物界的典型代表1，宏觀藻類(lèi)化石特指那些肉眼可見(jiàn)到的低等植物化石。在世界各地的前寒武紀(jì)地層中均

2、有發(fā)現(xiàn)。朝陽(yáng)市的鳳凰山位于遼寧省朝陽(yáng)市東部4公里處，在其核心部位蘊(yùn)含有宏觀藻類(lèi)化石的可能。在鳳凰山采集的各類(lèi)藻類(lèi)化石標(biāo)本，均可見(jiàn)完整的植物體，從幾厘米到幾十厘米不等，初步判定是進(jìn)化到一定水平的宏觀藻類(lèi)。研究此類(lèi)植物化石對(duì)探討寒武紀(jì)后生植物的起源以及植物系統(tǒng)的演化過(guò)程具有十分重要的意義。1 研究方法將鳳凰山最常見(jiàn)的含宏觀藻體的巖石制成薄片進(jìn)行研究，鑒于巖石薄片的厚度和透光性，在光學(xué)顯微鏡下，僅可觀察薄片的邊緣可透光部分。將制作好的巖石薄片放在在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察，看此種宏觀藻類(lèi)巖石薄片是否顯示出多細(xì)胞組織的特點(diǎn)。2 結(jié)果與討論2.1 鳳凰山具柄藻將朝陽(yáng)鳳凰山最為常見(jiàn)的含藻類(lèi)的巖石制作成巖石薄片

3、。在光學(xué)顯微鏡的觀察下，可以清晰的看到藻體有明顯的組織分化如圖1所示。不同組織的細(xì)胞在形態(tài)、大小和密集程度等方面顯示出不同細(xì)胞組織所具有的明顯差異。最外層為表皮，向內(nèi)為成熟組織，最內(nèi)側(cè)為薄壁細(xì)胞。這種分層結(jié)構(gòu)已經(jīng)露出了鳳凰山具柄藻向高級(jí)藻類(lèi)進(jìn)化的端倪。鳳凰山具柄藻巖石切片自外向里可以分為明顯的3個(gè)帶：即暗色外帶、亮帶和內(nèi)部暗帶。這些特征與巖石中的碎屑極易區(qū)別，后者呈現(xiàn)棱角狀、顆粒狀，礦物成分單純，通體均一，且粒度較細(xì)，分布雜亂。（1）暗色外帶：在薄片中呈褐色結(jié)構(gòu)不清，可能為碳質(zhì)薄膜?？煽醋魇窃弩w的表皮，起到了保護(hù)作用。（2）亮帶：內(nèi)部常呈斑雜狀，分布不規(guī)則，隱約顯示多孔特征。此亮帶可看作是藻體

4、的成熟組織，對(duì)藻體起到了支持的作用，使其在受到海水波動(dòng)時(shí)，不易被折斷。（3）內(nèi)部暗帶：可明顯的看到若干層細(xì)胞。此暗帶的厚度較厚，可判斷此層是藻體含有同化結(jié)構(gòu)的薄壁組織，可進(jìn)行光合作用，使鳳凰山具柄藻成為自養(yǎng)型植物。對(duì)比現(xiàn)代海帶的藻體橫截面圖，鳳凰山具柄藻與海帶有著非常相似的結(jié)構(gòu)如圖2所示。海帶的表皮細(xì)胞排列緊密;皮層由大型的薄壁細(xì)胞構(gòu)成;髓起輸導(dǎo)作用。將鳳凰山具柄藻藻體的內(nèi)部暗帶繼續(xù)放大觀察，如圖3所示，可以清楚的看到若干層排列在一起橢球形細(xì)胞，且每層細(xì)胞的排列均顯示出了植物薄壁細(xì)胞的特性：細(xì)胞大，排列整齊，緊密。此細(xì)胞可看做是成熟組織中的同化細(xì)胞，用來(lái)進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生有機(jī)物質(zhì)，為藻體的生存

5、提供養(yǎng)料。如圖4所示，將海帶的皮層細(xì)胞放大圖，圖3與圖4進(jìn)行比較，它們有著明顯的相似之處，大型薄壁細(xì)胞整齊的排列數(shù)層，細(xì)胞之間胞間隙十分明顯。由此看出鳳凰山具柄藻，有著明顯的藻類(lèi)植物結(jié)構(gòu)，具有明顯的表皮、皮層和髓，與海帶相比較二者的細(xì)胞結(jié)構(gòu)十分相似，所以，認(rèn)為這兩類(lèi)藻類(lèi)有一定的親緣關(guān)系。2.2 鳳凰山繩藻鳳凰山藻群中的優(yōu)勢(shì)種是外形輪廓簡(jiǎn)單的繩狀藻體，在其巖石切片中可以清晰的看到一條繩狀的藻體。且有明顯的組織分化。即有一定厚度的外表皮，相對(duì)較厚且顏色明亮的成熟組織。如圖5所示，鳳凰山繩藻自外向里可以分為明顯的3個(gè)帶：即暗色外帶、具有一定厚度的亮帶，暗色外帶。（1）暗色外帶：在薄片中結(jié)構(gòu)不清，厚度

6、不明顯。但可以將其作為界限把藻體與巖石區(qū)分開(kāi)來(lái)。（2）一定厚度的亮帶：具有明顯的可觀察的厚度，在其中可隱約顯示一些多細(xì)胞結(jié)構(gòu)。鳳凰山繩藻與繩藻相比較，兩者之間有著十分相似的地方。繩藻如圖6所示，藻體褐色，長(zhǎng)繩狀，單條，粘滑。將鳳凰山繩藻的一部分繼續(xù)放大觀察如圖7所示。（1）暗色外帶厚度不明顯，可判斷為是藻體的表皮，起到了保護(hù)作用，但考慮到其厚度很薄，判斷此藻體應(yīng)生活在海浪波動(dòng)較小的海區(qū)。（2）一定厚度的亮帶有明顯的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)，呈不均勻分布于一個(gè)層面上，相互重疊，數(shù)量眾多。由此判斷藻體在三維空間中應(yīng)該是成圓柱體的形態(tài)。此層應(yīng)該是藻體的同化結(jié)構(gòu)，通過(guò)光合作用，產(chǎn)生有機(jī)物。再將現(xiàn)代繩藻的橫截面如圖8所示，與鳳凰山繩藻放大圖進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)有著相似的結(jié)構(gòu)。繩藻表皮具有較薄的厚度，起保護(hù)的作用;皮層由縱向排列的細(xì)胞緊密結(jié)合而成;繩藻的藻體上部中空，以便在水中浮動(dòng)。通過(guò)對(duì)比觀察鳳凰山繩藻，其形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)與繩藻，非常相似。具有一定的厚度，又擁有進(jìn)行光合作用的薄壁細(xì)胞，所以認(rèn)為鳳凰山繩藻與繩藻有一定的親緣關(guān)系。3 結(jié)語(yǔ)通過(guò)對(duì)比制作的鳳凰山藻類(lèi)巖石切片與現(xiàn)存藻類(lèi)的結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)不論是從單個(gè)細(xì)胞的形態(tài)上，還是從組織結(jié)構(gòu)上，鳳凰山藻類(lèi)均與現(xiàn)存藻類(lèi)有著十分相似的結(jié)構(gòu)，因此推測(cè)鳳凰山有產(chǎn)出藻類(lèi)化石的可能。這為更透徹的了解前寒武紀(jì)紛繁復(fù)雜的碳酸鹽巖世界，提供了實(shí)際材料，也為解決諸