在顯微鏡下探討朝陽市鳳凰山產(chǎn)出藻類化石的可能-第1篇

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

2、有發(fā)現(xiàn)。朝陽市的鳳凰山位于遼寧省朝陽市東部4公里處，在其核心部位蘊(yùn)含有宏觀藻類化石的可能。在鳳凰山采集的各類藻類化石標(biāo)本，均可見完整的植物體，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。研究此類植物化石對(duì)探討寒武紀(jì)后生植物的起源以及植物系統(tǒng)的演化過程具有十分重要的意義。1 研究方法將鳳凰山最常見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鳳凰山最為常見的含藻類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)為這兩類藻類有一定的親緣關(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)分開來。（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)語通過對(duì)比制作的鳳凰山藻類巖石切片與現(xiàn)存藻類的結(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，鳳凰山藻類均與現(xiàn)存藻類有著十分相似的結(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