貴州劍河八郎“清虛洞組”三葉蟲Probowmania (Mufushania) nankingensis Lin 1965的初步研究

許留恩 趙元龍

摘要：本文根據(jù)三葉蟲分類的主要要求結(jié)合線性相關(guān)分析，對(duì)產(chǎn)于貴州劍河寒武系“清虛洞組”的已經(jīng)定種的褶頰蟲目的三葉蟲Mufushania cf. nankingensis Lin，1965進(jìn)行重新劃分，認(rèn)為原本劃分為Mufushania cf. nankingensis Lin，1965，由于埋藏因素導(dǎo)致標(biāo)本出現(xiàn)擠壓形變從而影響屬種的準(zhǔn)確劃分，應(yīng)該屬于Probowmania （Mufushania） nankingensis Lin，1965。

關(guān)鍵詞：埋藏因素;屬種劃分;三葉蟲

中圖分類號(hào)：Q915.819+.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Mufushania屬最開始是Probowmania 的一個(gè)亞屬中，之后被提升Mufushania[1-2]，但之后存各種不同的觀點(diǎn)，有些學(xué)者將其作為Probowmania（Mufushania）[3-5]。Mufushania為中國地區(qū)分布的屬種，主要有產(chǎn)地和建立的種有：貴州金沙、凱里，云南尋甸、武定、昆明，四川南江，湖北京山縣和均縣，山西河津，河南淅川等地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)該屬。Probowmania （Mufushania）? 建立了14個(gè)種，袁金良對(duì)所有的種進(jìn)行重新的屬種劃分，最后保留Probowmania（Mufushania）nankingensis Lin，1965 、Probowmania（Mufushania）kailiensis、Probowmania（Mufushania）divergens 3個(gè)種。林天瑞通過對(duì)18個(gè)模式種標(biāo)本進(jìn)行Q型聚類分析，轉(zhuǎn)移和歸并為5個(gè)種。Probowmania （Mufushania） 屬的主要特征與Probowmania 屬的區(qū)別主要在頭鞍長(zhǎng)度與尾部大小的區(qū)別，筆者認(rèn)為在總體上明顯的特征極為相似，Probowmania （Mufushania） 屬應(yīng)該作為Probowmania屬的亞屬。

貴州劍河松山剖面寒武系“清虛洞組”的三葉蟲非常豐富，其中共計(jì)有8科15屬17種，分屬于褶頰蟲目（Ptychopariida）及聳棒頭蟲目（Corynexochida）、萊得利基蟲目（Redlichiida）等[3-4，6]。其中王銘坤對(duì)褶頰蟲目在進(jìn)行了初步研究后，確定了6屬7種，包括了2個(gè)亞種，就化石材料的完整性，6種都是以頭蓋標(biāo)本確定屬種，只有丹寨南皋盾甲蟲Nangaops danzhaiensis 通過背殼標(biāo)本和頭蓋標(biāo)本劃分屬種[2]。本文討論的Probowmania （Mufushania） nankingensis全為保存于頁巖中的頭蓋標(biāo)本，數(shù)量較少，根據(jù)筆者對(duì)標(biāo)本的觀察，標(biāo)本在不同程度上都出現(xiàn)了擠壓，從而導(dǎo)致頭鞍、頭鞍溝、頸環(huán)、眼脊等部位由于擠壓出現(xiàn)明顯的痕跡。在前人的研究中認(rèn)為是Mufushania cf. nankingensis，筆者認(rèn)為是死亡后的埋藏因素造成的結(jié)果，并進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析。

1地質(zhì)背景

研究區(qū)位于貴州省黔東南州劍河縣的革東鎮(zhèn)八郎村（圖1）。松山剖面位于革東鎮(zhèn)屯州村的西北面，與全球寒武系第5階層型剖面——烏溜-曾家崖剖面相鄰。松山剖面“清虛洞組”屬寒武紀(jì)黔東世都勻期地層，自上而下巖性分別為：中厚層白云巖;灰色中厚層泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r及灰黃色頁巖;灰色中厚層至厚層灰?guī)r，總共厚272 m，屬于較深水的陸棚沉積為主的沉積環(huán)境[7]。松山剖面“清虛洞組”與典型的黔北地區(qū)的清虛洞組巖性不大相同，黔北清虛洞組主要為鮞狀灰?guī)r夾，豹皮狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖和泥質(zhì)白云巖，故松山以“清虛洞組”來表示[6-18]，“清虛洞組”自上而下劃分的兩個(gè)三葉蟲帶：上部的Protoryctocephalus arcticus帶和下部為Arthricocephalus chauveaui帶[6-7]。本文討論的Probowmania （Mufushania） nankingensis產(chǎn)于松山剖面“清虛洞組”上部Protoryctocephalus arcticus帶。

2系統(tǒng)古生物學(xué)

葉中等大小，位于頭蓋長(zhǎng)度的中間偏后，斜伸至頭鞍前側(cè)角。具有3對(duì)頭鞍溝，頭鞍向后彎曲，頸環(huán)呈半橢圓形， 具頸瘤，內(nèi)、外邊緣等寬，外邊緣平或略凸?；顒?dòng)頰與固定頰等寬，胸節(jié)14節(jié)。尾部較小，呈半橢圓形[1-2]。

材料24塊化石標(biāo)本，大部分為頭蓋保存，明顯有壓痕。標(biāo)本保存于貴州大學(xué)貴州省古生物研究中心。

描述頭蓋整體呈平緩?fù)蛊?，次方形。頭鞍呈錐形，整體呈凸起，向前平緩收縮，前端突出為一點(diǎn)，頭鞍長(zhǎng)度與頭鞍寬度之比約為1∶1。背溝窄而較平。具3對(duì)淺的側(cè)頭鞍溝，其中后一對(duì)較長(zhǎng)而深，向后內(nèi)方斜伸。頸環(huán)半橢圓形，較寬，向兩側(cè)明顯變窄。頸溝較背溝淺而窄。內(nèi)邊緣中部寬度略等外邊緣中部寬度。眼葉部分大小為中等，約占頭鞍的一半，在頭鞍中后部位置。外邊緣呈平緩?fù)蛊?，向兩?cè)緩緩變窄，中間寬，呈弧形。面線前支自眼葉向外前方延伸，越過前邊緣溝后向內(nèi)切外邊緣于頭蓋的前側(cè)緣。眼脊相比較細(xì)，沿頭鞍的前側(cè)角位置向后斜伸。固定頰位于眼葉中部相對(duì)位置，其寬度為頭鞍中部寬度的2/3。后側(cè)翼窄（縱向），長(zhǎng)度（橫向）略小于頭鞍基部的寬度。后邊緣溝較寬而淺。后邊緣平緩?fù)蛊?。活?dòng)頰、胸部及尾部尚未發(fā)現(xiàn)。

產(chǎn)地層位貴州劍河縣八郎村，“清虛洞組”。

討論本文的Probowmania （Mufushania） nankingensis全為保存于泥頁巖中的頭蓋標(biāo)本，數(shù)量較少，根據(jù)筆者對(duì)標(biāo)本的觀察，標(biāo)本在不同程度上都出現(xiàn)了擠壓，從而導(dǎo)致頭鞍、頭鞍溝、頸環(huán)、眼脊等部位由于擠壓出現(xiàn)較為明顯的痕跡。王明坤認(rèn)為標(biāo)本主要特征不明顯，與首次的模式種標(biāo)本Probowmania（Mufushania）nankingensis[6]相比，在頭鞍的形狀、眼脊的形態(tài)、后側(cè)翼的大小及固定頰的形狀上相似，兩者的區(qū)別在于本種內(nèi)邊緣更窄與外邊緣略等，而模式種的內(nèi)邊緣明顯大于外邊緣。與產(chǎn)自同一個(gè)地區(qū)的凱里組的模式種標(biāo)本Probowmania （Mufushania） nankinggensis[5]相比，都是以頭蓋的形式保存下來，兩者特征基本相似，除了“清虛洞組”的標(biāo)本在內(nèi)邊緣、外邊緣、頭鞍上出現(xiàn)了形變。筆者認(rèn)為是保存因素把原本立體的邊緣進(jìn)行擠壓，導(dǎo)致標(biāo)本的內(nèi)邊緣較變窄，從而表現(xiàn)出內(nèi)邊緣與外部在寬度上幾乎相當(dāng)。

定量方法在古生物學(xué)中應(yīng)用于化石的形態(tài)、分類、演化等領(lǐng)域，可以更加準(zhǔn)確、真實(shí)地反映結(jié)果。Williams研究腕足類的不同種間差異性分析，對(duì)腕足殼體的長(zhǎng)、寬進(jìn)行回歸分析[19]。三葉蟲頭甲構(gòu)造復(fù)雜，是屬種劃分的重要依據(jù)，“清虛洞組”中的的Probowmania （Mufushania） nankingensis 的化石保存數(shù)量比較少，保存環(huán)境比較差，只有頭蓋被保存了下來?；谋４孢^程中，會(huì)受到多方面的巖石力的作用，經(jīng)過壓實(shí)作用，其橫向壓實(shí)，從而也會(huì)改變頭布等關(guān)鍵特征的形態(tài)[20]。運(yùn)用imageJ軟件對(duì)標(biāo)本和Probowmania （Mufushania）? nankingensis模式標(biāo)本頭部的長(zhǎng)度、前邊緣寬度、頭鞍長(zhǎng)度，頭鞍寬度進(jìn)行測(cè)量，為了減少誤差每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行三次測(cè)量取平均值，結(jié)果在表1。運(yùn)用origin軟件對(duì)表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先，對(duì)前邊緣寬和頭部長(zhǎng)進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)性判斷系數(shù)R=09955，圖形表現(xiàn)標(biāo)本的數(shù)據(jù)（包括模式種）均在同一相關(guān)直線（圖4）。其次，對(duì)頭鞍寬和頭鞍長(zhǎng)進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)性極判斷系數(shù)R=0.9984，且圖形表現(xiàn)標(biāo)本的數(shù)據(jù)（包括模式種）均在同一相關(guān)直線（圖5）。由此，可對(duì)標(biāo)本進(jìn)行屬種劃分為Probowmania （Mufushania） nankingensis Lin 1965。

3小結(jié)

化石的完整性是判斷埋藏的關(guān)鍵因素，根據(jù)化石的形成條件，外界的環(huán)境條件會(huì)對(duì)化石本身造成不同的破壞，比如生物、機(jī)械、化學(xué)等方面的破壞。在生物遺體掩埋之前，也可能受到不同的搬運(yùn)作用，或者其他食肉動(dòng)物的破壞作用[20]。多種因素導(dǎo)致最終標(biāo)本保存的特征影響屬種判斷，朱學(xué)劍等在對(duì)三葉蟲標(biāo)本的構(gòu)造形變的研究表明，圍巖對(duì)標(biāo)本的重力使發(fā)生塑性形變，比如會(huì)使標(biāo)本左右不對(duì)稱，還有左右兩側(cè)的橫向相當(dāng)受力使標(biāo)本變長(zhǎng)而窄，前后縱向的相對(duì)受力會(huì)使標(biāo)本變的短而寬，并運(yùn)用photoshop進(jìn)行復(fù)原消除差異對(duì)屬種鑒定的影響[21]。本文化石的保存形態(tài)上來看，多數(shù)有形變的痕跡，特別是在外邊緣和頸環(huán)，筆者認(rèn)為是在埋藏的過程中被擠壓的結(jié)果。劍河八郎清虛洞組的Probowmania （Mufushania） nankingensis Lin 1965為提寒武系褶頰蟲類供新的材料，同時(shí)為幕府山蟲的屬種分類以及演化位置的研究提供參考。

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（責(zé)任編輯：曾晶）