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世界提供了材料。

關(guān)鍵詞：鳳凰山;藻類巖石切片;生物結(jié)構(gòu)

中圖分類號：F426.61 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0247-02

宏觀藻類又稱宏體多細胞原葉體植物，是一個暫擬的名稱，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地層中均有發(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，初步判定是進化到一定水平的宏觀藻類。研究此類植物化石對探討寒武紀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)顯微鏡下進行觀察，看此種宏觀藻類巖石薄片是否顯示出多細胞組織的特點。

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。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。不同組織的細胞在形態(tài)、大小和密集程度等方面顯示出不同細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)為薄壁細胞。這種分層結(jié)構(gòu)已經(jīng)露出了鳳凰山具柄藻向高級藻類進化的端倪。

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，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的成熟組織，對藻體起到了支持的作用，使其在受到海水波動時，不易被折斷。

（3）內(nèi)部暗帶：可明顯的看到若干層細胞。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，可進行光合作用，使鳳凰山具柄藻成為自養(yǎng)型植物。

對比現(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。

海帶的表皮細胞排列緊密;皮層由大型的薄壁細胞構(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胞，且每層細胞的排列均顯示出了植物薄壁細胞的特性：細胞大，排列整齊，緊密。此細胞可看做是成熟組織中的同化細胞，用來進行光合作用，產(chǎn)生有機物質(zhì)，為藻體的生存提供養(yǎng)料。

如圖4所示，將海帶的皮層細胞放大圖，圖3與圖4進行比較，它們有著明顯的相似之處，大型薄壁細胞整齊的排列數(shù)層，細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胞結(jié)構(gòu)十分相似，所以，認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)勢種是外形輪廓簡單的繩狀藻體，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)生活在海浪波動較小的海區(qū)。

（2）一定厚度的亮帶有明顯的多細胞結(jié)構(gòu)，呈不均勻分布于一個層面上，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行對比，發(fā)現(xiàn)有著相似的結(jié)構(gòu)。

繩藻表皮具有較薄的厚度，起保護的作用;皮層由縱向排列的細胞緊密結(jié)合而成;繩藻的藻體上部中空，以便在水中浮動。

通過對比觀察鳳凰山繩藻，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，又擁有進行光合作用的薄壁細胞，所以認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)不論是從單個細胞的形態(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紛繁復(fù)雜的碳酸鹽巖世界，提供了實際材料，也為解決諸多前寒武紀世界之謎提供了佐證的材料。

參考文獻

[1] 朱士興，孫淑芬，黃學(xué)光，等.燕山常州溝組（約1800Ma）碳質(zhì)壓型化石及其多細胞組織的發(fā)現(xiàn)[J].科學(xué)通報，1999，44（14）：1552-1557.