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晚奥陶世鞘藻科化石的发现



全 文 :1998年 3月 20日收到。
晚奥陶世鞘藻科化石的发现
边 立曾
(南京大学地球科学系 南京 210093)  
刘 志 礼
(南京大学生命科学与技术系 南京 210093)
  提要 记述发现于江西省玉山县王家坝三衢山组的鞘藻目化石 , 并认为该化石可以和现生鞘
藻属进行对比。这是迄今为止世界上最古老的鞘藻化石记录 , 也是我国鞘藻化石的首次报道。
关键词 化石藻类 鞘藻科 晚奥陶世
1 前言
绿藻门鞘藻科化石记录十分罕见。最古老的鞘藻科化石发现于美国纽约州中泥盆世的
俄诺达嘎(Onondaga)燧石层中 ,由圆柱形细胞连成丝体 ,并认为存在卵囊(oogonia)和精囊
(antheridia)。这一化石被定为 Paleooedogonium micrum Baschnagel , 1996。以后的化石记
录有产自印度始新世的 Oedogonii tes palanensis Rao , 1957 以及 Oedogoni tes (Dw ivedi ,
1959)。
在玉山县王家坝三衢山组的礁相灰岩中发现了 3个标本 ,丝体特征各具特色 ,但均可归
入鞘藻科并可以和现生鞘藻进行对比。这是奥陶纪地层中鞘藻化石的首次发现 。
2 鞘藻科的特征
鞘藻科的植物体呈丝状 ,仅有 3 个现生属 ,即 Oedogonium , Bulbochaete 和Oedocladi-
um 。Oedogonium(鞘藻属)不分枝 , Bulbochaete(毛鞘藻)和 Oedocladium(鞘枝藻)具有分
枝 ,但鞘枝藻不具毛(setae),毛鞘藻具洋葱头状的毛 ,所以这 3个属是容易区分的 。
鞘藻科的细胞分裂及生殖具有明显特色区别于其他藻类。
鞘藻科的细胞分裂产生顶帽(apical caps),顶帽是帽状环纹 。在一条丝体上 ,有的细胞
具顶帽 ,有的细胞不具顶帽 ,帽状环纹的个数也可以是 1个 、2个甚至更多。
鞘藻科的生殖有大型动孢子进行的无性繁殖和卵式有性繁殖 。生殖细胞包括卵囊 ,精
囊和动孢子囊。动孢子囊通常是具有顶帽的细胞 ,植物体上除基细胞以外的其他任何细胞
均有可能形成动孢子囊。卵囊顶生或间生 ,如果支持细胞不断地分裂出卵囊 ,那末卵囊可以
连续成一串卵囊 。卵囊呈球形 ,直径大于营养细胞 。卵囊顶端常见顶帽。精囊顶生或间生 ,
精囊常较营养细胞短 ,呈扁盘状 ,常可以 2-40个精囊相联成列 。
化石鞘藻科的鉴别特征是以现在鞘藻科为依据的 。鞘藻科化石的特征性卵囊列和精囊
列可以让我们从众多藻类化石中把鞘藻科化石判别出来 。如果有矮雄体发现 ,则更可以有
第 38卷第 1期
1999 年 1 月
古 生 物 学 报
ACTA PALAEON TOLOGICA SINICA
Vol.38 , No.1
Jan., 1999
把握地确定为鞘藻科化石 。
3 玉山王家坝三衢山组中的鞘藻科化石
玉山县王家坝三衢山组为上奥陶统上部 Ashgillian 中期的沉积(陈旭等 ,1987)。沉积
环境为短暂海进序列缓坡条件下的点礁(边立曾等 ,1996),大地构造背景为前陆盆地(边立
曾等 ,1994)。
3条鞘藻科化石的丝体保存在 3 个薄片中 。它们的编号分别是 W Ⅲ-R28 , A11 和
DW30-20。产地均为玉山县岩瑞乡大山脚王家坝。以下对这 3条丝体分别进行描述。
1.保存于薄片W Ⅲ-R28中的丝体(图版 Ⅰ ,图 1 ,5)
丝体长1.2mm ,宽 0.05mm ,丝体由少量球形细胞及多数盘状细胞组成 。球形细胞直径
为 0.06mm ,盘状细胞高 0.016-0.02mm ,宽 0.05mm 。球形细胞可与盘状细胞间生 ,但也
可见 2个球形细胞连生在一起的情况。在顶端可见盘状细胞有 20个连生在一起的 。
丝体保存于礁灰岩中的格架孔洞之中。丝体延伸方向大致平行于格架孔的底面 ,显示
它为格架孔内的自由漂落物。
2.保存于薄片 A11中的丝体(图版Ⅰ ,图 4 ,6)
丝体长 1.25mm ,宽 0.04-0.06mm ,丝体由球形细胞及盘状细胞组成。球形细胞直径
为 0.056-0.06mm ,盘状细胞高 0.016-0.02mm ,宽 0.04mm 。球形细胞与盘状细胞间生 ,
可见 3个球形细胞连生为细胞列的情况 ,盘状细胞单生 ,或 2-3个连生。
丝体存于礁灰岩的格架孔洞之中。格架孔洞内所含其他生物碎屑有腹足类 、蠕孔藻 、管
孔藻等。
3.保存于 DW30-20中的丝体(图版 Ⅰ ,图 2 ,3)
丝体长2mm ,宽0.045-0.11mm(基部膨大处宽0.11mm ,向上一般丝体宽0.065mm)。
丝体主要由球形细胞构成 ,但偶见球形细胞间的盘状细胞。球形细胞可以 2个 、3个 、4个连
生成串 。球形细胞直径为 0.065mm ,盘状细胞高 0.025mm ,宽 0.045mm ,基部细胞形状不
规则 。
丝体保存于点礁内的蠕孔藻粘结岩内。
所采获的 3 条丝体各具特点。保存于 DW30-20薄片中的丝体以球形细胞为主 ,稍粗 ,
基部膨大 。保存于薄片W Ⅲ-R28中的丝体以盘状细胞为主 ,间夹球形细胞 ,稍细 。保存于
薄片 A11中的丝体球形细胞的数量和盘状细胞的数量大致相当 。
以上 3条丝体均不分叉 ,符合鞘藻属的属征 ,如前所述 ,这 3条丝体的性状差异仅表现
于球形细胞和盘状细胞的相对数量上 ,从现代生态学研究可以知道在 1个小生境中往往只
有 1个种 ,所以 ,笔者认为这 3条丝体是同种的鞘藻。
球形细胞笔者解释为卵囊 ,盘状细胞解释为精囊 ,这与现代鞘藻是可以对比的。
在藻类化石中具有球形细胞和盘状或圆柱状细胞分化的有蓝藻门具异形胞的丝状类
群。但在这种情形下异形胞极少见到数个连生在一起的情况 ,而且蓝藻丝体一般具有胶鞘 ,
蓝藻门丝体也往往比绿藻门丝体更细 ,所以可以排除当前标本属于蓝藻的可能性。
在鞘藻中顶帽是经常可见的。在当前的化石标本中 ,可见清晰的顶帽条纹 。当前标本
47第 1 期 边立曾等:晚奥陶世鞘藻科化石的发现
所显示的一般特征与鞘藻是相当符合的 。
鞘藻是典型的淡水藻类之一。当前标本保存于离岸不远的缓斜坡的点礁环境中 。对于
这一现象存在 3种可能性的解释:1)奥陶纪时的鞘藻有的种是海生种;2)保存于点礁格架
孔洞中的鞘藻来自不远的潮塘 ,而潮塘可能受降雨影响成为淡水或半咸水;3)鞘藻是从陆
地由河水带到保存地区来的。
何种解释更符合实际情况有待今后研究 。
4 化石描述
         绿藻门 Chlorophyta
            鞘藻目 Oedogoniales
             鞘藻科 Oedogoniaceae
              鞘藻属 Genus Oedogonium
俞氏鞘藻(新种) Oedogonium yui sp.nov.
(图版Ⅰ ,图 1-6)
命名 以此赠誉俞剑华教授。
雌雄同株。卵囊 2个 、4 个 、甚至更多个连生成串 。卵囊球形 ,直径为 0.056-0.065
mm 。精囊与卵囊间生或在顶端 20个左右连生成串。在生殖期几乎所有的细胞均成为卵囊
或精囊。精囊高 0.016-0.02mm ,宽 0.04-0.05mm 。
丝体长 1.2-2mm 以上 ,宽 0.04-0.068mm ,精囊发育的丝体较卵囊发育的丝体要细 。
基部细胞形状不太规则 ,宽度可达 0.11mm 。
根据所研究的 3条丝体可以看出存在雌雄丝体“分化”的迹象 ,有的丝体卵囊特别发育 ,
有的丝体精囊特别发育 ,但这种分化是不彻底的 ,因为卵囊和精囊在 3条丝体上都存在。
讨论 化石鞘藻科的记录中 ,泥盆纪的 Paleooedogonium micrum 的藻体比俞氏鞘藻小
许多 ,丝体宽度仅为俞氏鞘藻的 1/10左右。始新世的 Oedogonii tes palanensis基部收缩 ,区
别于俞氏鞘藻。始新世的 Oedogoni tes标本上发现矮雄细胞 ,十分特征。
俞氏鞘藻保存在奥陶纪的海相生物礁中 ,故定一新种以示特殊性 ,现生鞘藻均为淡水藻
类。
参 考 文 献
方一亭 ,边立曾 ,施贵军 ,余金龙 ,陈敏娟 ,俞剑华 ,1993. 江西玉山县王家坝晚奥陶世三衢山组点礁发育特征及其群落
研究.南京大学学报(自然科学版), 29(4):670-679
边立曾 ,方一亭 ,俞剑华 , 1994. 对中国东南部早古生代盆地性质的认识.南京大学学报(地球科学版), 6(1):69-74
边立曾 ,方一亭 ,黄志诚 , 1996. 浙赣交界区晚陶世生物礁类型及其特征 , “中国生物礁与油气” ,范嘉松主编.北京:海洋
出版社.54-75
胡鸿钧 , 1980. 中国淡水藻类.上海:上海科学技术出版社 , 373-378
俞剑华 ,边立曾 ,黄志诚 ,陈敏娟 ,方一亭 ,周小平 ,施贵军 , 1992. 浙赣交界地区晚奥陶世生物礁初步研究.南京大学学
报(地球科学版), 4(2):1-13
48 古 生 物 学 报 第 38 卷
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Tappan H.1980. The paleobiology of plant prot ists:882-883 ,W.H.Freeman and company , San Francisco
DISCOVERY OF LATE ORDOVICIAN ALGAL FOSSILSOF OEDOGONIALES
IN JIANGXI PROVINCE ,CHINA
BIAN Li-Zeng
(Departmen t of Earth Sciences , Nanjing University , Nanjing 210093)
LIU Zhi-Li
(Department o f Live Sciences and Technology , Nanjing University , Nanjing 210093)
Key words Oedogoniales ,Fossil algae ,Late O rdovician
Abstract
The fossil Oedogoniales ,Oedogonium yui sp.nov.were collected f rom the patchy reef clusters of
the Sanqushan Formation (Asgill , late O rdovician)in Yushan County , Jiangxi Province ,China.
Oedogonium yui sp.nov.has simple filaments of discoid and circular cells which are interpreted as
possessing both anteridia and oogonia.It is similar to the modern Oedogonium , but is much larger than
the Devonian Paleooedogonium micrum .
Subspherical oogonia cells are in series of 2 to 4 and 0.056-0.065mm in diameter.Discoid an-
teridia alternate with oogonia or in series of 2 to 3 in the middle part of filaments and more than 20 in
the terminal part of the chain.
Filaments 1.2mm or more than 2mm in length and 0.04-0.068mm in width.The cells of basal
part are irregular but 0.11mm in diameter.
图 版 Ⅰ 说 明
  标本保存于南京大学地球科学系。林承毅教授协助摄影。标本均产自江西省玉山县王家坝(大山脚)三衢山组点礁
群中。
1 , 5.Oedogonium yui 1.×100 , 5.×50 ,薄片号:W Ⅲ-R28, Paratype。显示精子囊发育的丝体。
2 , 3.Oedogonium yui 2.×50 , 3.×100 ,薄片号:DW30-20, Holotype。显示卵囊发育的丝体。
4 , 6.Oedogonium yui 4.×50 , 6.×100 ,薄片号:A11 , Paratype。显示精囊和卵囊之间的关系。
49第 1 期 边立曾等:晚奥陶世鞘藻科化石的发现