聯系我們 | 網站地圖 | English | 中國科學院
首頁 北京快三app 機構設置 科研裝備 科研成果 招聘招生 信息公開 北京快三注册 學術出版物 黨建文化 所內網頁
新聞動態
圖片新聞
頭條新聞
綜合新聞
學術活動
科研進展
通知公告
新冠肺炎疫情防控專題
江蘇省古生物學會第十...
中科院南京古生物所202...
相關鏈接


現在位置:首頁 > 新聞動態 > 科研進展
 
特異標本再研究首揭幾丁蟲作爲一類未知原生生物的生殖模式
2020-09-02 | 编辑: | 【

  作爲一類已滅絕的具有機質殼壁的海洋微體生物化石,幾丁蟲廣泛存在于奧陶紀至泥盆紀的各類海相沈積物中,在年代地層和生物地層對比中發揮著重要作用。然而,自1931年被首次報道以來,關于這類小瓶小罐小棒狀化石的生物學屬性就一直爭論不休,未有定論。

  在上世紀80年代之前,根據其形態特征,幾丁蟲常被與原生動物,如跟足蟲、纖毛蟲、鞭毛蟲、有孔蟲等聯系在一起,進行比較。但由于其獨特的口蓋或口塞,使其從形態學上與已知的原生生物均有顯著區別。隨著1963年一批呈繭狀保存標本的問世,幾丁蟲逐漸被作爲某類具有軟軀體的後生動物的卵或卵囊。然而,通過與現生海洋生物學家的合作交流,新近研究顯示,幾丁蟲的種內形態差異明顯大于現代海生無脊椎動物卵的形態差異,進而說明其爲後生動物卵的可能性很低(Liang et al. 2019)。

  近年来,得益于一批保存精美的标本和新技术在古生物学领域的应用,北京快三平台所梁艳副研究员等与来自爱沙尼亚、美国、英国和中南大学的古生物学家合作,就几丁虫的生物学属性开展了新的研究,并取得了新的认识。这一研究成果日前已在国际地学期刊《地质学》(Geology)在線發表。

  該研究采用近紅外顯微成像、顯微CT、雙束電子掃描和場發射電子成像等多項技術手段,發現長久以來被認爲是畸變的特異標本實則是記錄幾丁蟲生殖瞬間的關鍵材料。這類特異標本的一大共性是在一個標本的反口極方向(俗稱 底部)發育一個與該標本具有相同形態特征的、個體略小的不完整標本。通過對20枚特異標本的深入研究,識別出幾丁蟲的兩種生殖模式:一個母體一次繁殖一個後代(Fig. 1 A–E)或一次繁殖多個後代(Fig. 1 F–G)

  這兩種生殖方式與出芽和橫裂生殖分別具有一定的相似性,但又有明顯不同。相對出芽生殖而言,幾丁蟲的子代僅在母體的底部出芽。雖然子代的體室以類似出芽的方式呈現在母體的底部,但在母體的體室內,子代的頸部也幾乎在同步進行生長。橫裂則是水螅體在生成水母幼體之前進行橫裂産生多個碟狀幼體的過程,其生成的碟狀體在形態上與水螅體和水母均有顯著區別,仍需進一步的發展才能發展成爲一個完整個體。而一個幾丁蟲母體一次繁殖多個後代的生殖模式是通過子代複制母體的形態特征來産生新的個體,新個體一旦發育成熟,脫離母體,就已經是一個與母體具有高度一致形態特征的完成體。根據已有的材料和研究結果,項目對幾丁蟲的生殖過程進行了複原(Fig. 4)。

  高分辨率下的超微結構分析顯示,無論是生殖標本內部出現的海綿狀構造(Fig. 2 Q–U)、叢狀或枝狀構造(Fig. 3 D–T),抑或是致密的殼表(Fig. 2 J–K)或殼體(Fig. 3 X–Y),均由直徑爲幾十或百余納米的球形顆粒組成(Fig. 5)。根據這些顆粒的大小和排列方式的不同,形成各類形態構造,並最終發展成致密的殼體。

  根據本項研究對幾丁蟲的超微結構和生殖方式的最新研究成果,結合幾丁蟲呈輻射對稱殼體的形態特征、廣泛的古地理分布和生態分布、較爲顯著的種內差異,幾丁蟲更可能爲一類獨立的原生生物,而非後生動物的卵或卵囊。

  该项研究得到了国家自然科学基金委、中國科學院先导B項目、現代古生物學和地層學國家重點實驗室、愛沙尼亞基金委的聯合資助。

  相關論文信息:

  Liang, Y.*, Hints, O., Tang, P., Cai, C.Y., Goldman, D., Nolvak, J., Tihelka, E., Pang, K., Bernardo, J., Wang, W.H.*, 2020. Fossilized reproductive modes reveal a protistan affinity of Chitinozoa. Geology, v. 48. https://doi.org/10.1130/G47865.1

  Liang, Y.*, Bernardo, J., Goldman, D., Nolvak, J., Tang, P., Wang, W., Hints, O.*, 2019. Morphological variation suggests that chitinozoans may be fossils of individual microorganisms rather than metazoan eggs. Proceedings of the Royal Society B 286, http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2019.1270

特異標本再研究首揭幾丁蟲作爲一類未知原生生物的生殖模式

Fig. 1 显微CT下的特异标本;均可在母体标本体室内清晰地观测到子代的壳体

Fig. 2 近红外显微成像(A,L)和经双束扫描电镜切割后在场发射电镜下观测的超微结构

Fig. 2 近红外显微成像(A,L)和经双束扫描电镜切割后在场发射电镜下观测的超微结构

Fig. 3生殖标本的超微结构展示

Fig. 3生殖标本的超微结构展示

Fig. 4 几丁虫生殖过程复原示意图

Fig. 4 几丁虫生殖过程复原示意图

Fig. 5 海绵状构造(左)和壳壁(右)的超微结构

Fig. 5 海绵状构造(左)和壳壁(右)的超微结构


  • 三維切片.avi

  • 三維掃描複原.avi

  •  
      相關新聞
    Copyright 2009 北京快三平台所
    北京快三平台官网网址:http://www.kwansai.com(210008) Tel:025-83282105 Fax:025-83357026 Email:ngb@nigpas.ac.cn 微信公众号:NIGPAS(中科院南古所)
    蘇ICP備05063896號 蘇公網安備32010202010359號