寒武纪大爆发后生动物进化特征的一些探讨——以澄江化石库为例

摘要

通过对华南十余个布尔吉斯页岩型软躯体化石生物群以及磷酸盐化的化石库在时代、生物面貌和沉积环境等方面的对比研究，认为除了岩家河生物群、宽川铺生物群之外的9个布尔吉斯页岩型生物群代表了一系列生活在泥砂质基底的、从时空分布上逐渐过渡的具有高度相关性的生物群落，因此布尔吉斯页岩型化石生物群在中晚寒武世也应该会有一定规模的分布。寒武纪动物群应当代表古生代后生动物演化的主体和源头。　　笔者对华南十余个布尔吉斯页岩型软躯体化石生物群进行分析，认为寒武纪大爆发，实质上是指在全球海平面上升和氧气含量达到一定程度的环境背景下，在全球范围内古海洋生物群落由前寒武纪以基础动物为主体的新元古代生物群逐渐过渡到以具有不同生物矿化特征的众多类型的两侧对称动物为主体的在结构上类似于现代海洋生态结构的寒武纪生物群。该生物群历时大约两千万年，并经历了多阶段的演变过程。　　寒武纪生命大爆发进化特征难以一一陈述，至少在进化发育生物学、进化生态学和宏演化方面表现较为突出：寒武纪生命大爆发期间动物的繁殖策略发生了较大改变；从硬体固着、捕食关系、生态空间的扩张等方面表明，近于现代海洋的生态系统逐步建立，捕食关系等因素促使生物的协同演化关系更加明确；进一步论述了进化的阶段性和进化速率加快现象。　　对寒武纪动物繁殖策略研究，笔者认为在下寒武统澄江化石库中的双瓣壳节肢动物高肌虫朵氏小昆明虫Kunmingelladouvillei(Mansuy，1912)是其中最常见的物种之一。基于保存完好的标本，它的软躯体结构已经报道。然而，和其他寒武纪节肢动物一样，它们的生殖行为和繁殖策略的记录是贫乏的。罕见的朵氏小昆明虫保存卵的标本已经报道。我们新的收集物证实这些卵是直接附着于后三对双肢型的附肢上和查证以前研究工作所认为的头一躯干的边界。朵氏小昆明虫的孵育行为最可能与小的身体大小有关，这一点和现生的甲壳动物一样。雌性朵氏小昆明虫的附肢可以携带50-80枚卵，这些卵的直径范围是150-180微米，可能揭示一种生态学上的K-选择策略。它的个体发育和繁殖模式可能是一种对外界环境的适应策略，是对穿越伊迪卡拉边界增加的捕食压力的反应。在现生海洋无脊椎动物的生命史中所有三个主要发育方向也即动物的浮游营养、卵黄营养和孵育最有可能在寒武纪第三阶时已经进化。　　笔者通过对寒武纪澄江化石库和陕南粪便化石的研究，分析出寒武纪动物的取食策略。澄江化石库的粪便化石主要有三种类型：食微型动物粪便化石、食泥动物粪便化石、食较大型动物粪便化石。粪便化石的形状类型有同心圆形粪便化石、条带状粪便化石和椭圆形粪便化石。粪便化石中的内含物有三叶虫、高肌虫、瓦普塔虾或卵形川滇虫、软舌螺和其他动物的碎片等。说明复杂的食物链在早寒武世澄江化石库就已经形成，当时的动物就有了一定的硬食能力也即出现了带壳动物和碎壳动物的协同进化。

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