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陕西宁强寒武系纽芬兰统幸运阶宽川铺组中的Olivooides mirabilis化石新类型

古生物学报 2024年第4期63卷 415-429页

作者：王晓阳陈伟雍媛媛蔡耀平西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西省早期生命与环境重点实验室地质学系西安710069

陕南寒武系纽芬兰统幸运阶宽川铺组中大量高精度形态结构特征的小壳化石在磷酸盐化作用下得以保存,该地也成为了研究“寒武纪生命大爆发事件”的重要化石宝库。Olivooides(橄榄蛋属)是第一小壳化石组合带Anabarites trisulcatus—Protoh... 详细信息

陕南寒武系纽芬兰统幸运阶宽川铺组中大量高精度形态结构特征的小壳化石在磷酸盐化作用下得以保存,该地也成为了研究“寒武纪生命大爆发事件”的重要化石宝库。Olivooides(橄榄蛋属)是第一小壳化石组合带Anabarites trisulcatus—Protohertzina anabarica中一类特征鲜明、易于识别的刺胞类动物化石。过去40多年来报道的绝大部分Olivooides(橄榄蛋属)化石被厘定归并为2个种:***(多沟橄榄蛋)和***(奇异橄榄蛋)。该属化石的形态分异度以及生长发育模式还有待进一步研究。本文描述了陕南宁强圆宝山剖面寒武系幸运阶宽川铺组中以次生磷酸盐化方式保存的Olivooides化石。本研究发现了一种新类型的***化石,它与传统类型***的主要区别为:布满星状棘突的胚胎期组织部分只发育一圈横向环带、胚胎后期组织部分发育五列纵向的“V”型褶皱、口部发育两组不同形态特征和不同褶皱程度的口叶。

关键词：寒武纪奇异橄榄蛋刺胞动物宽川铺组陕南

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陕南寒武系底部宽川铺组微体化石人工智能识别

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古生物学报 2019年第2期58卷 141-151页

作者：张涛雷丹博王宾牛犇杨晓光韩健西北大学信息科学与技术学院西安710127 西北大学地质学系早期生命与环境陕西省重点实验室及大陆动力学国家重点实验室西安710069

我国陕南寒武纪初期的宽川铺组(距今大约535百万年)以盛产磷酸盐化的微体小壳化石和球状动物胚胎化石而闻名于世,是探索早期动物门类起源和寒武纪生命大爆发研究中的一个非常重要的窗口。在宽川铺组中寻找微体化石新类型主要依赖显微镜... 详细信息

我国陕南寒武纪初期的宽川铺组(距今大约535百万年)以盛产磷酸盐化的微体小壳化石和球状动物胚胎化石而闻名于世,是探索早期动物门类起源和寒武纪生命大爆发研究中的一个非常重要的窗口。在宽川铺组中寻找微体化石新类型主要依赖显微镜下人工挑选的传统方法日趋低效,迫切需要新的技术手段来解决这些问题。而微体化石数量庞大,大小接近,形态简单,非常适合于采用机器学习的手段进行人工智能分类。我们在宽川铺组微体化石中尝试使用机器学习的手段来进行化石图像识别和机器分拣。采用方向梯度直方图来提取化石图像的主要向量特征,并设计了二叉树型多分类识别器进行化石数字分类。目前处理了 5 000多张微体化石照片的人工智能识别,已经取得了较高的准确率。

关键词：微体化石机器学习图像处理磷酸盐化宽川铺组早寒武世

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陕南宁强寒武纪底部宽川铺组硅质岩及微生物化石研究

陕南宁强寒武纪底部宽川铺组硅质岩及微生物化石研究

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作者：崔琳浩西北大学

学位级别：硕士

下寒武统宽川铺组位于扬子台地西北缘,以盛产多门类小壳化石和立体保存的后口动物化石而受人瞩目。然而以往的研究多聚焦于宽川铺组中上部的灰岩段,对其下部的硅质岩层普遍缺乏关注。本论文通过岩石切片的方法,在宽川铺组下部的硅质岩... 详细信息

下寒武统宽川铺组位于扬子台地西北缘,以盛产多门类小壳化石和立体保存的后口动物化石而受人瞩目。然而以往的研究多聚焦于宽川铺组中上部的灰岩段,对其下部的硅质岩层普遍缺乏关注。本论文通过岩石切片的方法,在宽川铺组下部的硅质岩中新发现了17类精美保存的微生物化石,包括8属11种:Siphonophycus typium、***、***、Megathrix longus、Gloeodiniopsis lamellose、Gloeodiniopsis sp.、Renalcis?、Synodophycus sp.、Myxococcoides sp.、Palaeosiphonella sp.、Endoconchia?sp.,以及6类未命名的新类型,记为Type 1Type 6。以上17类化石均是纽芬兰世宽川铺组的首次发现,极大的丰富了宽川铺生物群的面貌。Siphonophycus、Gloeodiniopsis和Myxococcoides常见于元古代的硅质岩中,在宽川铺组硅质岩的发现表明这些微生物具有演化上的连续性,可以从前寒武纪一直延续到寒武纪。在岩石切片镜下观察的基础上,综合运用扫描电镜（SEM）、背散射电子成像（EBSD）、能谱分析（EDS）和激光拉曼（Laser Raman）测试,探究宽川铺组微生物的矿化和硅质沉积方式。结果表明微生物在未完全降解时,先经历磷酸盐化,后又被硅化保存。磷酸盐化起到保留微生物形态的塑形作用,硅化起到免受后期影响的固化作用。宽川铺组的硅质沉积以石英颗粒、硅化的微生物和硅质胶结物三种形式进行。包括硅化微生物和硅质胶结物在内的自生硅质沉积的最早矿物是蛋白石,之后脱水并逐步转化为燧石及微晶石英。

关键词：微生物化石硅质岩宽川铺组纽芬兰世扬子台地

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陕南寒武系下部宽川铺组帽球状化石

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古生物学报 2017年第4期36卷 415-424页

作者：张金郝欣胡滢杨晓光王星姚肖永沈阳韩健西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室及陕西省早期生命与环境重点实验室西安710069 长安大学地球科学与资源学院西安710054 中国地质大学(北京)博物馆北京100083

陕南寒武纪早期宽川铺组微体球状化石类型多样,如何正确辨别这些球状化石的生物属性是当前早期生命演化古生物学研究中的一个难点。我们在宽川铺组中发现了一类为数众多,具有一个或者多个不规则的帽状隆起结构以及翻边帽沿的帽状化石。... 详细信息

陕南寒武纪早期宽川铺组微体球状化石类型多样,如何正确辨别这些球状化石的生物属性是当前早期生命演化古生物学研究中的一个难点。我们在宽川铺组中发现了一类为数众多,具有一个或者多个不规则的帽状隆起结构以及翻边帽沿的帽状化石。研究表明这些帽状化石均为不完整的个体,其完整形态呈不规则的凹球形。根据帽球状化石帽身的数量和相对位置,这类化石可划分为"单帽型"、"双帽型"和"复帽型"三种类型。这些凹球状化石呈双层壳壁,内壁光滑,外壁粗糙。因为凹球状化石形态及其表面小孔与微体藻类、后生动物的胚胎以及壳体化石差异都非常显著,所以推测这类化石可能与带壳原生动物亲缘关系最为紧密。

关键词：帽球状化石宽川铺生物群原生动物宽川铺组寒武纪早期

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寒武纪幸运期刺胞动物意外秦钵水母(Qinscyphus necopinus)的种内变异

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微体古生物学报 2022年第3期39卷 213-222页

作者：张华侨现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所和生物演化与环境卓越创新中心南京210008

华南寒武纪幸运期小壳化石生物群中已经报道了丰富多样的刺胞动物胚胎和幼年个体。以往的研究主要关注它们的解剖结构、个体发育、亲缘关系和演化意义,较少关注它们的种内变异。本文报道了来自陕南西乡县大河镇张家沟剖面寒武系幸运阶... 详细信息

华南寒武纪幸运期小壳化石生物群中已经报道了丰富多样的刺胞动物胚胎和幼年个体。以往的研究主要关注它们的解剖结构、个体发育、亲缘关系和演化意义,较少关注它们的种内变异。本文报道了来自陕南西乡县大河镇张家沟剖面寒武系幸运阶宽川铺组的刺胞动物意外秦钵水母(Qinscyphus necopinus)的幼年个体新材料。意外秦钵水母的围鞘上发育着细密的环纹和纵跨数个环纹的三角隆起。三角隆起每5个形成规则的1圈,均匀分布形成规则的5纵列,赋予秦钵水母五辐射对称的特征。新材料显示,在个别标本上同圈不同列的三角隆起可以错位生长,不形成规则的一圈。这些具有不规则排列三角隆起的个体可能为意外秦钵水母的种内变异个体,它们揭示了秦钵水母的水螅体在分泌建造围鞘的过程中具有各向不均衡性。

关键词： Qinscyphus 橄榄蛋科刺胞动物种内变异宽川铺组寒武系幸运阶

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寒武纪早期锥管状化石Anabarites trisulcatus群居行为的计算流体力学分析

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微体古生物学报 2021年第3期38卷 234-240页

作者：刘平杨晓光唐清钦何凯悦张毅恒早期生命与环境陕西省重点实验室大陆动力学国家重点实验室/西北大学地质学系西安710069 西北大学信息科学与技术学院西安710069

Anabarites trisulcatus是寒武纪早期一类三辐射对称的管栖生物,推测营群居的方式生活在浅海。本文对来自陕南宁强石钟沟剖面寒武系底部宽川铺组的Anabarites trisulcatus进行了计算机流体力学分析。根据化石形态构建3D模型,依据推测的... 详细信息

Anabarites trisulcatus是寒武纪早期一类三辐射对称的管栖生物,推测营群居的方式生活在浅海。本文对来自陕南宁强石钟沟剖面寒武系底部宽川铺组的Anabarites trisulcatus进行了计算机流体力学分析。根据化石形态构建3D模型,依据推测的生活环境设计流域参数,进行了单体与群居两种不同生活方式下的流体动力学模拟,结果表明:(1)水动力条件对于底栖Anabarites trisulcatus而言是重要的影响因素;(2)Anabarites trisulcatus以群居的方式生活阻力系数更小,更有利于生存。本文使用计算流体力学的方法对长期存在的功能和生态假说进行定量检验,是微体化石研究新思路的一次有益尝试。

关键词： Anabarites 群居 3D模型流体模拟宽川铺组寒武纪早期

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陕南埃迪卡拉纪末期及寒武纪早期管状化石研究

陕南埃迪卡拉纪末期及寒武纪早期管状化石研究

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作者：陈伟西北大学

学位级别：硕士

埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期的生命演化史是整个广义“寒武纪生命大爆发事件”过程中的关键演化环节之一。埃迪卡拉纪末期和寒武纪早期的化石生物群是研究早期生命在该段过渡地史时期演化历史的直接证据和关键证据。传统研究认为埃迪卡... 详细信息

埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期的生命演化史是整个广义“寒武纪生命大爆发事件”过程中的关键演化环节之一。埃迪卡拉纪末期和寒武纪早期的化石生物群是研究早期生命在该段过渡地史时期演化历史的直接证据和关键证据。传统研究认为埃迪卡拉纪末期与寒武纪早期化石生物群之间存在演化更替现象,但近年来的研究工作表明这两段地史时期的部分化石之间存在演化连续性。具体表现为部分埃迪卡拉纪末期的管状化石与部分寒武纪早期的管状化石存在一定的形态相似性。由此看来,埃迪卡拉纪末期与寒武纪早期的管状化石生物群之间可能存在更为密切的演化联系,有待研究工作的进一步突破。本论文以陕南宁强地区的两个埃迪卡拉系-寒武系界线剖面(圆宝山剖面和石钟沟剖面)中以磷酸盐化和硅化三维立体保存的埃迪卡拉纪末期和寒武纪早期的管状化石作为研究对象,对它们开展系统的古生物学研究。取得的研究进展总结如下:1.在圆宝山剖面埃迪卡拉系灯影组顶部发现了埃迪卡拉纪末期的标准化石Cloudina的三个种*** Germs 1972、*** Cai et al.,2017、*** Cai et al.,2017以及另外一类重要管状化石Multiconotubus chinensis,Cai et al.,2017。这一发现使得圆宝山剖面成为世界上第二个产出Cloudina-Multiconotubus生物组合带的化石产地。2.在圆宝山剖面埃迪卡拉系灯影组碑湾段发现了至少4种以上未命名的新类型管状化石。其中的部分管状化石可与我国三峡地区以及西班牙中部地区同时代的管状化石进行对比。此外,这些管状化石在管体形态及尺寸大小上与寒武纪早期的部分管状化石存在一定的相似性。3.在石钟沟剖面寒武系宽川铺组发现了与埃迪卡拉纪末期标准化石Sinotubulites形态类似的管状化石,命名为Asperporella regularis *** ***.。该管状化石在形态学特征上与Sinotubulites baimatuoensis具有一定的相似性,同时又具有显著的不同。这一发现表明,sinotubulitids化石在埃迪卡拉纪-寒武纪界线上具有密切的进化连续性。4.在圆宝山剖面寒武系宽川铺组发现了大量形态类型丰富的管状化石以及其它形态特征的化石。经识别鉴定后认为目前发现的化石类群主要包括:Anabarites、Protohertzina、Conotheca、Carinachites、Lopochites、Siphogonuchites、Olivooides。该套化石组合带所属时代与Anabarites trisulcatus-Protohertzina anabarica化石组合带相当。

关键词：埃迪卡拉纪寒武纪管状化石灯影组宽川铺组陕南

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寒武纪早期华南宽川铺生物群、澄江生物群有吻突动物的演化

寒武纪早期华南宽川铺生物群、澄江生物群有吻突动物的演化

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作者：王邓西北大学

学位级别：博士

蜕皮动物是一类通过周期性蜕掉其坚硬外骨骼(表皮)而实现生长的原口动物。其数量庞大种类多样,最早且可靠的化石记录可追溯自寒武纪早期的陕南宽川铺组,距今大约5.35亿年前。这些化石躯体呈蠕形、发育吻部且无附肢,属于蜕皮动物中的一... 详细信息

蜕皮动物是一类通过周期性蜕掉其坚硬外骨骼(表皮)而实现生长的原口动物。其数量庞大种类多样,最早且可靠的化石记录可追溯自寒武纪早期的陕南宽川铺组,距今大约5.35亿年前。这些化石躯体呈蠕形、发育吻部且无附肢,属于蜕皮动物中的一个子分支--有吻突动物。有吻突动物是寒武纪海洋生态系统的重要组成,如在澄江动物群(约5.18亿年前)和其它布尔吉斯页岩动物群中比较常见。目前,有吻突动物以及蜕皮动物的起源和内部的系统发生关系一直争论颇多,而且蜕皮动物共同祖先形态的重建各家观点也莫衷一是。有吻突动物的身体结构保留了很多蜕皮动物祖先的特征。基于此,本论文基于宽川铺生物群和澄江生物群的化石材料,着重研究有吻突动物的蜕皮行为、表皮结构以及其系统发生位置,探讨有吻突动物甚至蜕皮动物的早期演化历史。本论文取得以下研究成果:(1)发现寒武纪宽川铺组中某些有吻突动物的遗蜕(动物蜕下的旧表皮)。说明早在5.35亿年前就已经出现蜕皮行为并且该行为可能是为了解决束缚该类动物无法长大的坚硬外骨骼的问题。蜕皮行为是蜕皮动物重要的演化革新,为蜕皮动物的繁盛奠定基础。(2)宽川铺组中某些有吻突动物化石表面的多边形网纹一一对应其下上皮细胞(这里指大多数的柱状细胞,不包括腺细胞,感知细胞等)的边界。蜕皮动物表皮的形成机制基本类似,但由于表皮在演化过程中的逐步分化造成大多数蜕皮动物(线虫动物除外)大尺寸的网纹不再与其下上皮细胞边界具有一一对应关系。(3)澄江动物群中的管栖动物Selkirkia因其坚硬的管而与众不同。研究表明Selkirkia的管可能是躯干表皮经历蜕皮且二次骨骼化形成的。可能的微型腕足动物附着在管末端说明Selkirkia可能营固着/半固着表栖生活。而两侧对称动物中蠕形动物的管栖生活方式可能是趋同或平行演化的结果,只不过随后在某些类群中丢失。(4)基于新编译的特征和矩阵,本文使用多种分析方法重新研究了有吻突动物的系统发生。最大简约法(启发式TBR,TNT和Tree Search)以及最大似然法的结果整体上类似,都将大部分寒武纪的蜕皮类蠕虫(有吻突动物)解释为干群鳃曳动物。Selkirkia是距离冠群鳃曳动物最近的一个分支,而古蠕虫类单独形成一个分支作为Selkirkia+冠群鳃曳动物的姊妹群。不过,未加限定的贝叶斯算法显示大多数寒武纪蜕皮类蠕虫为有吻突动物的干群,Selkirkia位于系统发生最低的位置,是古蠕虫类+冠群有吻突动物的姊妹群。然而,笔者通过限定的贝叶斯算法来测试之前分析的强度,结果显示限定后拓扑结构的谐波均值的较大,意味着该结果比较可靠。由于化石的保存状况,很多形态学数据在数据集中以不确定或不可适用表示,导致分析结果不稳定。此次笔者引入Tree Search专门处理这些问题。其计算结果与限定后的贝叶斯算法结果大体相似,说明将大多数寒武纪的蜕皮类蠕虫解释为干群鳃曳动物的结果是比较可靠的。

关键词：有吻突动物早寒武世宽川铺组澄江动物群系统发生

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寒武纪底栖型微体水母化石流体力学模拟研究

寒武纪底栖型微体水母化石流体力学模拟研究

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中国古生物学会化石藻类专业委员会第十九次学术年会、中国古生物学会微体学分会第十一届会员代表大会暨第十八次学术年会、江苏省古生物学会2020年学术年会

作者：李得栋刘平杨晓光王宾张涛牛犇孙洁唐清钦何凯悦郝文静贺小伟韩健西北大学信息科学与技术学院西北大学地质学系早期生命与环境陕西省重点实验室及大陆动力学国家重点实验室

地质历史时期的水母化石与同门类的现生类型在大小、形态等方面存在诸多差异。与现代游泳四辐射对称水母相比,华南寒武纪最早期的水母化石个体偏小,呈现2,3,4,5,6等多种辐射对称形式,大都以固着方式生活在浅海或者大陆架环境,代表了寒... 详细信息

地质历史时期的水母化石与同门类的现生类型在大小、形态等方面存在诸多差异。与现代游泳四辐射对称水母相比,华南寒武纪最早期的水母化石个体偏小,呈现2,3,4,5,6等多种辐射对称形式,大都以固着方式生活在浅海或者大陆架环境,代表了寒武纪生命大爆发期间刺细胞动物的初次辐射演化。中国华南早寒武世宽川铺组的Hexaconularia和Quadrapyrgites分别是两辐射和四辐射对称的代表类型,这两种水母在潮间带环境中的受力情况以及两种不同构型的外骨骼在流体动力学方面是否有显著差异值得进一步探讨。本文构建了Hexaconularia和Quadrapyrgites的三维模型,通过流体仿真手段模拟其生活的古环境。研究表明:(1)在相同的水动力条件下,Hexaconularia和Quadrapyrgites的受力分布存在显著差异;(2) Hexaconularia在扇面迎水流和顺水流方向时受力分布不同,其中Hexaconularia扇面顺水流时表现出更好的适应性。这表明即使在毫米级尺度,微体水母化石外形的微观差异也能够产生明显的流体动力学差异,这可能进一步影响其外形和生存方式的演化。

关键词：寒武纪早期宽川铺组水母 3D模型六方锥石四方塔型壳流体模拟

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寒武纪底栖型微体水母化石流体力学模拟研究

寒武纪底栖型微体水母化石流体力学模拟研究

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中国古生物学会化石藻类专业委员会第十九次学术年会中国古生物学会微体学分会第十一届会员代表大会暨第十八次学术年会

作者：李德栋刘平杨晓光王宾张涛牛犇孙洁唐清钦何凯悦郝文静贺小伟韩健西北大学信息科学与技术学院西安 710127 西北大学地质学系早期生命与环境陕西省重点实验室及大陆动力学国家重点实验室西安 710069

地质历史时期的水母化石与同门类的现生类型在大小、形态等方面存在诸多差异。与现代游泳四辐射对称水母相比,华南寒武纪最早期的水母化石个体偏小,呈现2,3,4,5,6等多种辐射对称形式,大都以固着方式生活在浅海或者大陆架环境,代表了寒武纪生命大爆发期间刺细胞动物的初次辐射演化。

关键词：寒武纪早期宽川铺组水母 3D模型六方锥石四方塔型壳流体模拟

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