-南京古生物所在華北寒武紀(jì)奇蝦類研究中取得進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2020-08-25
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-南京古生物所在華北寒武紀(jì)奇蝦類研究中取得進(jìn)展
奇蝦類是寒武紀(jì)(5.41-4.85億年前)引人注目的動(dòng)物類群,這類原始節(jié)肢動(dòng)物體型巨大,身體構(gòu)型獨(dú)特,具有良好的視力和高超的捕食能力。作為顯生宙海洋生態(tài)系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的頂級(jí)捕食者,奇蝦在“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的相關(guān)研究中一直占據(jù)著重要地位。傳統(tǒng)意義上的奇蝦類(anomalocaridids)以奇蝦屬(Anomalocaris)為代表,赫德蝦類(hurdiids)是近年來(lái)識(shí)別出的另一大奇蝦類群。由三個(gè)大板片組成的頭殼復(fù)合體是赫德蝦類的典型標(biāo)志,具有刀片狀內(nèi)葉的前附肢和四輻對(duì)稱的口器也是這一類群的重要識(shí)別特征。

  自2009年布爾吉斯頁(yè)巖中的赫德蝦(Hurdia)被識(shí)別為奇蝦類的一分子以來(lái),許多新的赫德蝦類化石被陸續(xù)發(fā)現(xiàn),也有許多曾被歸為雙瓣殼節(jié)肢動(dòng)物的化石標(biāo)本被重新解釋為赫德蝦類的頭部板片。目前,赫德蝦類已包含九個(gè)屬,均產(chǎn)出于全球寒武紀(jì)早期至泥盆紀(jì)早期的18個(gè)特異埋藏化石群。因此,赫德蝦類在寒武紀(jì)生態(tài)系統(tǒng)中的重要地位逐漸得以顯露。此外,這類在沉積物或水體中利用特化的前附肢兜取食物、甚至濾食的奇蝦,也大大拓展了對(duì)奇蝦分類和生態(tài)多樣性的認(rèn)識(shí)。但對(duì)于赫德蝦類演化的深入認(rèn)識(shí)仍受到一些客觀條件的制約。寒武紀(jì)中期是赫德蝦類形態(tài)和生態(tài)演化的關(guān)鍵時(shí)期,了解這一時(shí)期不同地理區(qū)域之間赫德蝦類的多樣性非常重要。由于赫德蝦類非礦化的身體僅能在特異埋藏化石庫(kù)中保存,而寒武紀(jì)中期全球特異埋藏化石群主要集中分布在勞倫大陸(Laurentia,今北美大陸的主體),當(dāng)前對(duì)這一時(shí)期其他地理區(qū)域的赫德蝦類了解甚少。

  近期,中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所朱茂炎團(tuán)隊(duì)碩士研究生孫智新、博士曾晗在研究員趙方臣的帶領(lǐng)下,在華北地臺(tái)寒武紀(jì)特異埋藏化石群的研究中取得系列進(jìn)展,報(bào)道了寒武紀(jì)中期赫德蝦類兩屬兩種,分別是線紋心蝦Cordaticaris striatus、鐮狀寒武耙蝦相似種Cambroraster cf. falcatus,其中線紋心蝦是一全新物種。這代表了赫德蝦類在華北地臺(tái)的首次發(fā)現(xiàn),表明赫德蝦類在寒武紀(jì)中期具有豐富的形態(tài)多樣性和廣泛的地理分布。

  新屬新種線紋心蝦Cordaticaris striatus產(chǎn)自于山東臨沂寒武系張夏組盤(pán)車(chē)溝段下部。這是一套局限分布于山東中部的以頁(yè)巖為主的巖石地層單位,代表了寒武紀(jì)鼓山期的開(kāi)闊陸棚沉積環(huán)境,是尋找布爾吉斯頁(yè)巖型特異埋藏化石庫(kù)最具潛力的層位。線紋心蝦化石保存完好,幾乎所有身體部分均被發(fā)現(xiàn),其以具有線狀裝飾的心形(黑桃形)頭殼中板(central element)、具有瘤點(diǎn)的口器,以及具有9個(gè)刀片狀內(nèi)葉(endites)的前附肢為典型特征。這些完整的化石信息擴(kuò)充了赫德蝦類的形態(tài)多樣性,為寒武紀(jì)中期赫德蝦類的演化提供了來(lái)自勞倫古陸之外的重要信息,佐證了寒武紀(jì)中期的赫德蝦類具有廣泛的形態(tài)和生態(tài)分異,擴(kuò)展了赫德蝦類的生物地理分布。精美的標(biāo)本也展示了華北地臺(tái)特異埋藏化石庫(kù)的保存能力。

  寒武耙蝦相似種Cambroraster cf. falcatus產(chǎn)自山東濰坊地區(qū)寒武系饅頭組上頁(yè)巖段地層中。該物種是2019年剛剛在布爾吉斯頁(yè)巖被系統(tǒng)描述的赫德蝦類,以橫寬的馬蹄形頭殼中板和具有耙狀內(nèi)葉的前附肢為特征。山東標(biāo)本的形態(tài)特征和時(shí)代與布爾吉斯頁(yè)巖寒武耙蝦的模式種鐮狀寒武耙蝦C. falcatus幾乎相同,證明此屬具有較強(qiáng)的地理擴(kuò)散能力。此外,該研究團(tuán)隊(duì)近期在山東的寒武耙蝦產(chǎn)出層位也發(fā)現(xiàn)了此前只有北美特有的西德尼蟲(chóng)Sidneyia cf. inexpectans,為這一時(shí)期生物古地理研究提供了素材。

  相關(guān)成果發(fā)表在《三古》和《古生物學(xué)雜志》上。研究得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金和現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目共同資助。

  

  線紋心蝦Cordaticaris striatus頭殼、口器標(biāo)本和赫德蝦類的時(shí)空分布圖?

線紋心蝦Cordaticaris striatus藝術(shù)復(fù)原圖(Joschua Knüppe繪畫(huà))?

來(lái)自華北寒武紀(jì)中期饅頭組頂部的寒武耙蝦Cambroraster標(biāo)本和復(fù)原模型背視和腹視效果?



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