脈羊齒屬小羽片化石鑒定方法的改進

鄧朝義，馬施民

中國礦業大學(北京) 地球科學與測繪工程學院，北京 100083

0 引 言

脈羊齒類(Neuropterides)是裸子植物門(Gymnospermae)、種子蕨綱(Pteridospermopsida)中的一類植物化石，該類包括了脈羊齒屬(NeuropterisBrongn)和網羊齒屬(LinopterisPresl)兩個形態屬[1,2]。此次采集自石門寨地區的148塊脈羊齒類小羽片化石標本經初步鑒定均屬于脈羊齒屬(Neuropteris)小羽片化石。脈羊齒屬的小羽片較大、易脫落，因此小羽片多是獨立保存為化石。這讓我們能較易地辨認其小羽片的形態和結構，利用此特點對其進行鑒定。

對脈羊齒屬小羽片各種化石的鑒定，現今主要依據其小羽片化石的形態和結構，結合已經被鑒定出的脈羊齒屬小羽片化石標本的圖版，進而推斷小羽片化石的歸屬種[2]。在查閱脈羊齒屬相關文獻后，筆者發現，大多數文獻對脈羊齒屬化石標本鑒定的過程并無記述，在描述完小羽片化石標本后，便寫出了脈羊齒屬小羽片化石的種名。在筆者整理這批采集自秦皇島市柳江盆地石門寨地區的脈羊齒屬小羽片化石標本時，便思考使用更科學、客觀的鑒定方法對脈羊齒屬小羽片化石進行鑒定?；趯Α吨袊派参铩分小懊}羊齒屬檢索表”[1]的使用，筆者改進了脈羊齒屬小羽片化石標本的鑒定方法。

1 脈羊齒屬小羽片化石的數值特征鑒定法

1.1 鑒定方法的由來

在對柳江盆地石門寨地區采集的148塊脈羊齒屬小羽片化石標本進行鑒定時，筆者使用“脈羊齒屬檢索表”(見表1)，遇到了無法按照檢索表進行鑒定的情況為：標本殘缺、損壞較多，導致使用“脈羊齒屬檢索表”鑒定時無法按照檢索表進行，以致于得到模糊的鑒定結果。也就是說，當脈羊齒屬小羽片化石標本不完整、保存不佳的情況下，依據檢索表進行鑒定將導致鑒定結果不準確、不科學甚至無法進行鑒定。

鑒于上述問題，筆者根據“脈羊齒屬檢索表”，參考前人研究者對脈羊齒類植物化石各種的描述、拍攝的圖版以及繪制的復原圖，結合柳江盆地石門寨地區采集整理的148塊脈羊齒屬小羽片化石標本，總結了脈羊齒屬小羽片化石各種的主要特征，再依據其特征，改進了脈羊齒屬小羽片化石的鑒定方法，稱作“脈羊齒屬小羽片化石的數值特征鑒定法”。

表1 “脈羊齒屬檢索表”[1](引自《中國古生代植物》)Table 1 The search table of the Neuropteris[1] (Quoted from Chinese Paleozoic Era Plants)

1.2 “數值特征鑒定法”的介紹

閻同生等[2]在《河北撫寧、曲陽晚古生代地層及植物群》一文中指出，中生代、新生代的植物葉片角質層能較好的成為化石保存下來，而古生代植物的葉片卻因為年代久遠而不易保存為化石，因此“植物化石的主要鑒定依據仍為平面形態及葉脈特征”。

據此筆者將脈羊齒屬的各種小羽片化石標本的平面形態和葉脈特征進行辨識并記錄，將小羽片主要用作鑒定依據的結構大致分為：

(1)小羽片形態：小羽片形狀，小羽片長度與寬度，小羽片頂端形狀，小羽片基部形狀；

(2)小羽片中脈：中脈長度，中脈清晰度；

(3)小羽片側脈：側脈的特點，側脈自中脈分出的角度，側脈的形態，側脈分叉次數。

結合脈羊齒屬中的大脈羊齒(NeuropterisgiganteaSternb)、耳脈羊齒(NeuropterisotozamioidesSze et Lee)、開平脈羊齒(NeuropteriskaipingianaSze)、近大脈羊齒(NeuropterispseudogiganteaPot)、卵脈羊齒(NeuropterisovataHoffm)、鐮脈羊齒(NeuropterisplicataSternb)[1,3,5-7]這六種已知的脈羊齒屬小羽片化石種的特征及描述，參考相關文獻、書籍及圖冊中的圖版和復原圖[1-7,10-14]，分別記錄小羽片形態及結構的特征為：

(1)小羽片形狀：略呈鐮刀形、鐮刀形、長鐮刀形、舌形、長舌形、卵形、長卵形、長橢圓形、披針形、長三角形；

(2)小羽片長寬度：長2～3厘米、寬約1厘米，長3～4厘米、寬0.5～1厘米，長小于2厘米、寬小于7毫米，長3～5厘米、寬1～1.5厘米，長小于1.5厘米、寬小于1厘米，長3～4厘米、寬小于或等于1.2厘米；

(3)小羽片頂端形狀：圓、鈍、鈍圓、微尖、尖；

(4)小羽片基部形狀：心形、偏斜形(下部突出呈耳狀)、截形；

(5)中脈長度：超過小羽片長度1/2，不超過小羽片長度1/2；

(6)中脈清晰度：明顯、隱約可見；

(7)側脈的特點：密、疏(中脈兩側處)、細；

(8)側脈自中脈分出的角度：極狹角、狹角、銳角、角度大；

(9)側脈的形態：稍彎曲、呈放射狀或略呈放射狀、呈弧形且曲折；

(10)側脈分叉次數：2～3次、3～4次、3～6次、多次。

將上述各分類特征整理制成表：脈羊齒屬小羽片化石標本的特征表，見表2。

表2中，筆者使用字母和數字分別對脈羊齒屬特征名稱和特征點進行表示。例如，A表示“小羽片形狀”；A1表示“小羽片形狀為略呈鐮刀形”。

表2 脈羊齒屬小羽片化石標本的特征表Table 2 Characteristic table of Neuropteris Pinnula fossil specimens

續表2 脈羊齒屬小羽片化石標本的特征表Continued Table 2 Characteristic table of Neuropteris Pinnula fossil specimens

筆者再對比脈羊齒屬的相關文獻、書籍[1-7,9,15]中的化石描述，以及脈羊齒屬六個種的化石標本圖版即大脈羊齒(NeuropterisgiganteaSternb)、耳脈羊齒(NeuropterisotozamioidesSze et Lee)、開平脈羊齒(NeuropteriskaipingianaSze)、近大脈羊齒(NeuropterispseudogiganteaPot)、卵脈羊齒(NeuropterisovataHoffm)、鐮脈羊齒(NeuropterisplicataSternb)所擁有的各項特點，整理總結制成表：脈羊齒屬各種小羽片化石所含特征的對照表，見表3。

表3中，筆者使用字母和數字直接表示脈羊齒屬各種小羽片化石所包含的特征。例如，大脈羊齒中應含有特征B1、D2等。且表中A4/6/7意為A4或A6或A7，A9-A3意為A9至A3，E1E3意為E1且E3。

表3 脈羊齒屬各種小羽片化石標本所含特征對照表Table 3 Comparison table of characteristics of various Neuropteris Pinnula fossil specimens

1.3 “數值特征鑒定法”的應用

筆者使用“數值特征鑒定法”對柳江盆地石門寨地區采集到的148塊脈羊齒屬小羽片化石標本進行再鑒定，摘錄2例標本鑒定并記述“數值特征鑒定法”的使用步驟。

(1)鑒定標本LJ12-129：(圖版Ⅰ，圖1)

①辨認出該小羽片化石標本所含有表2中的特征，并記錄下代號：A1；B3(1.6 cm，0.7 cm)；C3，C'1；D1，D'2；E2，E'1，E''1/2，E(3)2/4(側脈分叉3、4次)。

②將該小羽片化石標本所記錄下的代號對照表3，以脈羊齒屬的六種小羽片化石為坐標橫軸，縱軸為六種小羽片包含的標本LJ12-129的特征數(包含該標本的一個特征即記1)，整理制成標本LJ12-129特征分布圖，見圖1。

③取含標本LJ12-129中特征數最多的脈羊齒屬種為近大脈羊齒，所含標本LJ12-129特征有：A1、C3、C’1、D1、E’1、E’’1/2、E(3)2/4。綜合分析，標本LJ12-129為近大脈羊齒化石。

(2)鑒定標本LJ12-096：(圖版Ⅰ，圖2)

①辨認出該小羽片化石標本所含有表2中的特征，并記錄下代號：D1，D'1；E3，E'3，E(3)2/3/4(3、4次)。

②將該小羽片化石標本所記錄下的代號對照表3，以脈羊齒屬的六種小羽片化石為坐標橫軸，縱軸為六種小羽片包含的標本LJ12-096的特征數(包含該標本的一個特征即記1)，整理制成標本LJ12-096特征分布圖，見圖2。

③取含標本LJ12-096中特征數較多的脈羊齒屬種為卵脈羊齒和鐮脈羊齒，但卵脈羊齒不含區分該標本特征D1，因此標本LJ12-096確定是鐮脈羊齒。所含標本LJ12-096特征有：D1、D’1、E(3)2/3/4。

圖1 標本LJ12-129特征分布圖Fig.1 Characteristic distribution of LJ12-129 specimen

圖2 標本LJ12-096特征分布圖Fig.2 Characteristic distribution of LJ12-096 specimen

1.4 “數值特征鑒定法”的檢驗

標本LJ12-129、LJ12-096經使用“數值特征鑒定法”鑒定為近大脈羊齒、鐮脈羊齒，現從《中國古生代植物》中分別摘錄近大脈羊齒、鐮脈羊齒的描述及其復原圖，進行對比檢驗。

(1)檢驗標本LJ12-129：

標本使用“數值特征鑒定法”得到的描述：小羽片形狀略呈鐮刀形。小羽片頂端鈍圓，基部心形。中脈長度超過小羽片長度1/2才分散。側脈自中脈分出角度極狹角，側脈形態稍彎曲或呈放射狀。側脈分叉次數為3～4次。標本LJ12-129見圖版Ⅰ，圖1。

《中國古生代植物》中對近大脈羊齒(Neuropterispseudogigantea)的描述：多次羽狀復葉。小羽片長3～5 cm，寬約1～1.5 cm，舌形，披針形或略呈鐮刀形，頂端鈍，基部心形。中脈到小羽片全長2/3處才分散；側脈以極狹角伸出，略呈放射狀通常分叉3～4次。復原圖見圖3。

通過對比上述“數值特征鑒定法”的描述和近大脈羊齒(Neuropterispseudogigantea)的描述，對比標本體視鏡照片和復原圖，證明化石標本LJ12-129即為近大脈羊齒。

(2)檢驗標本LJ12-096：

標本使用“數值特征鑒定法”得到的描述：小羽片中脈長超過小羽片長度1/2才分散。中脈明顯可見。側脈細，自中脈分出角度為銳角，側脈分叉多次。標本LJ12-096見圖版Ⅰ，圖2。

《中國古生代植物》中對鐮脈羊齒(Neuropterisplicata)的描述：至少一次奇數羽狀復葉。小羽片鐮刀形、披針形或長三角形，長達3～4 cm，最寬處1.2 cm，頂端尖。中脈明顯；側脈纖細，羽狀，分叉次數多。復原圖見圖4。

通過對比上述“數值特征鑒定法”的描述和鐮脈羊齒(Neuropterisplicata)的描述，對比標本體視鏡照片和復原圖，證明化石標本LJ12-096即為鐮脈羊齒。

圖3 近大脈羊齒(Neuropteris pseudogigantea)復原圖[1](依《中國古生代植物》繪)Fig.3 Monochrome picture of Neuropteris pseudogigantea[1]

圖4 鐮脈羊齒(Neuropteris plicata)復原圖[1](依《中國古生代植物》繪)Fig.4 Monochrome picture of Neuropteris plicata [1]

2 結論

(1)使用“脈羊齒屬檢索表”對脈羊齒屬小羽片化石進行鑒定時，如遇小羽片化石殘缺將導致無法準確鑒定。而使用“數值特征鑒定法”將彌補“脈羊齒屬檢索表”這一不足，對于殘缺、損壞的小羽片化石標本將能繼續對其進行鑒定。

(2)使用“數值特征鑒定法”鑒定了標本LJ12-129和LJ12-096，對比檢驗后，確定了鑒定結果的正確性，說明“數值特征鑒定法”具有實用性和準確性。

(3)“數值特征鑒定法”以脈羊齒屬小羽片化石的各項特征作為鑒定依據，以數值、統計方法為綜合分析法，體現了鑒定的科學性和客觀性。

圖版：

圖版1標本LJ12-129體視鏡照片

圖版2標本LJ12-096體視鏡照片