在顯微鏡下探討朝陽市鳳凰山產出藻類化石的可能

張鶯

摘 要：將鳳凰山常見藻體的巖石切片與現存藻類結構特征作對比分析，發現鳳凰山常見藻體呈現出明顯的植物特征，即有表皮和皮層薄壁細胞的分化。這些生物結構特征均表明朝陽鳳凰山具有產出藻類化石的可能。為探索神秘的前寒武紀世界提供了材料。

關鍵詞：鳳凰山;藻類巖石切片;生物結構

中圖分類號：F426.61 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0247-02

宏觀藻類又稱宏體多細胞原葉體植物，是一個暫擬的名稱，與現代藻類是否具有親緣關系尚未完全確定，這類宏觀藻類是前寒武紀生物界的典型代表[1]，宏觀藻類化石特指那些肉眼可見到的低等植物化石。在世界各地的前寒武紀地層中均有發現。

朝陽市的鳳凰山位于遼寧省朝陽市東部4公里處，在其核心部位蘊含有宏觀藻類化石的可能。在鳳凰山采集的各類藻類化石標本，均可見完整的植物體，從幾厘米到幾十厘米不等，初步判定是進化到一定水平的宏觀藻類。研究此類植物化石對探討寒武紀后生植物的起源以及植物系統的演化過程具有十分重要的意義。

1 研究方法

將鳳凰山最常見的含宏觀藻體的巖石制成薄片進行研究，鑒于巖石薄片的厚度和透光性，在光學顯微鏡下，僅可觀察薄片的邊緣可透光部分。

將制作好的巖石薄片放在在光學顯微鏡下進行觀察，看此種宏觀藻類巖石薄片是否顯示出多細胞組織的特點。

2 結果與討論

2.1 鳳凰山具柄藻

將朝陽鳳凰山最為常見的含藻類的巖石制作成巖石薄片。在光學顯微鏡的觀察下，可以清晰的看到藻體有明顯的組織分化如圖1所示。不同組織的細胞在形態、大小和密集程度等方面顯示出不同細胞組織所具有的明顯差異。最外層為表皮，向內為成熟組織，最內側為薄壁細胞。這種分層結構已經露出了鳳凰山具柄藻向高級藻類進化的端倪。

鳳凰山具柄藻巖石切片自外向里可以分為明顯的3個帶：即暗色外帶、亮帶和內部暗帶。這些特征與巖石中的碎屑極易區別，后者呈現棱角狀、顆粒狀，礦物成分單純，通體均一，且粒度較細，分布雜亂。

（1）暗色外帶：在薄片中呈褐色結構不清，可能為碳質薄膜。可看作是藻體的表皮，起到了保護作用。

（2）亮帶：內部常呈斑雜狀，分布不規則，隱約顯示多孔特征。此亮帶可看作是藻體的成熟組織，對藻體起到了支持的作用，使其在受到海水波動時，不易被折斷。

（3）內部暗帶：可明顯的看到若干層細胞。此暗帶的厚度較厚，可判斷此層是藻體含有同化結構的薄壁組織，可進行光合作用，使鳳凰山具柄藻成為自養型植物。

對比現代海帶的藻體橫截面圖，鳳凰山具柄藻與海帶有著非常相似的結構如圖2所示。

海帶的表皮細胞排列緊密;皮層由大型的薄壁細胞構成;髓起輸導作用。

將鳳凰山具柄藻藻體的內部暗帶繼續放大觀察，如圖3所示，可以清楚的看到若干層排列在一起橢球形細胞，且每層細胞的排列均顯示出了植物薄壁細胞的特性：細胞大，排列整齊，緊密。此細胞可看做是成熟組織中的同化細胞，用來進行光合作用，產生有機物質，為藻體的生存提供養料。

如圖4所示，將海帶的皮層細胞放大圖，圖3與圖4進行比較，它們有著明顯的相似之處，大型薄壁細胞整齊的排列數層，細胞之間胞間隙十分明顯。

由此看出鳳凰山具柄藻，有著明顯的藻類植物結構，具有明顯的表皮、皮層和髓，與海帶相比較二者的細胞結構十分相似，所以，認為這兩類藻類有一定的親緣關系。

2.2 鳳凰山繩藻

鳳凰山藻群中的優勢種是外形輪廓簡單的繩狀藻體，在其巖石切片中可以清晰的看到一條繩狀的藻體。且有明顯的組織分化。即有一定厚度的外表皮，相對較厚且顏色明亮的成熟組織。

如圖5所示，鳳凰山繩藻自外向里可以分為明顯的3個帶：即暗色外帶、具有一定厚度的亮帶，暗色外帶。

（1）暗色外帶：在薄片中結構不清，厚度不明顯。但可以將其作為界限把藻體與巖石區分開來。

（2）一定厚度的亮帶：具有明顯的可觀察的厚度，在其中可隱約顯示一些多細胞結構。

鳳凰山繩藻與繩藻相比較，兩者之間有著十分相似的地方。繩藻如圖6所示，藻體褐色，長繩狀，單條，粘滑。

將鳳凰山繩藻的一部分繼續放大觀察如圖7所示。

（1）暗色外帶厚度不明顯，可判斷為是藻體的表皮，起到了保護作用，但考慮到其厚度很薄，判斷此藻體應生活在海浪波動較小的海區。

（2）一定厚度的亮帶有明顯的多細胞結構，呈不均勻分布于一個層面上，相互重疊，數量眾多。由此判斷藻體在三維空間中應該是成圓柱體的形態。此層應該是藻體的同化結構，通過光合作用，產生有機物。

再將現代繩藻的橫截面如圖8所示，與鳳凰山繩藻放大圖進行對比，發現有著相似的結構。

繩藻表皮具有較薄的厚度，起保護的作用;皮層由縱向排列的細胞緊密結合而成;繩藻的藻體上部中空，以便在水中浮動。

通過對比觀察鳳凰山繩藻，其形態和顯微結構與繩藻，非常相似。具有一定的厚度，又擁有進行光合作用的薄壁細胞，所以認為鳳凰山繩藻與繩藻有一定的親緣關系。

3 結語

通過對比制作的鳳凰山藻類巖石切片與現存藻類的結構特征，發現不論是從單個細胞的形態上，還是從組織結構上，鳳凰山藻類均與現存藻類有著十分相似的結構，因此推測鳳凰山有產出藻類化石的可能。這為更透徹的了解前寒武紀紛繁復雜的碳酸鹽巖世界，提供了實際材料，也為解決諸多前寒武紀世界之謎提供了佐證的材料。

參考文獻

[1] 朱士興，孫淑芬，黃學光，等.燕山常州溝組（約1800Ma）碳質壓型化石及其多細胞組織的發現[J].科學通報，1999，44（14）：1552-1557.