在显微镜下探讨朝阳市凤凰山产出藻类化石的可能

张莺

摘 要：将凤凰山常见藻体的岩石切片与现存藻类结构特征作对比分析，发现凤凰山常见藻体呈现出明显的植物特征，即有表皮和皮层薄壁细胞的分化。这些生物结构特征均表明朝阳凤凰山具有产出藻类化石的可能。为探索神秘的前寒武纪世界提供了材料。

关键词：凤凰山;藻类岩石切片;生物结构

中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）02-0247-02

宏观藻类又称宏体多细胞原叶体植物，是一个暂拟的名称，与现代藻类是否具有亲缘关系尚未完全确定，这类宏观藻类是前寒武纪生物界的典型代表[1]，宏观藻类化石特指那些肉眼可见到的低等植物化石。在世界各地的前寒武纪地层中均有发现。

朝阳市的凤凰山位于辽宁省朝阳市东部4公里处，在其核心部位蕴含有宏观藻类化石的可能。在凤凰山采集的各类藻类化石标本，均可见完整的植物体，从几厘米到几十厘米不等，初步判定是进化到一定水平的宏观藻类。研究此类植物化石对探讨寒武纪后生植物的起源以及植物系统的演化过程具有十分重要的意义。

1 研究方法

将凤凰山最常见的含宏观藻体的岩石制成薄片进行研究，鉴于岩石薄片的厚度和透光性，在光学显微镜下，仅可观察薄片的边缘可透光部分。

将制作好的岩石薄片放在在光学显微镜下进行观察，看此种宏观藻类岩石薄片是否显示出多细胞组织的特点。

2 结果与讨论

2.1 凤凰山具柄藻

将朝阳凤凰山最为常见的含藻类的岩石制作成岩石薄片。在光学显微镜的观察下，可以清晰的看到藻体有明显的组织分化如图1所示。不同组织的细胞在形态、大小和密集程度等方面显示出不同细胞组织所具有的明显差异。最外层为表皮，向内为成熟组织，最内侧为薄壁细胞。这种分层结构已经露出了凤凰山具柄藻向高级藻类进化的端倪。

凤凰山具柄藻岩石切片自外向里可以分为明显的3个带：即暗色外带、亮带和内部暗带。这些特征与岩石中的碎屑极易区别，后者呈现棱角状、颗粒状，矿物成分单纯，通体均一，且粒度较细，分布杂乱。

（1）暗色外带：在薄片中呈褐色结构不清，可能为碳质薄膜。可看作是藻体的表皮，起到了保护作用。

（2）亮带：内部常呈斑杂状，分布不规则，隐约显示多孔特征。此亮带可看作是藻体的成熟组织，对藻体起到了支持的作用，使其在受到海水波动时，不易被折断。

（3）内部暗带：可明显的看到若干层细胞。此暗带的厚度较厚，可判断此层是藻体含有同化结构的薄壁组织，可进行光合作用，使凤凰山具柄藻成为自养型植物。

对比现代海带的藻体横截面图，凤凰山具柄藻与海带有着非常相似的结构如图2所示。

海带的表皮细胞排列紧密;皮层由大型的薄壁细胞构成;髓起输导作用。

将凤凰山具柄藻藻体的内部暗带继续放大观察，如图3所示，可以清楚的看到若干层排列在一起椭球形细胞，且每层细胞的排列均显示出了植物薄壁细胞的特性：细胞大，排列整齐，紧密。此细胞可看做是成熟组织中的同化细胞，用来进行光合作用，产生有机物质，为藻体的生存提供养料。

如图4所示，将海带的皮层细胞放大图，图3与图4进行比较，它们有着明显的相似之处，大型薄壁细胞整齐的排列数层，细胞之间胞间隙十分明显。

由此看出凤凰山具柄藻，有着明显的藻类植物结构，具有明显的表皮、皮层和髓，与海带相比较二者的细胞结构十分相似，所以，认为这两类藻类有一定的亲缘关系。

2.2 凤凰山绳藻

凤凰山藻群中的优势种是外形轮廓简单的绳状藻体，在其岩石切片中可以清晰的看到一条绳状的藻体。且有明显的组织分化。即有一定厚度的外表皮，相对较厚且颜色明亮的成熟组织。

如图5所示，凤凰山绳藻自外向里可以分为明显的3个带：即暗色外带、具有一定厚度的亮带，暗色外带。

（1）暗色外带：在薄片中结构不清，厚度不明显。但可以将其作为界限把藻体与岩石区分开来。

（2）一定厚度的亮带：具有明显的可观察的厚度，在其中可隐约显示一些多细胞结构。

凤凰山绳藻与绳藻相比较，两者之间有着十分相似的地方。绳藻如图6所示，藻体褐色，长绳状，单条，粘滑。

将凤凰山绳藻的一部分继续放大观察如图7所示。

（1）暗色外带厚度不明显，可判断为是藻体的表皮，起到了保护作用，但考虑到其厚度很薄，判断此藻体应生活在海浪波动较小的海区。

（2）一定厚度的亮帶有明显的多细胞结构，呈不均匀分布于一个层面上，相互重叠，数量众多。由此判断藻体在三维空间中应该是成圆柱体的形态。此层应该是藻体的同化结构，通过光合作用，产生有机物。

再将现代绳藻的横截面如图8所示，与凤凰山绳藻放大图进行对比，发现有着相似的结构。

绳藻表皮具有较薄的厚度，起保护的作用;皮层由纵向排列的细胞紧密结合而成;绳藻的藻体上部中空，以便在水中浮动。

通过对比观察凤凰山绳藻，其形态和显微结构与绳藻，非常相似。具有一定的厚度，又拥有进行光合作用的薄壁细胞，所以认为凤凰山绳藻与绳藻有一定的亲缘关系。

3 结语

通过对比制作的凤凰山藻类岩石切片与现存藻类的结构特征，发现不论是从单个细胞的形态上，还是从组织结构上，凤凰山藻类均与现存藻类有着十分相似的结构，因此推测凤凰山有产出藻类化石的可能。这为更透彻的了解前寒武纪纷繁复杂的碳酸盐岩世界，提供了实际材料，也为解决诸多前寒武纪世界之谜提供了佐证的材料。

参考文献

[1] 朱士兴，孙淑芬，黄学光，等.燕山常州沟组（约1800Ma）碳质压型化石及其多细胞组织的发现[J].科学通报，1999，44（14）：1552-1557.