闵筱等-PR：埃迪卡拉纪末期一个多样化的钙化蓝细菌组合类群

蓝细菌是地球上最早出现的生命形式，化石记录非常广泛，其最早的化石记录可以追溯到35亿年前，目前仍在争议中。从寒武纪早期开始的显生宙，蓝细菌的主要保存方式为具有钙化胶质鞘的蓝细菌，由于此类蓝细菌在活体时胶鞘常发生钙化作用更易于保存为化石。钙化事件对应着特定的环境条件，研究钙化蓝细菌对于探讨早期生命的演化、地球早期大气圈、水圈的演变,以及海洋环境演变都有着重要的意义。蓝细菌活体胶鞘的钙化作用被认为是由二氧化碳浓缩机制（CCMs）诱导产生，最近的研究表明中奥陶世晚期到晚奥陶世晚期钙化蓝细菌多样性比之前所识别的增加了10倍，与外部的持续降低的CO₂浓度和溶解的O₂水平增加一致，这些蓝藻钙化化石数据为奥陶纪大气CO₂模拟估计值提供了一级约束条件。然而钙化蓝细菌在新元古代仅有零星发现，直到早古生代之后才广泛出现。虽然寒武纪早期碳酸盐岩地层中发现的磷酸盐化蓝细菌化石并不罕见，但至今对寒武纪早期磷酸盐化保存的相关化石缺乏系统描述和研究，而前寒武纪更是极少见诸报道。 

近来中国地质调查局成都地质调查中心的闵筱博士与西北大学合作者在陕西南部埃迪卡拉纪末期高家山生物群中发现了一个极具多样化的、三维立体磷酸盐化保存的钙化蓝细菌组合，经过详细观察和研究，目前已鉴定出4个属8个种，主要包括Girvanella，Obruchevella，Subtifloria，Cambricodium等。Girvanella，Obruchevella，Subtifloria归于蓝藻门颤藻科，根据Cambricodium的伪枝结构特征和丝状体削尖形态将其归于蓝藻门胶须藻科。这些三维立体磷酸盐化保存的钙化蓝细菌提供了新的形态和埋藏学信息，可与寒武纪早期为数不多的磷酸盐化钙化蓝细菌和磷酸盐化未矿化蓝细菌-奥斯坦型蓝细菌进行对比。通过对钙化蓝细菌组合的磷酸盐化保存方式的深入研究，认为其在活体时胶鞘发生了钙化作用，并在化石化过程中被磷酸盐交代，或者经历了磷酸盐交代和充填共同作用，因而形成了表面光滑、壁厚均一且无细胞结构保存的空心或者实心的丝状体形态。在前寒武纪末期灯影组首次发现的钙化蓝细菌，展示了新元古代末期丰富和相对多样化的钙化蓝藻菌群；此发现也填补了全球范围内该时期钙化蓝细菌的空缺。同时，与最早的具矿化骨骼生物化石Cloudina和Sinotubutes共生的钙化蓝藻菌的多样化，揭示了当时的海水化学条件是有利于生物沉淀碳酸钙作为其骨骼材料的。此外，它支持了生物在前寒武纪和寒武纪过渡时期的演化连续性，同时暗示着，新元古代末期海水中的CaCO₃沉积速率与古生代早期几乎相同。 

本项研究得到了国家自然基金项目与中国地质调查局地质调查项目的联合资助，成果近期发表于国际SCI期刊《Precambrian Research》。 

Xiao Min, Hong Hua, Lijing Liu, Bo Sun, Zaihang Cui, Qiaokun Dai, 2020. A diverse calcified cyanobacteria assemblage in the latest Ediacaran. Precambrian Research. 342(105669). 

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105669