早寒武世澄江生物群节肢动物合瓣虾与等刺虫研究

论文摘要

节肢动物门是动物界中最大的一个门。在距今五亿两千万年前的寒武纪已具较高的分异度。几乎所有现生节肢动物门类在此时首次出现,并且还包括一些绝灭或难于归入已知门类中的属种。这些节肢动物主要保存在全球寒武纪各特异埋藏化石库中。我国早寒武世的澄江化石库是其中最具代表性的化石库之一,保存有大量具精美软躯体构造的节肢动物化石,对研究节肢动物的早期起源、演化具有重要意义。本文详细研究了澄江生物群中节肢动物2个属,3个种的形态、功能、发育、生活方式以及系统分类等方面的问题。其中,节肢动物.Jugatacaris agilis gen. et sp. nov.为新发现的属种。其壳瓣形态独特,左右两瓣在背侧相互融合,形成一个鳍状结构。头部具3只眼,并有典型甲壳动物的鉴定特征,即小触角、大触角、大颚及两个小颚,共5对附肢,且形态分异度较高。躯干部具55-65个同形体节,除最末3至5节外,其余每节具一对双肢型附肢。尾节较长,后与一对宽大尾又关节相连。同时,新种还具有鳃足纲动物特有的鉴定特征,即复杂的滤食系统,很可能是鳃足类动物的祖先型。等刺虫是寒武纪全球各大化石库中最主要的成员之一,因此备受关注。本文深入研究了我国的Isoxvs curvirostratus和Isoxvs auritus,发现两者的壳瓣、口前附肢及躯干附肢形态均不相同。对比全球Isoxvs其它种的研究结果表明,Isoxvs种间形态差异显著,将其全部置于属级分类单元内并不合理。I. curvirostratus口前具有捕食大附肢,被认为是大附肢类节肢动物。然而,本次研究发现,“大附肢”类群囊括诸多类型的节肢动物,本身并非一个单系群,且不同属种的大附肢之间亦不具有同源关系。大附肢实质为形态上相似,可能具有相同捕食功能的同功器官。同时,本论文还首次报道了I. curvirostratus的毒腺结构。其发现表明,利用毒液进行主动攻击敌害或捕杀猎物的进攻方式在早寒武世的海洋中就已经出现,体现了寒武纪海洋生物生态竞争较高的多样性和复杂性。本次研究还发现I. auritus存在性双型性：壳瓣表面光滑标本和壳瓣表面具网纹状装饰标本实为两个完全独立的类型,其表面差异并非由保存因素所造成。两类型壳瓣在腹边缘凸度、边缘加厚以及壳瓣长/高比等方面均具有各自稳定的特征,很可能分别代表同种的雌雄两性。I. auritus在胚后个体发育阶段行异形发育,具增节现象,体节由7个增至11个。同时,成年个体较幼年个体其壳瓣长/高比值显著增大。各器官发育速率亦不相同。对比Kunmingella, I. auritus可能通过形成超形演化而来。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 节肢动物的分类和演化
• 1.2.2 早寒武世特异埋藏化石库中甲壳形及大附肢类节肢动物
• 1.2.2.1 澄江化石库相关节肢动物研究现状
• 1.2.2.2 同时期其它主要化石库相关类群研究进展
• 1.3 研究材料与方法
• 1.4 涉及主要术语与缩写
• 第二章 澄江生物群的时空分布
• 2.1 定义及科学价值
• 2.2 地理分布即本文涉及化石的主要产地
• 2.3 化石产出层位及时代
• 第三章 dugatacaris agilis系统古生物学
• 3.1 系统分类
• 3.2 形态描述
• 3.2.1 壳瓣
• 3.2.2 眼
• 3.2.3 小触角
• 3.2.4 大触角
• 3.2.5 大颚
• 3.2.6 小颚
• 3.2.7 头/躯干部界线、躯体与壳瓣连接
• 3.2.8 躯干和躯干末端
• 3.2.9 躯干附肢
• 3.2.10 食物沟
• 3.2.11 肠道
• 3.2.12 生殖腺
• 3.3 功能形态学与生态
• 3.3.1 运动方式
• 3.3.2 取食方式
• 3.3.3 附肢的功能
• 3.3.4 视觉
• 3.4 讨论
• 3.4.1 壳瓣
• 3.4.2 视觉器官还是额板?
• 3.4.3 附肢与分类
• 本章小结
• 第四章 Isoxys curvirostratus系统古生物学
• 4.1 系统分类
• 4.2 形态描述
• 4.2.1 壳瓣
• 4.2.2 头部、躯干与身体连接
• 4.2.3 眼
• 4.2.4 口前单肢型附肢
• 4.2.5 躯干双肢型附肢
• 4.2.6 毒腺及其它内部器官
• 4.3 与等刺虫其它种的形态及功能比较
• 4.3.1 壳瓣
• 4.3.2 眼
• 4.3.3 口前单肢型附肢
• 4.3.4 躯干双肢型附肢
• 4.3.5 毒腺
• 4.3.6 其它软躯体结构
• 4.4 讨论
• 本章小结
• 第五章 Isoxys auritus系统古生物学
• 5.1 系统分类
• 5.2 形态补充描述
• 5.2.1 壳瓣的性双型性
• 5.2.2 壳瓣成体与幼体形态差别
• 5.2.3 眼
• 5.2.4 口前单肢型附肢
• 5.2.5 躯干双肢型附肢
• 5.2.6 其它结构
• 5.3 讨论
• 5.3.1 性双型性或独立种
• 5.3.2 耳形等刺虫生活方式
• 5.3.3 耳形等刺虫个体发育
• 本章小结
• 结论及今后工作方向
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文及取得的科研成果
• 致谢