湖北宜昌麻溪埃迪卡拉纪晚期宏体化石研究

The Ediacaran Miaohe biota in South China contained exceptionally preserved macroscopic carbonaceous compression fossils that witnessed the radiation of multicellular eukaryotes before the Cambrian explosion. However, the uncertainties of paleobiological implications and paleoecological property of the Miaohe fossils have strongly restricted the full understanding of the evolution of early life. The proposed program, based on a new Ediacaran assemblage of abundant macrofossils from the Maxi section in Yichang area, aims to explore its biological affinity and paleoecological attribute through morphological, taxonomic, taphonomic, and ecological analyses, shedding new light on the early evolution of multicellular life.

庙河生物群是埃迪卡拉纪多细胞真核生物辐射的重要实证，然而其生物学和生态学属性的不明确严重制约了其对早期生命演化研究的意义。本项目立足于庙河生物群新的产地——湖北宜昌麻溪剖面，以该剖面埃迪卡拉纪晚期地层中丰富的宏体化石新材料为研究对象，开展形态学、分类学、埋藏学和生态学的研究，揭露生物群面貌，约束其生物学属性，探讨其古生态意义，为揭示地球早期多细胞生命的演化过程提供支撑。

湖北宜昌麻溪剖面庙河段地层中保存了大量特异埋藏的化石材料，是埃迪卡拉纪多细胞真核生物辐射的重要实证，对早期生命演化研究具有重要意义。本项目通过大规模采集化石标本，一方面在该剖面挖掘了大量保存精美的宏体化石材料，另一方面新发现丰富的磷酸盐化微体化石标本。通过对麻溪剖面庙河段宏化石开展系统古生物学研究，共描述宏体化石18属22种，自下而上划分为Grypania spiralis-Jiuqunaoella simplicis和Protoconites-Doushantuophyton-Enteromorphites两个化石组合。这些化石以有机碳质压膜、黄铁矿化和铝硅酸盐化等多种方式保存，表明前寒武纪特异埋藏化石库是多种地球化学过程共同作用的结果。根据化石形态结构特征，认为它们主要以底栖生活类型为主，包括多种类型的底栖宏体藻类，兼具可能的动物化石类型。进一步结合主微量和铁组分等地球化学数据分析，认为氧化还原条件并非是上述宏体化石在垂向上形态变化的主要影响因素。通过对麻溪剖面庙河段微体化石的研究，识别微体化石14属19种，包括球状、丝状蓝藻、简单光滑球状化石、多细胞藻类，和可能的动物胚胎化石Megasphaera。这些新化石材料扩展了对寒武纪大爆发前夕海洋生态系统组成的认识。但对比可知，瓮安生物群和埃迪卡拉纪早期地层中常见的大型具刺疑源类化石，在麻溪微体化石组合中缺失，表明以大型具刺疑源类为代表的微体化石可能是Kotlinian生物危机事件的一部分。此外，以本项目为依托，通过对具有相似地层序列的邻区——神农架东部地区新元古代地层开展研究，在该区莲花村剖面庙河段中发现大量宏体化石，共鉴定11属12种，并详细描述了其在垂向上的形态、丰度和分异度的变化；此外还在该剖面陡山沱组第二次碳同位素负漂移(EN2)对应地层区间的燧石结核/条带里，发现大量的微体化石，共鉴定32属80种，包含1个新属和7个新种。通过大型具刺疑源类的对比，可与前人在湖北峡东地区建立的Tanarium conoideum-Cavaspina basiconica组合带对比。这些材料的发现扩大了华南埃迪卡拉纪宏、微体化石的分布范围，为开展区域乃至全球范围内埃迪卡拉纪生物面貌和地层对比提供了更多资料。