摘要
多细胞红藻的起源与早期演化是一直困扰学术界的重要科学问题。目前关于光合质体起源的认识主要来自于内共生理论，而红藻的多细胞化则被认为是独立起源的结果。这些理论或假说都需要被深时记录的化石证据检验。但长久以来，早期多细胞红藻化石稀缺，保存质量普遍较低，借助分子钟计算和生物标志物的检测又存在较大的不确定性，为重建多细胞红藻的起源和早期演化历程带来了困境。因此，具有高保真度和大量产出多细胞藻类化石的前寒武纪时期瓮安生物群在研究多细胞红藻的早期演化和生态功能方面具有重大意义。 本文选取瓮安生物群中报道的多细胞红藻作为研究对象，以岩石切片中的化石材料为主，酸洗挑选的三维立体化石材料为辅，二者结合，通过显微结构成像和显微谱学分析等多技术跨平台联用，在多维度（从点-线-面到三维立体空间）和多尺度（从毫米到亚微米）上对化石进行高分辨率研究，旨在一站式获取化石的结构和原位矿物组成等成分信息。本文针对同一批标本，综合运用扫描电子显微成像、数字玻片扫描成像、激光共聚焦显微成像、同步辐射X射线三维无损成像、激光共聚焦显微拉曼光谱分析等技术，整理出各技术的原理、对于检测磷酸盐化微体化石的优势、实验流程及注意事项、实验结果等，开发出一套针对磷酸盐化微体化石的综合性检测方案和流程，达到从显微学到显微谱学上的对微体化石结构和成分信息的充分挖掘。 基于以上技术，笔者观察大量新材料发现切片中观察到的所谓四分和八分“孢子”结构并非红藻孢子体世代产生的孢子，而与被前人解释为果孢子体世代的果孢子囊——细胞岛结构有关，认为前者是后者的早期发育阶段，并据此提出细胞岛结构的生长模式，认为该结构与现代红藻果孢子囊释放果孢子进行生殖的机制不同，它们可能通过整体释放而行使繁殖功能。 本研究首次发现瓮安生物群中呈三维立体保存的多细胞冠群红藻完整个体标本。同步辐射X射线三维无损成像研究发现该红藻化石呈短棒状，发育盘状固着器，藻植体具有典型的细胞分化和细胞程序性凋亡的特征，产生了不同功能的组织，并在标本顶部的外皮层发现了大量四分孢子，表明其可能为底栖固着的孢子体世代个体，通过释放四分孢子体进行生殖。
NETL