三峡东部寒武系底部岩家河组燧石中多样有机壁微体化石揭示早期海洋初级生产者演化

本研究聚焦埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期（E-C）海洋生态系统的关键科学问题，通过分析三峡东部岩家河组燧石中的有机壁微体化石（包括疑源类AHC组合、蓝细菌等8属8种），首次系统揭示了寒武纪底部初级生产者群落的组成特征。研究证实这些微体化石的渐进式多样化（如Asteridium tornatum、Megathrix longus等）为寒武纪生命大爆发（Cambrian Explosion）提供了重要的碳源支撑，填补了燧石特异埋藏（Lagerst?tten）中微生物记录的研究空白。

　　

在地球生命演化的宏大叙事中，埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期（E-C）犹如一场扣人心弦的"生命革命剧场"。这个距今约5.4亿年的关键时期，不仅见证了埃迪卡拉生物群的黯然退场，更迎来了寒武纪生命大爆发（Cambrian Explosion）的璀璨绽放——几乎所有可化石化的动物门类在此阶段"突然"出现。然而，这场生命剧变的幕后推手究竟是谁？科学家们逐渐将目光投向那些肉眼难辨的微观主角：作为海洋初级生产者的疑源类（Acritarchs）和蓝细菌（Cyanobacteria）。这些微小的生命体通过光合作用构建了地球最早的"能量基站"，却因个体微小且易受成岩作用破坏，在化石记录中长期处于研究盲区。

针对这一科学难题，湖北师范大学的研究团队选择三峡东部岩家河组这一跨越埃迪卡拉系-寒武系界线的关键地层作为"时间胶囊"。该团队采用高分辨率采样策略，对枪石坳剖面燧石层中的300个岩石薄片展开系统分析，借助Leica DVM6显微镜技术，首次在该地层中识别出8属8种有机壁微体化石，包括具有标志性意义的AHC组合（Asteridium tornatum、Heliosphaeridium ampliatum、Comasphaeridium annulare）、丝状体Megathrix longus以及可能代表早期真核生物的Yurtusia uniformis等。这些保存在燧石特异埋藏（Lagerst?tten）中的微体化石，犹如封存在硅质"琥珀"中的远古密码，为重建寒武纪海洋生态系统提供了全新证据。

研究结果揭示：岩家河组微体化石群落展现出明显的阶段性演化特征。在埃迪卡拉纪末灭绝事件后，疑源类率先实现形态分异，其刺状突起（如Asteridium tornatum的星状装饰）可能演化出抵御浮游动物捕食的防御机制；蓝细菌Archaeophycus yunnanensis和聚球状化石Myxococcoides sp.的繁盛，则指示了光合微生物对浅海局限盆地环境的成功适应。特别值得注意的是，这些微体化石的碳同位素组成与同期后生动物化石存在显著相关性，暗示它们可能通过"浮游生物泵"机制将表层生产力转化为深部碳库，为寒武纪动物辐射提供了持续的能量供给。

这项发表在《Review of Palaeobotany and Palynology》的研究，首次系统论证了寒武纪底部初级生产者多样性与后生动物辐射的协同演化关系。研究提出的"阶梯式复苏"模型（即蓝细菌→简单疑源类→刺球类三阶段演替）为理解E-C过渡期生物圈重组提供了新视角。更深远的意义在于，这些发现将岩家河生物群（Yanjiahe biota）的生态复杂度提升至新的认知维度——在传统认知的小壳动物、海绵等宏观化石之外，微观世界的能量流动网络同样是驱动寒武纪生命大爆发的关键引擎。正如研究者所言："这些燧石中封存的不仅是微体化石，更是一部记录地球生命从微观奠基到宏观爆发的史诗级剧本。"