近日，中国科学院南京地质古生物研究所博士研究生咸晓峰，在研究员张华侨和瑞典隆德大学教授Mats E. Eriksson的共同指导下，对古球蛋状化石进行了深入研究，建立了古球蛋状化石的新的分类方案。研究认为古球蛋状化石更可能是寒武纪早期的藻类，而不是动物胚胎或休眠卵。
相关成果已在线发表在国际地学领域专业期刊《古地理，古气候，古生态》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）上。
古球蛋（Archaeooides）是报道于寒武纪早期的一类球状化石。它的表面具有规则而紧密分布的瘤状装饰，标本最小直径在400微米左右，最大直径可在2毫米以上。
传统的分类方案将所有古球蛋状化石（Archaeooides-like microfossils）归为一个形态种，即瘤面古球蛋（Archaeooides granulatus Qian, 1977）。但是，这个分类方案忽略了古球蛋状化石表面装饰和个体直径存在的巨大差异。长期以来，古球蛋被认为是分类位置未定的微体化石。
此前有学者提出古球蛋可能是动物胚胎，也有学者认为它可能是某种无脊椎动物的休眠卵。古胚胎学（palaeoembryology）为早期动物的演化发育生物学研究提供了独特的窗口，但前提是化石的动物胚胎属性得到确认且亲缘关系得到限定。因此，古球蛋状化石的生物学属性和分类位置应该要有明确的定论。
该研究涉及的古球蛋状化石标本约200枚，为磷酸盐化立体保存，来自于陕南西乡县张家沟剖面宽川铺组和川北南江县新立剖面新立段。关键化石产出层位位于寒武纪幸运期第一个小壳化石带内，绝对地质年龄约535百万年。
研究发现，古球蛋状化石的表面装饰存在很大的不同。如果采用传统的分类，它们应全部归入瘤面古球蛋。此次研究依据化石标本表面装饰差异区分出四种不同的类型。除了已报道过的具有瘤状装饰的瘤面古球蛋外，还有三种新类型：具有刺状装饰的Shaanisphaera spinosa gen. et sp. nov.，具有锥状装饰的Qinlingisphaera conica gen. et sp. nov.，和具有扁圆状装饰的Dahisphaera plana gen. et sp. nov.。这说明传统的分类方案严重低估了古球蛋状化石的形态多样性，且不同类型的化石标本不应放在一起用来论证古球蛋的生物学属性和分类位置。
研究表明这四个类型的标本都具有非常大的直径范围。以Archaeooides granulatus为例，其标本直径可以从最小593微米连续增大到最大2463微米，相差四倍左右。这与同一属种动物胚胎通常具有固定或较窄的直径范围相矛盾，也与已知的早古生代动物胚胎化石具有较窄的直径范围相矛盾。
研究认为古球蛋状化石的壳壁受埋藏学改造较大。即使是同一个属种不同的标本，其壳壁厚度可能都不一样。壳壁中常见多孔结构，但是这种多孔结构也会分布在明显是成岩作用形成的结构中，实际上是埋藏学假象，而非生物结构，因此不能和现生无脊椎动物休眠卵的壳壁相对比。
研究发现，古球蛋状化石与现生甲藻、绿藻等藻类中的一些属种具有极高的形态相似度。古球蛋状化石的四个类型具有的较大的直径分布范围更可能代表的是种内差异，有可能是个体发育现象，即不同大小的标本代表不同的发育阶段。这种生长模式在现生和化石藻类中也是常见的。
研究认为，古球蛋状化石都是有机质的球状囊泡，具有相似的表面装饰，较长的生长序列（个体可以从数百微米长大到1-2毫米），未知的壳壁厚度，多为中空的表面装饰。
因此，研究认为古球蛋更可能是寒武纪早期的藻类，而不是动物胚胎或休眠卵。
本项研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、瑞典研究理事会和国家留学基金委CSC的联合资助。
论文相关信息：Xian, X., Eriksson, M.E., Zhang, H., 2023. Reassessment of Archaeooides based on new material from the Fortunian (early Cambrian) of China infers algal affinity. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2023.112011
古球蛋状化石的四种不同类型. A, E, I–M: Archaeooides granulatus (Qian, 1977) emend. nov.; B, F: Shaanisphaera spinosa gen. et sp. nov.; C, G: Qinlingisphaera conica gen. et sp. nov.; D, H: Dahisphaera plana gen. et sp. nov.
古球蛋状化石的四种不同类型的复原(A–D)及直径与壁厚散点图(E)
古球蛋状化石的四种不同类型的大小分布图
古球蛋状化石及其超薄切片(A–I)和Micro-CT三维重建(J–L).
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