寒武纪大爆发常被看作动物的“高光时刻”：5亿多年前海洋里突然涌现出各种捕食者、滤食者，食物网急速复杂化。但一个问题长期被忽略——作为海洋食物链基座的浮游藻类，面对越来越大的摄食压力，只能被动挨吃吗？
近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员殷宗军领衔的联合团队，在陕西西乡早寒武世宽川铺生物群中找到答案。他们发现一种保存精美的多细胞藻类新属新种——具盖多孔球藻（Polyostiosphaera operculata），并用高精度显微CT给它做了“三维体检”。成果以封面论文发表于《英国皇家学会学报B辑》（Proceedings of the Royal Society B）。
这种微体化石只有约0.5—0.85毫米，却藏着精巧结构：最外层是许多小细胞疏松排列成的中空球状囊包；内部是约200—500个较大细胞组成的细胞群；保存最好的标本中，两层之间还有一层不具细胞结构的膜。囊包表面分布着规则圆孔，部分孔口被带同心环纹的塞状孔盖严密封闭，就像一排微型“舱门”。
细胞大小统计显示，外层小细胞和内层大细胞呈明显双峰分布，说明它们已发生空间与功能分化。研究推测，外层小细胞承担保护和维持结构的功能，相当于体细胞/营养细胞；内层大细胞则是生殖细胞或繁殖体。当繁殖体成熟，孔盖可能脱落，形成通往外界的通道，让繁殖体“排队出门”，而不必撕裂整个母体囊包。这使分阶段、多次释放繁殖体在解剖学上成为可能；不过论文也强调，化石尚未直接证明同一个体确实多次繁殖，释放后的发育过程仍未知。
为了评估它的复杂程度，团队用27个表型特征，将具盖多孔球藻与寒武纪多细胞藻类及现生团藻科比较。结果显示，它的复杂度高于同时代多数藻类，在可保存的细胞分化和繁殖结构上，接近高度组织化的团藻。但它并非团藻的直接祖先，而是一个功能比较对象。
为什么早期藻类要“投资”如此复杂的生殖细胞释放系统？研究提出，这是一种生活史权衡的产物。寒武纪动物消费者大量出现，摄食压力上升，海水环境也频繁波动。保护性外层和孔盖虽然耗能，却能保护脆弱的繁殖体，并可能调节释放时机、分散繁殖风险。具盖多孔球藻因此表明，寒武纪初级生产者不是背景板，而是生态变化的积极参与者；消费者与生产者的互动，可能不仅决定“谁吃谁”，也影响“何时、如何繁殖”。
论文第一作者为南京古生物所与贵州大学联合培养博士生陈栎蓉，殷宗军为通讯作者。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和贵州省科技基金的资助。南京古生物所吴素萍提供了显微CT实验技术支持，谭超绘制了科学艺术复原图。
论文相关信息：Chen L, Yin Z, Liu W, Xiang K, Qin S, Yang X, Li G, Zhu M. 2026 Complex reproduction reflects life-history trade-offs in early Cambrian multicellular algae. Proc. R. Soc. B 293: 20261709. https://doi.org/10.1098/rspb.2026.1709.
Polyostiosphaera operculata gen. et sp. nov. 正模标本三维结构与解剖图
Polyostiosphaera operculata gen. et sp. nov. 副模标本三维结构与解剖图
Polyostiosphaera operculata gen. et sp. nov. 繁殖过程的艺术重建与期刊封面
现生团藻科和寒武纪早期多细胞藻类的形态复杂性对比
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