张莺

摘 要：辽宁省朝阳市作为化石的多发区域，在凤凰山地区可见多种类型的蕴含藻类的岩石。对其进行岩石切片电子显微镜观察，发现不管是在原始分生组织还是成熟组织中，均呈现出明显的植物体特征，即出现了成熟的大型细胞，并显示出较为明显的细胞亚显微结构：细胞核、细胞壁、各种细胞器。这些细胞亚显微结构特征均表明了凤凰山具有产出藻类化石的可能性。为了解漫长神秘的前寒武纪碳酸盐岩世界提供了实际的材料。

关键词：凤凰山；藻类岩石切片；细胞亚显微结构

中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）15-0242-03

1 凤凰山宏观实体藻类

宏观藻类化石是指那些肉眼可见的低等植物化石，常常以碳质薄膜方式保存在富泥质的岩石之中，一般以膜片状出现。

辽宁省朝阳市的凤凰山位于辽西朝阳市城区东部4公里处，最高峰海拔660米。在其核心部位采集可能蕴含宏观藻类的岩石。综观已知的各类藻类化石标本，其宽度或直径大多是毫米级的，达厘米级的极为少见。但凤凰山藻类植物的标本多数具有上下之分，不仅在体型上达到了厘米级，而且可见完整的植物体形态，是已达一定进化水平的宏观藻类，尤其是其中的大中型藻类可能具有时代的代表性，并可能成为潜在的标准化石。

2 电子显微镜观察凤凰山藻类岩石切片

常规岩石切片的显微镜观察结果表明，疑似的凤凰山宏观藻类化石已经出现了细胞组织分化的趋势，这些原始多细胞组织包括可能的原始分生组织或薄壁组织，中间的髓部、以及表皮。但是其微小的细胞亚显微结构尚未看清。

现将凤凰山最常见的藻类岩石做岩石切片，在电子显微镜下观察。进一步发现了，许多植物的显微结构，从而进一步证明了朝阳市凤凰山地区有出产藻类化石的可能。凤凰山绳藻如图1所示。

将含有凤凰山绳藻的岩石做成标准的岩石切片，在电子显微镜下，不断地放大观察，发现凤凰山绳藻是多细胞的高级藻类。

将凤凰山绳藻的岩石切片放电镜下扫描，可以明显看到的属于植物体的特征：细胞排列紧密，有规则的分布在一个平面上，在图片上可以粗略的看出3种类型的细胞，即：大型的成熟细胞、小型的细胞及一些散落分布的小圆粒。如图2所示。

（1）小型细胞：小型细胞多为球状，显现出细胞幼年期的特点，有些是处于正在分裂的两个细胞，有可能是分生组织。（2）大型细胞：这些细胞已经显示出了成熟细胞的特点，体积大，有一定的形状。细胞的中心部位显示出明显的暗色区域，可以判定其为细胞核。（3）散落分布的小圆粒：初步判断其可能为幼年期的细胞，也有可能属于较小的孢子。亦或是大型成熟的细胞的细胞核。

近期，浙江大学关于为绿藻细胞披上一层二氧化硅“外衣”，的课题。所拍摄的绿藻图片，与凤凰山绳藻的电镜图片更是非常相似，进一步证明了凤凰山有藻类化石的可能。绿藻细胞如图3所示。

放大电镜的观察倍数，在电镜扫描图中，一些较为大型细胞显示出较为明显的细胞显微结构：（1）具有生物细胞的形状。（2）具有明显的细胞边界。（3）一个大型的成熟细胞，中心部位具有一个类似于细胞核的结构，细胞核内的暗色内含物可能是核仁。如图4所示。

与现生植物的石细胞相比，两者之间体型非常的相似。可以明显的看出植物细胞的个体，细胞壁，以及颜色较深的细胞腔。

继续放大电镜的观察倍数，可以清楚的发现：如图5所示。

（1）细胞核分布在细胞的中心部位，有些“细胞核”散落出去。其大小为微米级（1～3μm）的。对比现生植物细胞的细核，两者在位置与形态上都十分的类似。（2）在图5中可以看到类似“叶绿体”的细胞器，藻类植物的等级相对较低，还未发育出“叶绿体”，图4中有层次的“叶绿体”细胞器，应该是可以进行光合作用的光合片层。 在现生的藻类植物中行使光合作用的就是光合片层，其由一至数条类囊体构成，在凤凰山绳藻的岩石切片中可以明显的看到光合片层的存在，再次证明了，凤凰山有藻类化石的可能。（3）图5中体积远小于“核仁”的圆球状，判断其为孢子，这就表明了该藻类有性生殖的可能，应该为比较高级的藻类。但由于未见孢子上生有鞭毛，所以不能判断其到底是不动孢子还是游动孢子。

在凤凰山绳藻扫描电镜图中，细胞的细胞壁被纵向切开，可以看出该细胞壁显示出一些明显的层次并表现出具有细胞壁和细胞膜分化的特点，如图6所示。

而图5中的棒状结构，从其外型上初步判断其为线粒体，而它与整个细胞及孢子的大小相对比后，进一步加深此判断。

在凤凰山绳藻扫描电镜图中可以看到细胞内纵向分布的微丝，它们在细胞中相互交织，形成一个网状的结构，成为细胞内的骨骼支架，使细胞具有一定的形状。其与现代植物细胞的微丝相比较有着相似的结构。如图7所示。

在凤凰山绳藻岩石切片上，可以在单个细胞上见到圆形的钻孔，孔壁十分光滑，孔分布也不均匀，初步推测其为纹孔。如图8图所示。

纹孔就是植物细胞的细胞壁上，由于细胞壁的加厚不均匀，很多地方留下没有增厚的空隙而形成。细胞的原生质丝通过纹孔与相邻的原生质体相连，以达到信息的传递。

在凤凰山绳藻扫描电镜图中，可以十分清楚的观察到，如图9所示。

（1）大型成熟细胞，细胞边界中的层次分异显示出细胞壁和细胞膜的构造。（2）在成熟细胞的表面分布着一排排列十分整齐的小孔。孔径极小，成排出现，分布不规则，多出现在大型成熟细胞上，从植物生理角度分析其出现的原因有：1）减轻藻体重量，利于飘浮或运动，节省能量；2）起加固和缓冲作用，有利于保护藻体；3）从其大小和排列的顺序推断其为胞间连丝。

3 结语

从凤凰山绳藻的电子显微镜岩石切片上来看不管是在可能的原始分生组织还是在原始成熟组织中，均发现了一些成熟的大型细胞，显示出较为明显的细胞亚显微结构：（1）具有明显的细胞边界，该细胞壁还显示出一些明显的层次特点；（2）在细胞内还发现了一些形态不规则类似于叶绿体、线粒体、之类的细胞器；（3）较为明显的细胞核，分布在细胞的中心部位。（4）用于进行细胞间能量和信息传递的纹孔与胞间连丝。

这些细胞亚显微结构特征均表明了凤凰山藻类化石具较为明显的多细胞真核生物属性，也就是说，电子显微镜的岩石切片显示出的植物細胞特征，再次证明了，凤凰山有产出化石的可能。

在漫长的前寒武纪世界存在着许多“谜”一样的问题，辽西地区本就是化石的多发区域，在辽宁省朝阳市的凤凰山地区发现的这些可能蕴含藻类的岩石，由于其生物学属性和生物分类位置因为缺乏现代的类比物，还难以准确的确定，其是否属于实体化石，但是其在电镜下所表现出的原始细胞组织分化以及细胞显微结构，均表现出了多细胞真核生物的特点，这不仅为解漫长神秘的前寒武纪的碳酸盐岩世界提供了实际的材料。也标志着以微体生物占主导地位的时代已经结束，取而代之的以植物为先导的海底“草原”的展布为食草动物的发生与发展提供了前提条件。endprint