实验室李三忠教授团队李洛阳副教授在国际生物学权威期刊《Biology》发表冠轮动物生物矿化起源研究新成果
近日,国际生物学权威期刊《Biology》在线发表题为《Fibrous or Prismatic? A Comparison of the Lamello-Fibrillar Nacre in Early Cambrian and Modern Lophotrochozoans》研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室李三忠教授团队成员李洛阳博士同西北大学张兴亮教授、中国科学院南京地质与古生物研究所李国祥研究员,以及瑞典自然历史博物馆Timothy Topper博士、澳大利亚新英格兰大学Marissa Betts博士等合作完成。
在前寒武纪-寒武纪过渡时期(5.6~5.2亿年),地球上首次出现了具骨骼的多门类后生动物的早期代表。 这其中,以软体动物和腕足动物为代表的冠轮动物类群对矿化骨骼的利用程度最高、化石最为丰富。然而,目前,对寒武纪大爆发时期冠轮动物骨骼化起源、演化及其与古海洋环境的协同演化关系认识非常局限,这主要是受到化石埋藏极限的制约和后期成岩作用的地质改造,因此难以准确获取这些最早动物骨骼的矿物学、多层级微观结构,以及生物控制的复杂程度信息。本项研究详细讨论了冠轮动物骨骼中一类特殊的文石质超微结构类型:珍珠质层状纤维结构。通过对现代石灰虫、头足类内壳以及寒武纪最古老软体动物贝壳超微结构的比较研究,本文揭示出珍珠质层状纤维结构在冠轮动物不同门类(环节动物、软体动物冠群和干群)中,在骨骼矿物学成分和晶体结构组织方面的根本区别。 特别地,寒武纪软体动物贝壳化石中相似的纤维状结构实际上代表了一种原始的由方解石构成的棱柱微观结构。此外,研究进一步表明,软体动物的方解石质贝壳在显生宙最初期的文石海海洋中很普遍。这对于理解古海洋化学环境与冠轮动物矿化骨骼矿物学之间的关系具有重要意义,早期动物在骨骼起源时对矿物类型的最初选择是生物主动选择的结果。
图:现生石灰虫管方解石质超微结构
文章链接:Li, L., Betts, M. J., Yun, H., Pan, B., Topper, T. P., Li, G., & Skovsted, C. B. (2023). Fibrous or Prismatic? A Comparison of the Lamello-Fibrillar Nacre in Early Cambrian and Modern Lophotrochozoans. Biology, 12(1), 113.