寒武纪底质革命:从微生物席底到生物扰动混合底

前寒武纪生态系以微生物的繁盛为特征,以叠层石和微生物成因沉积构造的大量发育为标志.后生动物及其遗迹化石出现在新元古代"雪球事件"之后,并与微生物席组成"埃迪卡拉花园".新元古代的海底以发育完好的微生物席底和微弱的垂向生物扰动为特征,沉积物含水量低、沉积物-水界面平滑稳定;到寒武纪,由于垂向生物扰动的大量增加,微生物席底逐渐衰弱,"显生宙式"的海底沉积物含水量高、上下层沉积物易于混合和悬浮、沉积物-水界面模糊.自寒武纪开始,随着后生动物活动在浅海环境中不断地增多,遗迹化石习性类型趋于多样化和复杂化,微生物席底开始向较深的陆架乃至深海迁移并逐渐消亡.

新元古代末期高家山生物群的生态多样性

新元古代末期是生命演化的关键转折期,也是以微生物占主导的生态系统向显生宙以后生动物占主导的生态系统的转变期,埃迪卡拉纪大型软躯体生物以固着、底栖、食悬浮为特色,普遍缺乏运动能力。作为这一时期特殊代表的高家山生物群,是目前新元古代唯一一个以黄铁矿化三维保存的管状和锥管状化石为主导,兼有骨骼生物、原生动物、钙化蓝细菌类及遗迹化石的多门类生物组合,是研究埃迪卡拉纪末期生命演化和生态系统演变十分重要的载体。本文通过对高家山生物群古生态学的初步研究,揭示出在前寒武纪—寒武纪之交,生态系统已显示一定的多样性。为适应平底面上(level-bottom)微生物席的发育,高家山生物群的许多生物采取了适应性的生存策略,通过黏附或插入微生物席中,营底栖固着食悬浮(如Cloudina、Conotubus)或化学共生(可能的Shaanxilithes)或平躺(如Gaojiashania和Sinotubulites)食碎屑生活。底内遗迹化石表明存在可能的表栖和半内栖、可自由运动、食碎屑的造迹生物。Conotubus中常见的“回春”或“复苏”现象,Gaojiashania和Sinotubulites的身体扭转或生活姿态调整则是对频繁风暴事件的被动适应。