古生物学第5讲原生动物.ppt

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1、下篇：各论,主要门类特征与生态,第六章 原生动物门（Protozoa）,一、原生动物概述,单细胞，最低等动物，与多细胞后生动物相对应无器官，单有“类器官”个体小，分布广据运动类器官的有无，分为鞭毛虫纲、纤毛虫纲、孢子虫纲和肉足虫纲4个纲,原生动物各纲代表,原生动物的分类：原生动物按其运动器官的构造和运动的方式可以分为四个纲：鞭毛虫纲，根（假、肉）足虫纲、孢子虫纲、纤毛虫纲。1、鞭毛虫纲：靠身体前端伸出的一根或几根鞭毛作为运动器官。体内含有叶绿素，可以进行光合作用，营自养性营养。由于它们营自养生活，有人就将其归入植物界，但是它们又以能够运动而区别于植物界，这也恰好证明了它们的原始性。因为生物界的

2、起源是相同的，所以越靠近共同起源的祖宗，它们的亲缘关系就越密切，差别也就越小，相似之处也就越多，也就越难以区别。反过来难以区别的就说明越靠近祖宗，就越原始。,鞭毛虫纲的代表是绿眼虫。其身体前端伸出一根鞭毛，作为运动用的细胞器，有眼点作为在运动中感觉的胞器，色素体可进行光合作用，制造食物，细胞核是主要司遗传的。,鞭毛,眼 睛,可 收 缩 的 液 泡,细 胞 核,核 仁,从 光 合 作 用 中 储 存 的 多 糖,眼虫细胞最主要的特征是 具有能光合作用的叶绿素,色素盾,鞭毛虫纲无重要的化石，仅在国外中新生代地层中见有个别化石报导。因而没有重要的地质意义。但是据近年来的研究，可以把眼虫作为有机污染的

3、生物指标。2、根足（假足或肉足）虫纲：其特点是身体各部分在不断的变化，可以伸出指状或丝状的假足，这种假足具有运动和摄取食物的功能。有的种类具有石灰质或几丁质的外壳，或硅质的骨骼。根足虫纲的代表是大变形虫，其身体在不断地改变，在改变的过程中，便伸出指状或丝状的假足，利用假足可以运动和摄取食物。另外在体内还有食物泡，对摄取来的食物进行消化。其最主要的特点是变形运动。根足虫纲在原生动物门中，对地质来说是最有意义的一个纲，因为它们具有钙质或几丁质的外壳，所以易保存下来而形成化石。其中有孔虫目的蜓科就是最重要的一类，它是良好的标准化石和指相化石。所以也是我们后面将要介绍的重要内容之一。,3、孢子虫纲：完

4、全寄生，无运动器官或者只在生活史的一定阶段以鞭毛或假足为运动器，这可以说明孢子虫和鞭毛虫以及伪足虫有亲缘关系，孢子虫纲全营异养性生活。孢子虫纲的代表动物是疾原虫，这种虫寄生在人体中可起疾病，有的地方叫打摆子。病发作时一般多发冷发热。,4、纤毛虫纲：其特点是以纤毛做为运动器，一般终生具纤毛。纤毛的结构与鞭毛相同，不同的是纤毛短而多成排分散存在。纤毛虫纲的代表动物是草履虫，生活在淡水中。一般沼池小河沟中都能采到。其形状很象一只草鞋，全身长满了纵行排列的纤毛。游泳时，全身的纤毛有节奏地摆动。同样体内也有司消化用的消化泡。,二、放射虫目,海生、漂浮形态多样个体小，一般常赋存在深海硅质岩中,图6-二、放

5、射虫目二、放射虫目3,放射虫,放射虫各类化石代表,寒武纪出现，泥盆纪后期和石炭纪达到繁盛。侏罗纪和白垩纪发展到了一个新的水平，新生代是放射虫发展的顶级时期，第三纪地层进行的分带就是根据放射虫化石进行的。,有孔虫的一般特征有孔虫属于原生动物门（protozoa），肉足虫纲中的一个目。有孔虫是微小的、原始的单细胞动物，其大小一般在1mm以下，最大可达110mm。有孔虫的虫体由一团原生质构成，原生质分化为两层，外质和内质(如图)。外质较薄而透明，伸出许多分叉、分枝的丝状的伪足（psendopodia）起运动和捕食作用。外质还可分泌钙质形成硬壳，或分泌胶结物粘结其它物质形成硬壳。内质颜色较深，内有细胞

6、核和具其它不同功能的细胞器。由外质分泌的钙质壳和由粘结物粘结其它物质形成的外壳（test）是有孔虫保存化石的主要部分。,三、有孔虫目,硅藻,伪足,口孔,壳,内质,外质,现代有孔虫,浮游有孔虫活个体,有孔虫的生活环境：现代有孔虫绝大多数生活在正常海域，少数生活在泻湖、沼泽、河口等滨海边缘环境或残留海水等半咸水水域。,有孔虫的生活方式：大多数有孔虫营底栖生活，少数营浮游生活。底栖有孔虫可以分为小有孔虫和大有孔虫，小有孔虫直径一般为2.5mm以下，大有孔虫一般大于2.5mm。,有孔虫生活史中存在着有性生殖和无性生殖交替进行的现象，称为世代交替，无性生殖由成熟的裂殖体进行简单的复分裂产生大量无性胚胎的

7、母体，其幼虫成熟后发育成配子母体，这个过程就是无性繁殖世代。配子母体达到成熟就开始了有性繁殖世代，配子母体可产生大量带鞭毛的配子，两个配子结合形成合子，合子即可发育成长为新的裂殖体，如此反复循环，不断繁衍。无性世代产生壳的初房较大，称为显球型壳；有性世代产生的裂殖体壳的初房较小，称为微球型壳。这样，同一个种中由于世代交替产生显球型和微球型两种不同类型的壳，叫做有孔虫的双型现象，双型的认识对化石的鉴定具有重要的意义。,幼年裂殖体,幼年配子体,成年裂殖体,成年配子体,二、有孔虫壳体房室的排列方式 有孔虫其原生质分泌壳质形成壳子，或分泌胶结物粘结其它颗粒形成壳子，壳子中空，称为房室或壳室。房室顶端有

8、一圆形或其它形状的开口叫口孔。多个房室组成的壳，其最早形成的，最小的房室叫做初房，以后继续分泌壳质形成第一房室最后一个房室叫终室，分隔两个房室的壁称为隔壁，隔壁是壳壁向前沿伸时向内转折的部分，隔壁与壳壁相交的线称为缝合线。口孔位于终室的顶端，其形状变化多样，口孔周围的壁称为前壁。,口孔,内口管,房室,壳壁,隔壁,缝合线,初房,隔壁,房室,壳壁,口面,缝合线,口孔,口唇,口面,有孔虫壳体的基本构造,有孔虫壳子的排列方式各有不同，有三大类型：1、单房室壳（unilocular test）；2、双房室壳（bilocular test）；3、多房室壳（mulitilocular test）。正因为这种

9、房室排列的不同类型，导致了有孔虫壳形的千变万化，也是分类、鉴定的重要标志，下面我们将着重介绍几种类型的排列方式：,（一）单房室壳 单房室壳是最简单的，由一个房室组成，房室上具有一个或多个口孔，其形状变化多样，有球形、圈形、树枝形、瓶形、梨形、放射状等(如图)。,球形,球形,树枝形,放射状,瓶形,梨形,圈形,单房室有孔虫,（二）双房室壳 双房室壳一般由一个球形的初房和一个管状的第二房室组成，口孔常位于管状第二房室的末端。由于管状第二房室生长方式的变化使壳体呈现各种各样的形态。常见的有圆管形壳，初房球形，第二房室呈直管状，如砂杆虫（Hyperammina）；圆盘形壳，管状第二房室围绕球形初房在一个

10、平面上盘旋生长，壳呈圆盘状，如砂盘虫（Ammodiscus）；球形壳，管状第二房室围绕初房不规则地旋绕，使壳呈球形的球旋虫（Glomospira）；螺锥形，管状第二房室紧接初房螺旋状旋卷生长，如棒锥虫（Turritellella）；此外还有一些第二房室在生长的早期和后期生长方式发生变化，形成“之”字形等。,圆盘形,直管形,球形,螺锥形,之字形,双房室有孔虫,初 房,口 孔,（三）多房室壳 多房室壳由两个以上的房室构成，每一个房室都代表着个体发育的一个阶段，由于房室的形状和排列方式不同，壳体形态变化很大，房室排列方式可归纳成几种类型：1、单列式壳（uniserial test）壳房室的生长沿直线

11、或弧形单列排列形成单列式壳，前者称单列直线形壳，后者称单列弧形壳。有的房室呈弧形沿扇面方向增长，构成扇形（fan-shaped）壳，但仍属于单列式类型。在房室的生长过程中，如后生长的房室仅掩盖了前一房室的口面部分，侧称为“不超覆”，如后生长的房室不仅掩盖了前一个房室的口面，还掩盖了口面周围部分的壳壁，侧称为超覆。,单列直线型（不超覆）,单列式壳,单列弧线型（不超覆）,单列直线型（超覆）,扇形（超覆）,2、平旋式壳，壳的后生房室围绕初房始终在一个平面上旋转生长形成平旋式壳，每生长一圈房室构成一个壳圈，两个相邻壳圈之间的接合线称旋缝合线。在平旋式壳中，后生长的壳圈常包围前生长的壳圈，根据包裹的程度

12、不同可将平旋壳分为露旋壳，包旋壳和半包旋壳。,平 旋 式 壳,露旋壳：侧视 壳缘视 侧视,包旋壳：侧视 壳缘视 侧视,3、螺旋式壳（frochospiral test），房室在若干个彼此平行的面上，围绕一根通过初房中心并与这些平面垂直的假想的轴呈螺旋式排列。螺旋式壳有背和腹之分。在背侧（旋侧），由于后生长的壳圈仅部分包裹先生长的壳圈，因此初房和各壳圈均可显露；在腹侧（脐则），由于后生长的壳圈包裹了先生长的壳圈，所以只能看见终壳圈的各房室，在壳的脐侧中央常出现下凹的脐。二列式壳和三列式壳都是一种规则的螺旋式壳，二列式壳每个旋圈由两个房室构成，三列式壳每个旋圈由三个房室构成。,螺旋式有孔虫壳体的形

13、态及房室排列：低锥形壳,背视,腹视,壳缘视,三、有孔虫目纺锤虫亚目,（一）基本特征（二）外壳形态及构造（三）主要化石代表（四）研究方法（五）演化趋势,（一）基本特征,指相化石-浅海，底栖标准化石-早石炭世晚期-二叠纪末期。分布时代短，演化迅速，分布广，数量多。个体一般1mm，大者可达20-30mm,（二）纺缍虫（蜓Fusulinida）外壳形态及构造 1、概述：纺缍虫是一种单细胞动物。属于原生动物门根足虫纲（肉足虫纲）有孔虫亚纲的一个目。它的形状很多，有凸镜形、园球形、近方形、纺缍形等。但一般最常见的为纺缍形。因为首次发现的蜓是两端尖细，中间膨大，很象纺纱用的纺缍，所以就起名为纺缍虫（Fusu

14、linata）。希腊字“Fusu”为纺缍之意。又因为纺纱用的纺缍在我国叫蜓，为了称呼简便起见，李四光教授创立了“蜓”字，意思是蜓状之虫。这样一来纺缍虫和蜓实际上是异名同意。,凸镜形,园球形,纺缍形,纺锤形,2、壳形变化（包旋壳）,壳长指平行于轴方向上壳的最大长度；壳宽是垂直于轴方向上壳的最大宽度。,长轴型,等轴型,短轴型,由于纺锤虫具包旋壳，只能在各种切面上观察内部构造，一般有轴切、旋切、弦切,轴切面：轴切面也称纵切面，平行于假想的中轴，通过初房，此切面是鉴定中最主要的切面。,轴切面,旋切面或横切面：垂直于中轴，通过初房的切面。弦切面：平行于中轴，但不通过初房，只切及外表的壳圈,横切面,弦切面

15、,斜切面：与中轴斜交、切及初房或没切及初房，轴向上呈不对称，一般签定都不选择此切面。,斜切面,2、纺缍虫的构造：（1）纺缍虫发生发展的过程及主要构造的形成：纺缍虫壳由许多壳室组成。个体在其发育的初期分泌了第一个钙质壳叫初房(它是纺缍虫类动物（原生质）最初居住的地方，其形状多为园形，有时为椭园形或其他不规则的形状。在初房上有一个小孔，为个体增大时，原生质向外溢出的孔道。随着原生质的外溢，个体得到了相应的增大。原生质从小孔溢以后，便分泌钙质，形成了第一个壳室、继续生长第二、三个壳室，等一系列包旋的壳室，壳室的外壁称为旋壁，旋壁每绕中轴（假想的）包旋一圈，称为一个壳圈。每一个壳室旋壁向中心转折分隔两

16、个壳室的壁称为隔壁，并与中轴平行。两片相邻隔壁间的狭长空间称为壳室。前一个壳室形成以后，下一个壳室的旋壁紧接着自前一个壳室的旋壁内折处继续生长，这样下去，便形成很多壳室。旋切,初房,隔壁,壳室,旋壁,前壁,口孔,每个壳圈包括若干壳室，全壳又由若干个壳圈构成。最后一个壳室旋壁内折形成了对外的屏障，称为前壁。旋壁开始向内转折处在壳的表面形成了平行于中轴而向两极延伸的沟，称为隔壁沟。在每片隔壁的底部中央为了使原生质流出，便留下了一个缺口叫口孔。,初房,隔壁,壳室,旋壁,前壁,口孔,旋切面,这些口孔的位置一致，形成贯通内外壳室的通道。为了使原生质沿着通道外流，不至于流向两旁，便在通道的两则各有一条钙质

17、的堆积形成隆起，好象河堤一样叫做旋脊。在一些高级的蜓中，隔壁底部开有一排较规则的小孔称为列孔，在列孔的两则同样有两条堆积而形成的隆起叫做拟旋脊，其作用和旋脊一样，都是使原生质沿规则的渠道外流。,旋脊,通道,列孔,拟旋脊,轴切,在隔壁上除了一些通道和列孔以外还有其他一些小孔统称隔壁孔。在一些纺缍虫中初房两侧沿着轴的方向有一些钙质的次生堆积，在显微镜下观察是一片黑的叫做轴积。当我们对纺缍虫壳各部构造有一个完整的概念之后，让我们再来详细地研究每一部分的微细构造。,轴积,轴切,致密层透明层,3、纺缍虫的微细构造 1）、旋壁：旋壁是由各壳室壁在外边的部分连接而成的（实际上就是壳室外面的壁），其构造繁简不

18、一，是纺缍虫分类的重要依据之一。旋壁由原生壁和次生壁构成，原生壁包括致密层和透明层，次生壁包括内外疏松层及蜂巢层。,外疏松层内疏松层蜂巢层,原生壁,次生壁,外疏松层,A、致密层是一层薄而紧密的黑色物质，显微镜下不透光，所有的纺缍虫都具有这种构造，因而推想它是一种原生的，构成壳的主要成分。,旋壁,B、透明层位于致密层之下（内侧），无色透明，很多低级的纺缍虫具有这种构造，根据李四光教授的意见，在高倍显微镜下，仍有微弱的蜂巢层构造在透明层可以见到，因此它可能是蜂巢的原始构造，蜂巢层即由它演变而来。C、疏松层在镜下呈灰黑色，不很致密，也不均一，通常位于致密层的内部（内侧）和外部（外侧），在外的叫上疏松

19、层或外疏松层，在内的叫下疏松层或内疏松层。如旋壁中具有透明层，则内疏松层位于透明层之（内侧）。疏松层在高级的纺缍虫中很少见到，而在低级纺缍虫中也不是每个都有，有的只有上疏松层，有的只有下疏松层，,而且无论上或下疏松层它们的分布都是不规则、不均一的，即它们的厚度在纺缍虫壳中变化很大，因此，它可能是一种次生沉积物 D、蜂巢层位于致密层之内（内侧），在切面中呈丝状，这是高级纺缍虫中的特有构造，最初出现于C3。,外疏松层,致密层,透明层,内疏松层,蜂巢层,E、旋壁构造的类型：对不同种属来说，其旋壁的微细构造是不一样的，按其发育的程度可划分为下列几种类型：、单层构造：旋壁只由一致密层构成。致密层是原生的

20、，构成蜓壳的主要部分，所有的蜓类都具有这种构造。、双层构造：由致密层和其内的透明层，或内疏松层或蜂巢层构成，C3-P常见。,Codonofusiella(喇叭蜓),Schubertella(苏伯特蜓),Schwugerina（希瓦格蜓）,致密层,透明层,致密层,内疏松层,致密层,蜂巢层,、三层构造：由致密层、内外疏松层；或致密层、透明层和内疏松层；或致密层、蜂巢层和内疏松层组成。C3-P常见。、四层构造（：由致密层，透明层及内外疏松层构成。C1-2为常见。,Ozwainalla（小泽蜓）,Verbeekina(费伯克蜓),Fusulina Fusulinella纺缍蜓，小纺缍蜓),致密层,透明

21、层,致密层,内疏松层,致密层,蜂巢层,外疏松层,致密层,内疏松层,外疏松层,透明层,内疏松层,2）、隔壁与付隔壁：隔壁是旋壁弯向中心的部分（实际上就是壳室的前面的壁），与中轴平行，它把蜓体分成许多小室。隔壁有平直的有褶皱的，在褶皱里面可按其褶皱之程度分为强烈褶皱和轻微褶皱。,平直隔壁,轻微褶皱隔壁,A、平直隔壁：隔壁在切片中呈直线状分布，没有褶皱成泡沫状。如Eostaffella(始史塔夫)。B、轻微褶皱隔壁：褶皱仅限于隔壁的下部和两极呈泡沫状构造。,强烈褶皱隔壁,C、强烈褶皱隔壁：隔壁上下全部发生褶皱。有些属隔壁褶皱很强烈，相邻两隔壁褶皱相凸凹，在轴切面上遍布整个壳圈。,一般来说比较低级的蜓

22、其隔壁是平直的（如Eostaffella），比较高级的而拟旋脊和旋脊不发育的蜓其隔壁通常都发生褶皱（如Fusulina Schwagerina）。然而在晚期一些拟旋脊发育的蜓中隔壁却是平直的（如P1的Misellina（米氏蜓）和Verbeekina（费伯克蜓）。由此可见隔壁褶皱的不同程度也是鉴定蜓的重要依据。隔壁顶常凹成沟称隔壁沟。,付隔壁：付隔壁介于两个隔壁之间（指轴向付隔壁），是由蜂巢层延长部分聚积而成，一般长于蜂巢层而短于隔壁，按其与中轴的关系可分为二组：a.轴向付隔壁：轴向付隔壁与中轴平行，此类付隔壁，又按长短分为二类，长者为第一付隔壁，短者称为第二付隔壁，长短付隔壁一般相间而生，有

23、时二条长付隔壁之也有数条短付隔壁。在与中轴垂直的切面上才能看到完整的轴向付隔壁,隔壁,第一轴向副隔壁,第二轴向副隔壁,第二旋向副隔壁,第一旋向副隔壁,中轴,b.旋向付隔壁：旋向付隔壁是与中轴垂直的。它与轴向付隔壁一样也有长短之分，即第一旋向付隔壁和第二旋向旋向付隔壁之分，在与中轴平行的切面上才能看到完整的旋向付隔壁。付隔壁一般出现于P12。,3）旋脊与拟旋脊 A、旋脊：旋脊是通道两侧的脊状堆积物，内侧陡倾，外侧缓平，其形状有新月形，半月形，有似小瘤，有似小丘，其功用是为了使原生质能够沿着一定的渠道外流，起着河堤的作用。旋脊在低级的蜓中显著，高级的蜓中弱或消失。其分布不一定在每个圈上都有。B、拟

24、旋脊：拟旋脊是列孔两旁的脊状堆积物，其作用与旋脊相同。拟旋脊的出现代表蜓在其演化史上的高级阶段，旋脊拟旋脊不能同时存在，也就是说有旋脊时便没有拟旋脊，有拟旋脊时便没有旋脊，而拟旋脊的排列有连续的，有不连续的。出现在P11,旋脊,拟旋脊,拟旋脊,隔壁,列孔,4）通道、复通道 为了使原生质外流，隔壁在其底部留下形成借以沟通各个壳室的渠道叫通道，有一个通道的叫单通道，有多个通道的叫复通道。,通道,复通道,（四）研究方法-手标本,个体小，要借助放大镜观察。其中一个重要标志是隔壁沟。在手标本上识别纺缍虫，唯一可靠的标志是以隔壁沟区别于其他动物化石或细砾石。,纺锤虫内部构造必须通过薄片观察。薄片切面有多种

25、情况，一般在轴切面上观察。,（四）研究方法-薄片,大小：小 大壳形：短轴 长轴、等轴等旋壁：单层 四层 蜂巢层隔壁：平直 褶皱旋脊：粗大 小,（五）纺锤虫的演化方向,（五）纺锤虫演化中的主要事件,C1出现C3蜂巢层出现P11拟旋脊出现P12副隔壁出现,（五）纺锤虫生物地层分带,早石炭世晚期出现早二叠世达到极盛二叠纪末期绝灭,二叠纪,长兴阶吴家坪阶,茅口阶,栖霞阶,石炭纪,马平阶,威宁阶,大塘阶岩关阶,12 Palaeofusulina11 Codonofusiella,10 Yabeina9 Neoschwagerina,8 Parafusulina,7 Robustoschwagerina6 Sphaeroschwagerina5 Triticites,4 Fusulina3 Profuusulinella2 Pseudostaffella,1 Eostaffella,本章要点,纺锤虫的构造模式图及主要构造纺锤虫主要演化趋向及主要演化事件纺锤虫的地质分布,