基本信息
- 項目名稱：
- 節(jié)肢動物自然腐解埋藏學實驗
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本作品以潮蟲、馬陸、蚰蜒為主要材料，研究其在不同介質（淡水、海水）和底質（沙質，有機泥質等）中自然狀態(tài)下腐解的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律。實驗中采取宏觀、顯微觀察，跟蹤記錄其的Eh值和pH值等各種手段。其結果可以對比研究古代節(jié)肢動物或類似的動物化石被保存的過程，同時對某些化石的特異埋藏條件及其環(huán)境起到實驗參考作用。
- 詳細介紹：
- 大多數(shù)生物死后，其機體將會發(fā)生腐爛降解。如果條件合適，生物體的部分或者全部將被保存成為化石。以現(xiàn)代節(jié)肢動物為對象研究其腐解過程，通過對比研究古代節(jié)肢動物或類似的動物化石被保存的過程，以及某些化石的特異埋藏條件及其環(huán)境作出以實驗為基礎的解釋。但是從已取得的成果來看，人們對生物在自然環(huán)境中腐爛降解的具體過程和規(guī)律的認識尚存在欠缺，很多只是一些推測。而生物腐解過程本身對周圍環(huán)境影響的認識更是不足。 在實驗中，以潮蟲、馬陸、蚰蜒為主要材料，研究其在不同介質（淡水、海水）和底質（沙質，有機泥質等）中自然狀態(tài)下腐解的發(fā) 生和發(fā)展規(guī)律。跟蹤記錄腐解過程的Eh值和pH值的變化規(guī)律，并結合其宏觀變化將腐解過程進行階段劃分。同時發(fā)現(xiàn)，不同類型生物的腐解方式差異很大，而同種生物在不同的底質條件、水介質條件下的腐解速率差異很大，沉降在沙質表面上的尸體腐解最快，富含有機質的淤泥較慢，浸泡在淡水里面的尸體腐解最慢。這一點已與已知的很多化石庫（如澄江生物群）的保存相對應。而在以前人們推測沉積物中由于有機質的分解，周圍介質會呈酸性，本實驗過程中發(fā)現(xiàn)，在腐解過程中周圍介質的Eh值和pH值均迅速下降（1——2天內降到最低值），并且呈強還原性但未明顯呈酸性。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 在研究某些化石的特意埋藏方面，爭論比較大，可參考的實驗材料不足。本作品以現(xiàn)代節(jié)肢動物為對象研究其腐解過程，通過對比研究古代節(jié)肢動物或類似的動物化石被保存的過程，并且對比研究地史時期節(jié)肢動物或類似的動物化石在被保存以及形成的過程。同時，探討某些化石的特殊保存過程與保存機理，并在此基礎上嘗試建立動物機體腐爛降解發(fā)生和發(fā)展的基本模型，并為某些化石的特異埋藏機理研究做出貢獻。
科學性、先進性及獨特之處
- 利用實驗室埋藏、腐解模擬現(xiàn)代生物腐爛降解的過程，將今論古，試圖對埋藏在地層中的化石保存形態(tài)、形式以及難易程度作出以實驗為基礎的解釋，并還原生物群及其生活環(huán)境的總面貌，是非?？尚械?。在研究不同自然環(huán)境下腐解差異方面的實驗設計思路及其進行，目前尚未看見除本作品之外的其他報道。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 利用現(xiàn)存的節(jié)肢動物進行不同環(huán)境的實驗室埋藏腐解，可以對某些化石的特殊保存（如澄江動物群軟軀體埋藏、高家山生物群等）及其環(huán)境的解釋提供依據。同時促進實驗室埋藏學的發(fā)展。
學術論文摘要
- 通過實驗，研究節(jié)肢動物在自然狀態(tài)下的腐解發(fā)生和發(fā)展規(guī)律。跟蹤記錄腐解過程的Eh值和pH值的變化規(guī)律，并結合其宏觀表現(xiàn)將腐解過程分為三個階段。實驗結果表明腐解過程受周圍環(huán)境影響較大，不同的底質條件、水介質條件下的腐解速率有所差異，沉降在沙質表面上的尸體腐解最快，富含有機質的淤泥較慢，浸泡在淡水里面的尸體腐解最慢。由于有機質的分解，使得周圍環(huán)境的Eh值和pH值均下降而呈強還原性但未明顯呈酸性。不同類型生物的腐解方式差異很大，研究節(jié)肢動物腐解過程，為節(jié)肢動物或類似動物軟體在保存成化石過程中的的特異埋藏的過程提供依據。
獲獎情況
- 1.論文：《節(jié)肢動物自然腐解埋藏學實驗》，在《古生物學報》，2010年9月， 49卷第3期發(fā)表。 2.獲獎情況：2010年4月在全國地球科學類國家級實驗教學示范中心創(chuàng)新性實習實驗競賽中獲得特等獎。
鑒定結果
- 該作品對從埋藏學角度出發(fā)，通過實驗手段探索了節(jié)肢動物自然降解的過程，在研究地史時期節(jié)肢動物保存成化石的過程具有參考和對比意義。應當說，該作品對實驗室埋藏學起到一定的推動意義。
參考文獻
- Briggs D E G, Kear A J, 1993a. Decay and preservation of polychaetes: Taphonomic tthresholds in soft-bodied organisms. Briggs D E G, Kear A J, 1993b. Fossilization of soft tissue in the laboratory. Briggs D E G, Kear A J, 1994. Decay and mineralization of shrimps. Duncan I J, Titchener F, Briggs D E G, 2003. Decay and disarticulation of the cockroach: Implications for preservation of the blattoids of Writhlington. 陳孝政，王 偉，劉欣春等，2007. 微生物硅化作用模擬實驗. Chen Xiao-zheng, Wang Wei, Shang Qing-hua, Lou Yue,et al，2009. Experimental evidence for eukaryotic fossil preservation: Onion skin cells insilica solution. Mutel M H E, Waugh D A, Feldmann R M, 2008. Experimental taphonomy of Callinectes Sapidus and cuticular controls on preservation. 楊瑞東，趙元龍，1999. 我國早期后生動物群的特異埋藏機理探討. Han Jian, Shu De-gan, Zhang Zhi-fei,ect， 2006. Preliminary notes on softbodied fossil concentrations from the Early Cambrian Chengjiang deposits.
同類課題研究水平概述
- 最先報道對現(xiàn)今動物腐爛降解過程和規(guī)律的研究，是Briggs等在1993年用沙蠶為實驗材料，研究其降解過程中氧氣、微生物含量等的作用，1994年又用蝦為實驗材料，首次使得軟體組織在人工海水介質下碳酸鈣化，并將其腐解過程分成5個階段；Duncan等用Periplaneta和Blaberus為材料，發(fā)現(xiàn)其翅膀的斷裂從翅脈開始；陳孝政等于2007年以桿狀細菌為材料，研究濃度為1000 ppm 的硅溶液中細菌的早期的硅化作用，又于2009年在大量實驗基礎上，提出洋蔥細胞的快速硅化條件是高度飽和的硅含量。臺灣大學Mutel等用海蟹為實驗材料研究之后認為，抗腐解的能力跟其骨骼的鈣化程度密切相關，等等。 然而從結論來看以前的研究者均在實驗過程中嚴格控制實驗條件（如溫度、含氧量等等），未見有關側重模擬不同自然條件下的埋藏實驗的報道。本作品在吸收前人經驗基礎上，通過實驗初步探索純自然條件下的腐解過程，和不同物種、不同宏觀環(huán)境下腐解過程的差異，以及腐解過程本身對環(huán)境的影響。
