埃迪卡拉生物群(~5.74-5.39亿年前)记录了寒武纪大爆发之前复杂生物的演化过程,多种证据表明其中一些类型属于后生动物。为了弄清埃迪卡拉生物群内部的演化过程,前人基于全球化石分布的统计数据,通过定量的方法将埃迪卡拉生物群划分为三个主要组合,即阿瓦隆组合(~5.74-5.60亿年前)、白海组合(~5.60-5.50亿年前)和纳玛组合(~5.50-5.39亿年前)。然而,这些组合的形成在多大程度上受到环境、时间、古纬度或埋藏学因素的控制,仍然存在争议。因此,出现在多种岩性以及不同生物组合中的化石类型尤为重要,对它们进行研究有助于我们检验并进一步解释埃迪卡拉生物群的时空分布。
近日,来自中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队的博士生吴承羲、助理研究员李光金、研究员庞科等人对来自埃迪卡拉纪全吉山生物群的叶状体化石——恰尼虫(Charnia)进行系统研究,为埃迪卡拉生物群中叶状体这一重要类型提供了古生态以及埋藏学方面的新见解。相关研究成果近日发表在国际地学领域专业期刊《古地理,古气候,古生态》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)上。
全吉山生物群位于青藏高原北部柴达木盆地全吉山地区的埃迪卡拉纪皱节山组地层,是近年来该研究团队在第二次青藏科考中发现的。该生物群中含有恰尼虫(Charnia)和陕西迹(Shaanxilithes),这两种生物在全球其他埃迪卡拉生物群中极少共存。恰尼虫通常被认为是阿瓦隆组合的代表,而陕西迹仅存在于埃迪卡拉纪末期(晚于5.5亿年),可能与纳玛组合同期。因此,全吉山生物群可能代表了一个“过渡”型产地。
经科研人员研究得知,全吉山生物群的恰尼虫以小型个体为主,整体处于早期发育阶段,并且兼具部分处于更为幼年期的标本。研究通过薄片观察发现,恰尼虫所在层位以泥质粉砂岩和细砂岩为主,其所在的古海洋环境应处于下临滨带(lower shoreface)与过渡带(offshore transition)之间,水动力条件通常较低,可能偶尔有来自风暴事件的高能沉积物输入。
全吉山生物群中的恰尼虫可以以三维模铸化石的形式保存,表明其可能在低水动力条件下被沉积物迅速掩埋。这种保存方式较为罕见,表明恰尼虫可能在埋藏前经历过搬运。恰尼虫与陕西迹共存,表明全吉山生物群中的恰尼虫可能是最年轻的记录。恰尼虫跨越了埃迪卡拉纪晚期约3000万年的地质历史,适应了多种环境,显示出极强的环境适应能力。
全吉山生物群中恰尼虫的发现,扩展了叶状生物的时空分布;恰尼虫与陕西迹在同一层位出现,表明全吉山生物群中的恰尼虫可能是该化石类型最年轻的记录;其生活环境包括中临滨带(middle shoreface)到深海斜坡等多种类型,则表明这一叶状生物具有非常强的环境适应能力。
本研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究、国家自然科学基金委员会、中国科学院青年创新促进会、国家留学基金委、深时数字地球(Deep-time Digital Earth, DDE)国际大科学计划等项目的联合资助。
论文信息:
Wu, C., Liu, A.G., Liu, Y., Wang, X., Li, G.*, Qu, H., Huang, R., Qiu, M., Zheng, W., Sun, Y., Shi, H., Ouyang, Q., Wan, B., Chen, Z., Zhou, C., Yuan, X., Pang, K.* 2025. The Quanjishan Charnia assemblage from the northern Qaidam Basin, Tibetan Plateau, and implications for palaeoecology and taphonomy of Ediacaran fronds. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 665: 112816.https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.112816
全吉山生物群中的恰尼虫标本(比例尺均代表1 cm)。
全吉山生物群中的幼年期恰尼虫标本(A中比例尺代表5 cm;B–D中比例尺代表1 cm)
全吉山生物群中三维保存的恰尼虫(比例尺为1 cm)
具固着器的叶状生物二维和三维保存为化石的示意图。
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