北冈瓦纳大陆边缘(摩洛哥Anti-Atlas)晚埃迪卡拉纪Vendotaenid化石的时空分布与地层学意义

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Precambrian Research 3.2

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  本研究首次报道摩洛哥Adoudou组Tabia段晚埃迪卡拉纪Vendotaenid化石群,通过形态学分析确立Vendotaenia、Tyrasotaenia和Lanceoforma三个分类单元,结合全球数据库重新评估其时空分布特征,揭示这类带状化石从成冰纪延续至寒武纪的漫长存在历史,否定了其作为埃迪卡拉系顶部标准化石的可行性,为前寒武纪-寒武纪界线生物地层学研究提供重要修正依据。

  

在探索地球生命演化的壮阔史诗中,埃迪卡拉纪(Ediacaran, 635-538 Ma)作为隐生宙最后阶段始终充满谜团。这个被称作"生命大实验场"的地质时期,既孕育了奇特的埃迪卡拉型宏体生物(Ediacara-type megafossils),又保存了大量形态各异的碳质压膜化石(carbonaceous compressions)。其中,以Vendotaenia为代表的带状化石(vendotaenids)长期被视为埃迪卡拉系顶部关键生物标志物,自1854年由Eichwald首次报道以来,其地层学价值就备受争议——这些看似简单的带状构造究竟能否像三叶虫之于寒武纪那样,成为全球地层对比的"金钉子"?

中国国家自然科学基金委员会资助的研究团队联合摩洛哥卡迪阿亚德大学(Cadi Ayyad University)学者,在摩洛哥Anti-Atlas地区Wawfengha露头系统采集了Adoudou组Tabia段151米层位的泥质粉砂岩样品。通过岩石劈裂法揭示出保存状态各异的化石标本:既有保持原始有机质的碳质压膜(yellow–brown impressions),也有完全矿化充填的铸型(incompletely filled casts)。研究采用形态测量学(morphometric measurements)结合统计分析方法,对标本的宽度变化率、弯曲特征等18项参数进行量化比较,并建立全球vendotaenid化石数据库进行时空分布模式分析。

形态分类学突破
研究首次在非洲大陆识别出三类具有诊断特征的vendotaenid化石:保持恒定宽度且呈现平滑弯曲的Vendotaenia antiqua;宽度恒定但普遍存在褶皱扭曲的Tyrasotaenia;以及首次确立的矛形新形态型Lanceoforma。统计显示这三类化石在宽度分布上存在显著差异(Vendotaenia 0.5-3.2 mm,Tyrasotaenia 0.8-4.5 mm,Lanceoforma 2.1-8.7 mm),否定了前人将Tyrasotaenia作为Vendotaenia同物异名的观点。

时空分布重构
通过重新评估全球63个产地数据,发现这三类化石最早出现于成冰纪(Cryogenian) Nantuo组(约720 Ma),延续至寒武纪第三阶(约515 Ma)。特别值得注意的是,在摩洛哥Tabia段同一层位共生的这三类化石,在其他大陆往往被笼统归为Vendotaenia,反映出传统鉴定方法的主观局限性。

地层学意义重估
研究证实vendotaenid化石的形态简单性导致其分类标准模糊,加之成冰纪至寒武纪的连续出现记录,使其无法满足标准化石要求的"短时限、高特异性"条件。虽然东欧建立的Vendotaenia-Sabellidites组合带(Interval-zone)在区域地层对比中仍有价值,但作为全球埃迪卡拉系顶界标志物则缺乏可靠性。

这项发表于《前寒武纪研究》(Precambrian Research)的成果,不仅为北冈瓦纳大陆边缘的古环境重建提供了新的生物标志,更重要的是通过多学科证据链,解构了延续近170年的地层学认知范式。研究揭示的"形态保守性跨越重大冰期事件"现象,为理解早期真核生物(eukaryotes)的演化韧性提供了独特视角。正如论文结论强调的,未来前寒武纪-寒武纪界线研究需要寻找更具时代专属性的分子化石(biomarkers)或微生物席构造(microbial mat structures),而非依赖这些"长寿"的宏观藻类化石。

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