来自冈瓦纳西南部（智利北部阿塔卡马沙漠）裂谷湖泊系统的一个晚三叠世生物群

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：A Late Triassic biota from a rift-lake system in southwestern Gondwana (Atacama Desert, Northern Chile)

智利埃尔莫诺组首次描述了一个相对完整的晚三叠世大陆古生态系统，包含丰富的植物、昆虫、甲壳类、鱼类及两栖动物化石，揭示了湖泊环境下的分层沉积特征及生物交互作用，被提议作为Konservat-Lagerst?tten。研究还证实了南大西洋板块裂谷作用与古气候关联，为三叠纪古地理和生态重建提供了关键材料。

　　在南美洲西部冈瓦纳大陆边缘，智利的三叠纪沉积单元广泛分布，但其化石记录主要由宏观植物化石构成，其他生物类群的证据则相对较少。最近，研究人员在智利北部的埃尔莫诺组（El Mono Formation）中首次描述了一个相对完整的三叠纪陆相古生态系统，这为理解冈瓦纳大陆边缘的古生态和生物多样性提供了重要的新视角。该研究揭示了这一区域的沉积环境、化石内容及其对三叠纪生物演化的意义，同时提出了对这一化石单元进行“保存库”（Konservat-Lagerst?tte）命名的可能性。

三叠纪是一个生物演化的关键时期，特别是在大规模生物大灭绝事件之后，如二叠纪末期的大灭绝。这一时期见证了陆地和海洋生态系统的多样化，并被认为是现代生态系统形成的起点。在三叠纪，古生态系统经历了显著的生态结构变化，包括食物链的形成、生态策略的转变以及生物多样性的增加。许多现代生物类群的祖先在这一时期出现，例如哺乳动物、翼龙、恐龙、鳄鱼、蜥蜴和龟类，以及现代蕨类和松柏类植物的出现，还有草食性和完全变态昆虫的多样化。然而，尽管三叠纪湖泊生态系统的研究在近年来取得了进展，但化石记录仍然主要集中在欧亚大陆、北美和南非地区，而南美和冈瓦纳其他地区的记录则较为有限。

在智利，三叠纪主要表现为海相和陆相沉积物，这些沉积物主要分布在安第斯山脉边缘。大多数智利西南部的三叠纪沉积物是在冈瓦纳大陆分裂前的伸展构造阶段形成的，结果是在智利一侧形成了主要的同裂谷（syn-rift）后弧盆地。这些盆地包括埃尔莫诺、埃尔普罗费塔、拉特尔纳和西尔丰乔等，它们记录了冈瓦纳大陆分裂初期的地质历史。然而，关于这些沉积物的化石内容及其古生态意义的研究仍然有限，尤其是陆相化石。过去的研究主要集中在对古植物的分类学研究，而对古生物群落、其生态环境和生态相互作用的系统性重建尚未见发表。

埃尔莫诺组位于智利北部的多梅约山（Domeyko Range），它是一个主要由碎屑沉积物组成的陆相三叠纪沉积单元，其厚度估计为约1000米，由砾岩、砂岩和泥岩组成，夹杂有少量的凝灰岩和硅质火山层。该单元覆盖在炭纪的奇恩切斯组（Chinches Formation）和二叠纪的帕坦索组（Pantanoso Formation）之上，而下方则是侏罗纪的劳塔罗组（Lautaro Formation）。传统上，埃尔莫诺组被认为是主要沉积在冲积扇和河流环境中的沉积单元，但近年来的研究表明，某些地区的泥岩层可能代表了较为平静的湖泊环境，这为理解该区域的古生态提供了新的线索。

研究区域的地质背景表明，该沉积单元的形成与三叠纪的裂谷构造活动密切相关。在智利北部，三叠纪期间形成了多个南北向至西北-东南向的裂谷盆地，这些盆地是冈瓦纳大陆分裂的前奏和早期阶段的产物，直到白垩纪中期。这些裂谷盆地包括埃尔莫诺、拉特尔纳和西尔丰乔等陆相盆地，以及埃尔普罗费塔和圣费利克斯等过渡性海相盆地。研究区域受到多梅约断裂带的强烈影响，这是一个主要呈南北走向的变形带，由一系列高角度构造组成，这些构造在中新世至新近纪的区域右旋挤压事件中起到了构造反转的作用。此外，多梅约断裂带还控制了火山活动的分布，使得研究区域的沉积物在构造上具有一定的复杂性。

埃尔莫诺组的沉积特征表明，其沉积环境主要由湖泊和河流组成，其中湖泊沉积物在某些地区尤为丰富。研究团队在三个不同的地点（La Coipa Mine、Quebrada La Pelada 和 Quebrada El Pe?ón）进行了详细的地层剖面测量和化石采集，这些地点的沉积物显示出从深水湖泊到浅水湖泊的沉积梯度。在这些地点，研究者观察到了不同类型的沉积构造，如薄层状泥岩、块状泥岩和砂岩，以及一些由构造活动引起的软沉积变形，如滑塌现象。这些沉积构造的特征表明，埃尔莫诺组的沉积环境可能包括湖泊的深水区和浅水区，其中深水区的泥岩层显示出丰富的化石保存，而浅水区则以砂岩和砾岩为主。

埃尔莫诺组的化石记录包括多种生物类群，如宏观植物、昆虫、双壳类（如河蚌）和淡水甲壳类（如 clam shrimps）。其中，昆虫和淡水鲨鱼等生物的发现尤其具有重要意义，因为它们在智利的化石记录中鲜有报道。这些化石的保存状态良好，包括昆虫的翅片、鱼类的完整骨骼结构和甲壳类的阀状化石，这些特征使得该沉积单元具有保存库（Konservat-Lagerst?tte）的特征。此外，研究还发现了一些重要的化石组合，如多个生物在单一沉积层中的群聚化石化现象，以及高浓度的宏观植物和淡水无脊椎动物化石，这些都进一步支持了埃尔莫诺组作为保存库的可能性。

研究还涉及了埃尔莫诺组的古生态重建。该单元的化石记录表明，其古生态系统包括陆地生产者、初级和次级消费者，以及水生顶级捕食者。例如，宏观植物如 Dicroidium 和 Equisetites 代表了陆地生产者，而昆虫、淡水甲壳类和鱼类则构成了初级和次级消费者。此外，研究还发现了一些可能的顶级捕食者，如淡水鲨鱼和某些鱼类。这些化石的组合显示了该古生态系统中的复杂食物链，为理解三叠纪生物多样性和生态关系提供了新的证据。

在古环境和古生态方面，埃尔莫诺组的沉积物显示出季节性变化的特征，这与湖泊的沉积构造和化石保存状态密切相关。研究团队通过分析沉积物的层理特征，发现这些沉积物可能受到季节性降雨和河流输运的影响，从而形成了类似于“年轮”结构的沉积层。这种沉积层的形成与湖泊的水动力条件和沉积速率有关，其中较细的层可能代表了干季的低输运时期，而较粗的层则可能与雨季的高输运相关。此外，研究还发现了一些重要的生物相互作用证据，如昆虫对植物的取食痕迹和寄生痕迹，这些都为理解三叠纪的生态关系提供了新的线索。

在古地理和生物地理学方面，埃尔莫诺组的化石记录显示出与阿根廷、南非和澳大利亚等冈瓦纳大陆其他地区的相似性。例如，该单元的宏观植物化石与阿根廷的拉特尔纳组（La Ternera Formation）和拉斯托罗斯组（Los Rastros Formation）以及南非的莫尔特诺组（Molteno Formation）具有相似的组成，这表明这些地区的古生态系统可能具有一定的联系。然而，智利的化石记录在某些方面仍然相对不足，尤其是昆虫和鱼类等生物类群的系统性研究尚未展开，这为未来的生物地理学研究提供了方向。

研究团队还提出了埃尔莫诺组作为保存库的可能性，认为其沉积环境和化石保存特征符合这一定义。保存库通常指那些保存状态极佳、化石多样性丰富的沉积单元，它们能够提供关于古生态系统的独特视角。埃尔莫诺组的化石记录包括高浓度的宏观植物和淡水无脊椎动物，以及多个生物在单一沉积层中的群聚化石化现象，这些都表明该沉积单元具有保存库的特征。此外，该单元的沉积物保存了多种脆弱的生物结构，如昆虫的翅膀和鱼类的完整骨骼，这些特征进一步支持了其保存库的定义。

在研究方法上，团队采用了多种技术手段，包括详细的地层剖面测量、化石的系统采样、以及显微镜下的观察和图像处理。这些方法帮助研究者更准确地识别和分类化石，同时提供了关于沉积环境和古生态的更多信息。此外，团队还利用了先进的成像技术，如 Olympus SZ61 立体显微镜和 Keyence VHX-6000 数字显微镜，这些工具帮助研究者更清晰地观察化石的细节，并记录其保存状态。

研究还指出，尽管埃尔莫诺组的化石记录丰富，但其年代仍然存在一定的争议。早期的研究认为该单元可能属于三叠纪早期，但后续的地质年代测定，如 U-Pb 锆石测年，显示其年代更倾向于三叠纪晚期。此外，研究还发现了一些可能影响年代判断的地质特征，如某些化石的分布和保存状态，这些都为确定该单元的准确年代提供了依据。

总体而言，埃尔莫诺组的研究不仅为理解三叠纪陆相古生态系统提供了重要的新数据，还为未来的地质和古生物学研究提供了新的方向。该单元的沉积特征和化石记录表明，它可能是一个重要的保存库，能够为研究冈瓦纳大陆的古生态和生物多样性提供独特的视角。此外，该研究还强调了对智利三叠纪生物群落的进一步研究的重要性，特别是在昆虫、鱼类和淡水甲壳类等类群的分类学和生态学研究方面。这些发现不仅丰富了智利的古生物学记录，也为理解冈瓦纳大陆的生物演化和生态变化提供了新的证据。