晚古生代冰期(LPIA)末期,巴拉那盆地(位于冈瓦纳大陆西南部)中具有有机壁结构的微浮游生物群落的生态响应

《Reumatología Clínica》:Ecological response of organic walled microplankton associations to the final stages of the Late Paleozoic Ice Age (LPIA) in Paraná Basin, southwestern Gondwana

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Reumatología Clínica 1.2

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  有机壁浮游植物类群在巴西帕纳伊巴盆地晚古生代不同气候期的分布规律被系统评估,新发现四个属(Botryococcus, Tasmanites, Leiosphaeridia, Deusilites),揭示冰川期与间冰期藻类丰度及生态组合的显著差异,证实古地理格局与气候变迁对浮游植物分布的主导控制作用。

  在研究有机壁微浮游植物的层序分布时,科学家们发现这些微小生物的种类在不同气候阶段中的出现频率和分布模式可以揭示出远古时期的生态环境变化。这项研究聚焦于巴西帕拉纳盆地的上古生代地层,分析了从宾夕法尼亚纪的Crucisaccites monoletus带(CmZ)到古生代晚期冰期(LPIA)末期的Vittatina costabilis带(VcZ)之间的微浮游植物化石记录。研究结果表明,这些微浮游植物的出现与沉积环境密切相关,尤其是在冰期和冰期末期,某些生物种类如绿藻门的某些类群和特定的acritarch(非确定生物类群的微体化石)显示出更高的丰度。

在冰期和冰期末期,由于气候的寒冷和大陆的扩张,海洋环境受到强烈影响,导致某些微浮游植物的种类更为丰富。例如,绿藻门的某些类群和acritarch中的Deusilites和Navifusa类群在这一时期表现得尤为突出。然而,随着冰期的结束,这些生物的丰度开始下降,并逐渐在后续的地层中消失。这种变化趋势可能与当时海平面的波动、海洋盐度的变化以及陆地与海洋之间的物质交换有关。

相比之下,在冰期之后的时期,如泛大陆冰期的后期,一些与淡水或半咸水环境相关的藻类种类开始显现,特别是与Zygnemaphyceae和Chlorococcales相关的藻类。这些生物的出现表明,当时的生态环境可能更加温暖,且海洋环境向更开放的方向发展,形成了更适合这些藻类生长的条件。此外,acritarch中的Micrhystridium和Veryhachium类群则在帕尔梅罗组的底部开始大量出现,这些地层通常被认为是大陆架海的沉积产物,说明当时的海洋环境更加广阔,为这些生物提供了适宜的生存空间。

研究还指出,这些微浮游植物的出现与分布受到多种因素的影响,包括古地理、气候、陆源-海源物质的输送趋势以及古环境条件。因此,帕拉纳盆地上古生代的岩石地层单位和其他与之年代一致的冈瓦纳盆地地层单位,可能具有独特的微浮游植物化石特征。这种特征的识别不仅有助于更精确地划分地层,还能够为理解当时全球气候和环境的变化提供重要的线索。

在方法上,研究者通过对帕拉纳盆地北部地区的多个钻孔样本进行详细的分析,获得了新的定量数据。这些数据不仅反映了微浮游植物在特定地质时期内的变化,还与其他微体化石种类的分布模式进行了对比。通过这种方式,研究者能够更全面地理解这些生物在不同环境条件下的适应性和分布规律。

研究的成果对于地质学和古生物学领域具有重要意义。首先,它为理解冈瓦纳大陆在泛大陆冰期期间的环境变化提供了新的视角。通过对微浮游植物化石的详细分析,科学家们能够推测当时的气候条件、海平面变化以及陆地与海洋之间的物质交换情况。其次,这项研究也为生物地层学提供了重要的数据支持,尤其是在缺乏传统海洋生物化石的情况下,微浮游植物化石成为重要的生物标志物。此外,研究还强调了古地理和古环境条件在控制微浮游植物分布中的作用,这对于全球古环境重建和古气候研究具有重要的参考价值。

在实际应用中,这些微浮游植物化石的分布模式可以用于辅助地层划分和对比。特别是在缺乏传统生物标志物的地质时期,微浮游植物的种类和数量变化能够为地质学家提供可靠的年代信息。同时,这些化石的记录也为研究当时的生态系统提供了宝贵的资料,有助于理解生物多样性的变化以及生物对环境变化的响应机制。此外,研究还指出,这些微浮游植物化石的分布可能受到古地理格局的影响,例如大陆架的扩展或收缩,以及海洋流的改变等,这些因素在控制生物分布和生态系统演化方面起着关键作用。

总的来说,这项研究通过对帕拉纳盆地上古生代地层中微浮游植物化石的详细分析,揭示了这些生物在不同气候阶段中的分布模式和生态意义。研究不仅提供了新的定量数据,还强调了古地理、气候和环境条件在控制微浮游植物分布中的重要性。这些发现对于理解泛大陆冰期期间的全球环境变化以及冈瓦纳大陆的古生态系统演化具有重要的科学价值。同时,研究也为未来的生物地层学研究提供了新的思路和方法,特别是在整合不同地质区域的微浮游植物化石记录方面,有助于构建更加全面和精确的古环境和古气候模型。
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