岛屿与海山链中介形虫活体-死亡组合的保真度热点:揭示海洋微体化石记录的结构特征

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.7

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  本研究针对海洋微体化石记录可靠性问题,通过分析巴西Vitória-Trindade Chain(VTC)岛屿与海山系统中介形虫(ostracods)的活体(LA)与死亡组合(DA),首次揭示了该群体在远洋环境中的低保真度现象。研究发现海山生境物种丰富度高于岛屿,但活体与死亡组合在优势种组成上差异显著,表明物种特异性特征(如扩散限制和保存潜力)显著影响化石记录的形成。该成果为古生态重建中的保存偏差评估提供了关键案例,发表于《Journal of South American Earth Sciences》。

  

在浩瀚的海洋中,岛屿和海山如同散落的“生物方舟”,承载着独特的生态系统。然而,这些环境中微小生物的生死记录如何转化为化石?这一过程是否真实反映了历史生物群落?这些问题直接关系到人类对海洋古生态的解读精度。巴西Vitória-Trindade Chain(VTC)作为南大西洋的火山链,其岛屿与海山系统为解答这一难题提供了天然实验室。

由巴西高校团队领衔的研究首次将“活体-死亡保真度”(live-dead fidelity)分析方法应用于远洋岛屿介形虫(ostracods)研究。介形虫是一类具有钙质外壳的微型甲壳动物,其化石记录对重建古环境至关重要。但以往研究多集中于近岸软体动物,而扩散能力有限(无幼虫阶段)的介形虫在孤立生境中的保存规律尚属空白。研究人员假设,这类环境可能因物理隔离和物种特异性保存特征(如壳体钙化程度差异),导致活体与死亡组合出现显著偏差。

研究团队采用跨尺度采样策略,从VTC的Trindade岛和四座海山(Vitória、Jaseur、Davis、Dogaressa)的18-65米深度获取沉积物样本。通过显微解剖和形态分类技术,对2577个介形虫标本进行物种鉴定,并对比活体(LA)与表层死亡组合(DA)的群落结构差异。

结果部分揭示三大发现:

  1. 多样性分布格局:海山生境检出54种介形虫(含12种岛屿共享种),以Podocopida目为主,Halocyprida目仅见于海山。海山物种丰富度显著高于岛屿,但个体丰度较低,反映生境异质性对群落构建的影响。
  2. 活体-死亡组合偏差:秩丰度分析显示,岛屿与海山的LA与DA在优势种组成上均存在显著差异(如Xestoleberididae科在岛屿DA中占比突增)。Trindade岛受保护区域的活体-死亡物种对应性较高,暗示水动力条件对壳体保存的调控作用。
  3. 保存潜力影响因素:DA中幼体壳体占比异常低,推测早期弱钙化阶段易溶解;而海山环境中DA与LA的低匹配度,可能与洋流对壳体的跨生境输运有关。

讨论与意义
该研究首次证实,即使在人类干扰极小的远洋环境中,介形虫化石记录仍存在显著“信号失真”。这种失真源于双重机制:一是生态过程(如海山与岛屿间的生物地理隔离导致群落分化),二是埋藏学(taphonomy)过滤(幼体溶解、时间平均化效应)。研究创新性地指出,介形虫的物种特异性保存特征(如壳体厚度、栖息微环境)可能比生境类型更能解释保真度差异,这对传统“高保真度=稳定环境”的假说提出挑战。

成果对古生物学研究具有范式意义:一方面强调孤立生态系统中微体化石记录的解读需校正多重偏差;另一方面为评估介形虫在古海山重建中的适用性提供了定量标准。未来研究可结合壳体地球化学分析(如微量元素示踪),进一步解析壳体搬运路径与成岩作用的影响。

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