阿根廷科迪勒拉东方下奥陶统弗洛阶新牙形石动物群及其生物地层学意义

本研究针对阿根廷科迪勒拉东方地区弗洛阶（下奥陶统）生物地层划分难题，通过系统分析Acoite组新发现的牙形石动物群（含新种Trapezognathus morenensis n. sp.），首次在单一剖面内界定Gothodus andinus与Trapezognathus diprion带的界线，为南美中央安第斯盆地早奥陶世地层对比提供关键生物年代学标尺，并揭示弗洛阶-大坪阶边界定义的区域争议性。

　　

在探索地球早期生命演化的拼图中，奥陶纪生物大辐射事件始终是古生物学家关注的焦点。阿根廷科迪勒拉东方作为冈瓦纳大陆西南缘的关键地质记录者，其下奥陶统弗洛阶（Floian）地层保存了丰富的古生物信息，但长期以来受限于生物地层框架的精确划分。尤其当涉及全球标准生物带（如Oepikodus evae带）与区域特色带（如Gothodus andinus带）的对比时，南美大陆的数据缺口显著制约了古地理重建的可靠性。更棘手的是，弗洛阶-大坪阶（Dapingian）边界在区域地层中的精确定位仍存争议，这些问题的解决亟需新的化石证据与高精度生物地层学研究。

针对这一科学难题，阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET）与科尔多瓦大学的研究团队对科迪勒拉东方El Moreno剖面的Acoite组展开系统采样。通过分析3281枚保存完好的牙形石元素（CAI 1.5-2），研究人员不仅建立了包含17属的牙形石群落，更发现具有演化过渡特征的新种Trapezognathus morenensis——该物种形态介于T. diprion与T. quadrangulum之间，并与Baltoniodus属早期物种存在密切关联。这项发表于《Palaeoworld》的研究首次在单一连续剖面中捕捉到Gothodus andinus带向Trapezognathus diprion带转换的关键证据，将区域生物地层精度提升至弗洛阶中-晚期（约4.7亿年前）。

关键技术方法包括：1）对El Moreno剖面21个钙质岩样（42.7 kg）进行10%甲酸溶液处理，采用Stone（1987）标准实验室技术提取微体化石；2）基于牙形石元素形态学特征（如齿突结构、基腔形态）开展分类学研究；3）通过首现层位（FAD）确定生物带界线；4）结合CAI（色变指数）数据评估化石热蚀变程度（50-140°C）。

【地理与地质背景】
El Moreno剖面位于阿根廷胡胡伊省东部，发育北东向向斜构造。研究层段Acoite组（Floian-下大坪阶）以硅质碎屑岩为主夹灰岩，与上覆Zapla组（赫南特阶）呈不整合接触。该剖面完整保存了中-上弗洛阶的沉积序列，为生物带界线研究提供理想载体。

【牙形石生物地层学】
研究识别出两个关键生物带：下部Gothodus andinus带以G. andinus、Drepanodus arcuatus等为特征；上部Trapezognathus diprion带以T. diprion首现为界。这一划分与全球Oepikodus evae带具有可比性，但首次在安第斯盆地实现两带界线的原位标定。新种T. morenensis的过渡形态为Baltoniodus-Trapezognathus演化谱系提供重要节点。

【区域对比】
该牙形石组合可与秘鲁Carcel Puncco剖面San José组下部（Oepikodus evae带）对比，同时与波罗的海、澳大利亚同期生物带存在显著差异，反映冈瓦纳大陆边缘的特有生物地理格局。

【系统古生物学】
重点描述新种T. morenensis的形态学特征：其齿突呈梯形对称，前基角发育明显凸缘，后基角具次级齿突，基腔延伸至齿体中部。这些特征填补了Trapezognathus属形态演化的关键空缺。

【讨论与结论】
该研究确立了三重科学意义：1）首次在安第斯盆地建立弗洛阶中-晚期高分辨率生物地层框架；2）新种T. morenensis为牙形石宏演化研究提供重要过渡型标本；3）揭示弗洛阶-大坪阶边界在区域地层中仍需更多化石证据验证。这些成果不仅完善了南美早古生代生物地层格网，更凸显了冈瓦纳大陆边缘在古生物地理学研究中的独特价值。正如研究者强调的，中央安第斯盆地牙形石动物群的深入研究，将持续为理解奥陶纪生物辐射的全球异质性提供关键线索。