智利北部上侏罗统-下白垩统Chacarilla组恐龙足迹多样性研究：干旱古环境中的高遗迹多样性证据

本研究通过无人机摄影和3D建模技术，首次系统报道了智利Quebrada de Arcas地区Chacarilla组发现的94个恐龙足迹，识别出5种形态类型（包括南美洲最大兽脚类足迹Abelichnus astigerrae），揭示了晚侏罗世-早白垩世过渡期冈瓦纳大陆干旱亚热带环境中恐龙群落的高多样性特征，为南半球恐龙生物地理学研究提供了关键证据。

　　

在遥远的中生代时期，南美洲的智利北部曾是一片充满生机的土地。晚侏罗世至早白垩世（Upper Jurassic-Lower Cretaceous）过渡期，这片位于冈瓦纳大陆西缘的区域见证了恐龙王朝的繁盛。然而，由于化石记录的不完整性，科学家们对这一时期南半球恐龙群落的认识始终存在巨大空白。更令人困扰的是，传统观点认为干旱环境会限制生物多样性，但这一假说在恐龙时代的古生态系统中是否成立？这些谜团都亟待新的化石证据来解答。

来自智利和欧洲的联合研究团队在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表了一项突破性研究。他们对智利Antofagasta地区Quebrada de Arcas出露的Chacarilla组地层进行了系统考察，运用现代遗迹学方法揭示了距今约1.5亿年前恐龙活动的珍贵记录。这项研究不仅填补了南半球恐龙生物地理学的关键空白，更颠覆了人们对干旱环境生物多样性的传统认知。

研究人员采用多学科交叉方法开展研究：通过无人机航拍获取高分辨率影像，利用Agisoft Metashape软件构建三维模型，结合CloudCompare生成假彩色深度图进行形态定量分析。对300米厚的地层剖面进行详细沉积学测量，识别出23个含足迹层位。特别关注了9个新发现的足迹面，共描述94个足迹（70个蜥脚类、24个兽脚类），所有原始数据均公开共享。

研究结果部分通过多个维度展开：

4.1. 足迹与露头描述
对10个足迹面进行系统编号（QA/1-QA/22），发现蜥脚类与兽脚类足迹仅在QA/21层面共存。蜥脚类足迹呈圆形，窄步宽（PRT=34.68-53.96%），最大个体体长推测达20米；兽脚类足迹中，QA/17层面的Tw6和Tw7足迹组显示同步行走迹象，可能反映群居行为。最引人注目的是QA/15层面的IT10足迹，长51厘米，是南美洲迄今报道最大的兽脚类足迹。

4.2. 足迹分析
确立5个形态类型：I型（蜥脚类Parabrontopodus-like）、II型（兽脚类cf. Abelichnus）、III型（具跖骨印痕的未定兽脚类）、IV型（Grallatoridae类）和V型（Kayentapus-like）。形态计量学分析显示，II型与V型虽然形态相似，但大小差异显著（平均FL分别为48.38 cm和18.2 cm），代表不同的体型等级。

5.1. 形态类型解释
I型足迹的造迹者可能是梁龙超科（Diplodocoidea）或泰坦龙类（Titanosauria）；II型足迹与阿根廷Rio Limay组的Abelichnus astigerrae高度相似，造迹者推测为卡戎特龙科（Carcharodontosauridae）的巨型掠食者，如南方巨兽龙（Giganotosaurus carolinii）；III型足迹的显著跖骨印痕可能反映在饱和沉积物中的深陷行为；IV-V型则代表两类不同的小型兽脚类。

5.2. 造迹者识别
结合骨骼化石记录，研究人员提出：蜥脚类足迹可能由智利龙（Chilesaurus）等基干新鸟臀类留下；大型兽脚类足迹与已知的卡戎特龙科分布吻合；小型足迹则可能来自诺亚龙类（Noasauridae）或早期暴龙超科（Tyrannosauroidea）。特别值得注意的是，Abelichnus足迹在晚侏罗世地层的出现，暗示要么该分子出现时间早于预期，要么Chacarilla组的时代需要重新评估。

这项研究的科学意义深远。首先，5种形态类型的识别证实了晚侏罗世-早白垩世过渡期冈瓦纳大陆恐龙群落的高多样性，挑战了"干旱环境低多样性"的传统观点。其次，Abelichnus足迹的发现将这类巨型掠食者的地理分布扩展到智利北部，为南半球恐龙扩散路径研究提供新线索。再者，蜥脚类与兽脚类足迹的共存现象，为重建古食物网结构提供了直接证据。从方法论看，研究展示了无人机摄影测量技术在险峻露头调查中的独特优势，为未来脊椎动物遗迹学研究树立了新标杆。

沉积学分析还揭示出重要古环境信息：发育波痕、泥裂和微生物席的细砂岩-粉砂岩组合，指示远端冲积平原环境。这与恐龙足迹的保存条件高度吻合——周期性洪水形成的软沉积物既能记录足迹，又能通过快速埋藏使其保存。特别在QA/12层面发现的微生物席与足迹共生现象，为理解生物扰动与微生物群落的相互作用提供了罕见实例。

这项研究也存在若干待解之谜：Chacarilla组的精确年代仍需同位素测年确认；小型兽脚类足迹与特定恐龙类群的对应关系尚不明确；干旱环境如何维持如此高多样性的恐龙群落，需要更详细的古气候重建。未来研究将聚焦于锆石U-Pb测年和古植物学分析，以期构建更完整的古生态系统模型。

总之，这项研究犹如打开了一扇窥视中生代冈瓦纳大陆的窗口。通过细致分析智利北部沙漠中保存完好的恐龙足迹，科学家们不仅重现了1.5亿年前的恐龙世界图景，更重新定义了我们对极端环境下生物适应机制的理解。这些镌刻在岩石上的史前印记，将继续为古生物地理学和古生态学研究提供关键线索。