华南广西下泥盆统那高岭组发现新型板足鲎类:揭示古生代顶级捕食者的跨大陆分布与生态演化

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Palaeoworld 1.7

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  本研究针对板足鲎类(Eurypterida)在冈瓦纳大陆分布空白的问题,通过分析华南广西那高岭组(洛赫科夫阶)化石群,首次报道了全球最年轻的蟹体鲎科(Carcinosomatidae)成员Tigrisopterus zengi新属新种和中国首例Acutiramus sp.(体长1.6–1.8 m),结合广翅鲎科(Pterygotidae)和Adelophthalmidae的共存证据,揭示了早泥盆世浅海生态系统的复杂性,为理解这类古生代顶级捕食者的跨大陆迁移与演化提供了关键证据。

  

在4亿年前的远古海洋中,一群被称为"海蝎子"的板足鲎类(Eurypterida)曾是令人生畏的顶级捕食者。这些体型可达2.59米的节肢动物霸主,在劳俄大陆(Laurussia)的化石记录中颇为丰富,但在冈瓦纳大陆(Gondwana)却鲜有踪迹。这种显著的分布差异长期困扰着古生物学家——究竟是采样偏差导致的假象,还是这些生物真的存在地理隔离?更令人困惑的是,进入泥盆纪后,高度特化的蟹体鲎科(Carcinosomatidae)和广翅鲎科(Pterygotidae)几乎从化石记录中消失,它们是否在劳俄大陆之外延续了更长时间?

为解答这些问题,中国科学院南京地质古生物研究所的研究团队对广西南宁那高岭组(洛赫科夫阶)的化石层展开了系统研究。他们发现了一个多样性惊人的板足鲎类动物群,包含3科4属,其中两个属的发现尤其引人注目:Tigrisopterus zengi不仅是全球迄今最年轻的蟹体鲎科成员(将此类群的生存时间延长了约2000万年),更是该科在劳俄大陆之外的首例泥盆纪记录;而Acutiramus sp.的巨大体型(1.6–1.8米)则刷新了该属在中国乃至全球的晚期代表记录。这些发现发表于《Palaeoworld》,彻底改变了学界对板足鲎类时空分布格局的认知。

研究团队采用多学科技术手段:通过地层学分析确认那高岭组属早泥盆世洛赫科夫期;使用Nikon D3X相机进行高分辨率化石成像,结合Adobe Photoshop CC2019和CorelDRAW X7进行图像处理与形态重建;采用比较解剖学方法对标本进行系统分类,术语体系遵循Tollerton (1989)标准。所有标本(编号NIGP 206849–206855)均保存于中国科学院南京地质古生物研究所。

地质背景
那高岭组作为华南板块早泥盆世海侵序列的组成部分,其陆源硅质碎屑岩为保存完整的外骨骼化石提供了理想条件。研究剖面显示该地层与下伏莲花山组及上覆郁江组均为连续沉积,这种稳定的沉积环境可能为板足鲎类提供了延续至泥盆纪的避难所。

系统古生物学
新建立的Tigrisopterus属以其虎纹状背甲纹饰(源自拉丁语Tigris)区别于其他蟹体鲎科成员,其宽大的前体(prosoma)和特化的步足刺突(spiniferous appendages)显示强烈的捕食适应性。Acutiramus sp.的镰状螯肢(chelicerae)与劳俄大陆标本的形态差异,暗示了地理隔离导致的种间分化。

讨论与结论
这项研究首次证实蟹体鲎科和广翅鲎科在泥盆纪的华南板块持续繁盛,打破了"该类群在劳俄大陆外罕见"的传统认知。三科板足鲎类的共存(包括广适性的Adelophthalmus)表明,早泥盆世华南浅海可能存在分层生态位:广翅鲎科占据开阔水域顶级捕食者位置,蟹体鲎科在近底栖环境活动,而Adelophthalmidae则适应更广的生态幅。这种生态结构比同时期劳俄大陆更为复杂,可能反映了冈瓦纳边缘海的特殊环境条件。

从生物地理学角度看,Tigrisopterus的发现将蟹体鲎科的已知分布范围向南扩展了15个纬度,支持了"板足鲎类在早古生代已具备跨洋扩散能力"的假说。而Acutiramus在华南的晚期记录,则暗示这类巨型捕食者的灭绝时间可能比此前认为的更晚。这些发现不仅填补了板足鲎类演化史的关键空白,更为研究古生代海洋顶级捕食者的灭绝模式与机制提供了新的时空框架。

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