加拿大不列颠哥伦比亚省Nanaimo组上白垩统Santonian–Campanian阶沟鞭藻囊新种:生物地层学与古环境重建意义

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Marine Micropaleontology 1.5

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  本研究针对北美东太平洋地区上白垩统沟鞭藻囊化石记录的空缺,首次系统报道了加拿大Nanaimo组Santonian–Campanian阶的4个新种(Alterbidinium? fusiforme sp. nov.、Canningia grahamii sp. nov.、Nematosphaeropsis snunymuxwensis sp. nov.和Odontochitina kwutlkwuensis sp. nov.),通过高分辨率扫描电镜(SEM)成像技术揭示了Areoligeraceae等4科的形态学新特征,为北半球晚白垩世生物地层对比及乔治亚盆地古环境演化提供了关键证据。

  

在地球历史的宏大叙事中,白垩纪被称为"沟鞭藻的黄金时代"——这些微小的海洋浮游生物通过形成有机质囊孢(dinoflagellate cysts),在沉积岩中留下了跨越亿年的生命密码。然而,北美东太平洋地区的晚白垩世沟鞭藻化石记录却长期存在显著空白,特别是加拿大不列颠哥伦比亚省的Nanaimo组地层,其生物地层框架长期依赖菊石和双壳类等宏观化石。这种知识缺口严重制约了该地区与北半球其他海域的古环境对比研究,也阻碍了科学家们解码乔治亚盆地(Georgia Basin)这一重要前弧盆地的演化细节。

为填补这一空白,由Sandy M.S. McLachlan领衔的国际研究团队对Nanaimo组Haslam、Trent River和Cedar District三个地层的20件样品展开系统研究。他们采用高分辨率扫描电镜(SEM)结合传统透射光显微镜技术,首次揭示了晚Santonian–早Campanian期沟鞭藻囊组合的多样性特征。这项发表于《Marine Micropaleontology》的研究不仅建立了4个具有生物地层指示意义的新物种,还重新厘定了Alterbidinium和Odontochitina属的鉴别特征,为全球晚白垩世微体化石研究提供了关键坐标。

研究团队从6个典型剖面采集泥岩样品,经标准氢氟酸处理提取微体化石后,采用SEM技术实现亚微米级形态解析。通过整合古生物地层学数据与沉积学证据,构建了涵盖Comox和Nanaimo两个露头区的复合地层剖面。形态学分析严格遵循Williams等(2017)的分类体系,采用Kofoidian板片编号系统(Kofoid, 1907a,b)进行沟鞭藻囊板片识别。

样本采集
研究选取东温哥华岛和Denman岛的6个关键剖面点,包括Puntledge河、Trent河等典型露头,覆盖Haslam组至Cedar District组的连续地层序列。样本储存于加拿大地质调查局(GSC)和皇家不列颠哥伦比亚博物馆(RBCM)的标准化藏品库,确保研究材料的可追溯性。

系统古生物学
研究描述了Areoligeraceae科的Alterbidinium? fusiforme sp. nov.(梭形疑变藻)——其独特的纺锤形轮廓和网状纹饰重新定义了该属的形态边界;Ceratiaceae科的Canningia grahamii sp. nov.(格雷汉姆坎宁藻)以显著的角状突起和双壁结构为特征;Gonyaulacaceae科的Nematosphaeropsis snunymuxwensis sp. nov.(斯努尼姆克斯线球藻)通过复杂的脊状突起拓展了该科的形态谱系;Peridiniaceae科的Odontochitina kwutlkwuensis sp. nov.(库特克沃齿藻)则以其齿状突起和独特的板片排列方式丰富了该属的多样性认知。所有新种均通过SEM成像展示了亚微米级的表面超微结构。

年代解释
基于Marsupites海百合的最后出现层位和菊石生物带对比,Haslam组被精确限定为晚Santonian–早Campanian期。新发现的沟鞭藻囊物种与北半球已知生物事件具有显著相关性,如Nematosphaeropsis snunymuxwensis的首次出现为跨区域地层对比提供了新锚点。

结论
这项研究首次系统揭示了Nanaimo组上白垩统沟鞭藻囊的生物多样性,4个新种的建立不仅完善了Areoligeraceae等科的分类学框架,其特定的地层分布规律更成为晚白垩世高精度生物地层划分的"分子钟"。通过绝对丰度分析,研究者发现Alterbidinium? fusiforme在近岸相富集,而Odontochitina kwutlkwuensis则偏好开放海环境,这种生态分异为重建乔治亚盆地古海岸线变迁提供了微观证据。该成果标志着东太平洋晚白垩世微体化石研究迈入亚微米时代,SEM技术的创新应用为古海洋生产力重建开辟了新维度。

在讨论部分,作者强调这些新分类单元的特殊形态特征(如Odontochitina kwutlkwuensis的齿状装饰)可能反映了白垩纪海洋富营养化事件的选择压力。研究团队特别指出,Nanaimo组沟鞭藻囊组合与欧洲同时代地层存在显著差异,这种生物地理分化可能暗示着晚白垩世北太平洋存在独特的洋流格局或生态隔离机制。这些发现不仅为全球古海洋模型提供了关键校准数据,也为理解现代沟鞭藻的生物多样性起源提供了深时视角。

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