冈瓦纳古陆记录中Portalites属的古生态与古地理特征解析及其真菌孢子演化意义

本研究针对冈瓦纳大陆石炭纪至二叠纪地层中广泛分布的真菌孢子属Portalites，通过整合巴西亚马逊与巴拉那盆地的古植物学与沉积学数据，揭示了其与石松纲(Lycopsida)和真蕨纲(Filicopsida)的生态关联性，并首次系统论证了该属在低能潮湿环境中的分布规律，为冈瓦纳古陆古气候重建提供了关键生物标志物。

　　

在探索地球远古生命演化的拼图中，真菌孢子作为微体化石的重要成员长期被学界忽视。尤其当这些直径仅数十微米的圆形结构出现在冈瓦纳大陆的煤系地层时，它们常被草率归类为未定类的疑源类(Acritarchs)或单孔孢子(monoporous miospores)。这种分类混乱背后，隐藏着对石炭纪-二叠纪过渡期陆地生态系统认知的关键缺口——真菌究竟如何参与当时全球性成煤事件的生物地球化学循环？

巴西研究团队在《Review of Palaeobotany and Palynology》发表的研究给出了突破性答案。通过系统分析巴拉那盆地(Itararé组和Rio Bonito组)与亚马逊盆地(Monte Alegre组)的600余份孢粉样品，研究者首次将Portalites属的形态学特征与沉积环境参数进行多维度关联。这项研究不仅确认了该属真菌孢子的生物学属性，更绘制出其在冈瓦纳大陆的生态位图谱。

关键技术包括：1) 扫描电镜(SEM)观察孢子壁超微结构；2) 基于巴西两盆地12个钻孔的定量孢粉统计；3) 沉积相-古植物组合的协同分析。其中SEM技术首次揭示了P. gondwanensis的孢子壁具有独特的"海绵状"构造，这一发现成为区分形态种的关键依据。

【A brief revision of the morphospecies assigned to Portalites】
研究团队重新厘定了Portalites属的5个形态种：模式种P. confertus、P. gondwanensis、P. baculus、P. niger和P. rigidus。通过电镜断层扫描，发现所有物种均具有贯穿孢子壁的功能性孔道(functional pore)，这一特征与现生担子菌纲(Basidiomycota)的萌发孔高度相似，为真菌起源说提供了决定性证据。

【Quantitative analysis and paleosinecology】
在巴拉那盆地的定量分析显示，Portalites与石松纲孢子Lundbladispora、Vallatisporites的共生率达67%，与真蕨纲的Punctatisporites、Horriditriletes也存在显著正相关。沉积学数据表明，93%的Portalites标本产自粉砂岩和泥岩，证实其偏好低能淡水环境。值得注意的是，P. gondwanensis在成煤沼泽相中的丰度是河流相样本的3.2倍，这种差异反映了不同物种的微生境选择。

【Conclusions】
研究确立了Portalites作为冈瓦纳湿地生态系统的生物指示剂地位：1) 其分布峰值与石炭纪-二叠纪冰期消退期吻合；2) 与石松植物的共生关系暗示了早期菌根共生现象的起源；3) 在亚马逊盆地出现的Spelaeotriletes组合中，Portalites含量骤减，揭示其对古纬度变化的敏感性。这些发现为重建潘吉亚超大陆裂解前的古气候梯度提供了新标尺。

该研究的突破性在于将传统孢粉学提升至"古真菌地理学"的新维度。正如通讯作者Paulo A. Souza强调的，Portalites在冈瓦纳东西部盆地呈现的差异分布模式，可能反映了二叠纪初期赤道与极区不同的真菌演化路径。这项成果不仅解决了长达半个世纪的分类争议，更为理解陆地生态系统对冰期-间冰期旋回的响应机制开辟了新视角。