澳大利亚东部闪电岭地区中白垩世蛋白石化植物群落的古生态重建及其地质意义

本研究首次系统描述了澳大利亚新南威尔士州闪电岭Griman Creek组中白垩世（阿尔布-森诺曼期）蛋白石化植物化石群，揭示了以柏科(Cupressaceae)为主的沿海平原植被特征。通过350余件标本分析，发现该植物群缺乏被子植物但存在疑似本内苏铁-买麻藤类(BEG)种子，为南半球中高纬度古植被演替提供了关键证据，并探讨了蛋白石化过程对古植物学研究的独特价值。

　　

在澳大利亚东部广袤的蛋白石矿区，闪电岭以其独特的化石保存方式闻名于世。这里的中白垩世Griman Creek组地层保存了大量通过蛋白石硅化替代的生物化石，但长期以来植物化石的研究远落后于脊椎动物化石。由于蛋白石化过程主要保留生物硬体的外部形态而缺乏细胞结构细节，这些珍贵化石的分类学定位和古生态解读面临巨大挑战。

瑞典自然历史博物馆等机构的研究团队首次对该地区350余件蛋白石化植物标本展开系统研究。通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)分析，发现该植物群以柏科(Cupressaceae)的Austrosequoia型球果为主（占比超过60%），伴生少量南洋杉科(Araucariaceae)球果和疑似罗汉松科(Podocarpaceae)或掌鳞杉科(Cheirolepidiaceae)的枝叶化石。特别值得注意的是，研究识别出独特的金字塔形种子可能属于本内苏铁-买麻藤类(BEG)植物群，这是该类群在澳大利亚的首次报道。相关成果发表在《Review of Palaeobotany and Palynology》，为理解南半球中高纬度地区白垩纪植被演替提供了关键证据。

研究采用多学科技术手段：1）通过宏观形态学测量对化石进行形态分类；2）使用扫描电镜(SEM)观察表面超微结构；3）结合地层学分析确定化石层位属于阿尔布-森诺曼阶过渡期；4）与澳大利亚及新西兰同期植物群进行对比分析。所有标本来自澳大利亚蛋白石中心(LRF)、澳大利亚博物馆(AMF)和瑞典自然历史博物馆(NRM)的馆藏。

【主要发现】

1. 植物组成特征：球果化石中约85%为cf. Austrosequoia wintonensis，尺寸6.4-17.6 mm，具菱形鳞片顶端和中央短刺；南洋杉科球果较大（达84 mm），鳞片具双种子印痕。
2. 特殊类群识别：发现2.9 mm高的四棱锥形种子，形态类似北半球BEG类群，暗示冈瓦纳大陆存在更丰富的种子植物多样性。
3. 保存机制解析：化石多呈蛋白石铸型(opal casts)保存，仅木材化石显示部分细胞结构，证实硅化过程优先替代木质部腔隙。
4. 古环境指示：共生的淡水无脊椎动物和脊椎动物化石表明为滨岸平原环境，年轮分析显示明显季节性气候。

研究结论指出，闪电岭植物群与同期澳大利亚东部和新西兰植物群存在显著差异：缺乏被子植物和典型南方杉类，可能反映采样偏差或特殊的沉积环境过滤效应。该发现不仅完善了对澳大利亚白垩纪植物区系的认识，更凸显了蛋白石化化石在古生态重建中的独特价值——虽然细胞结构保存有限，但能同时保存动植物化石的立体形态，为古生态系统研究提供"三维档案"。未来对新鲜开采标本的精细研究有望揭示更多表皮特征，解决当前柏科与罗汉松科枝叶化石的分类学争议。