阿根廷潘帕斯地区中更新世至晚更新世哺乳动物化石记录揭示的生物地层学新认识

研究人员通过系统发掘阿根廷Salto de Piedra遗址的河流-沼泽相沉积序列，结合OSL和AMS 14C测年技术，分析了包含6个沉积单元（U1-U6）的哺乳动物化石组合。研究发现Equus neogeus等标志性物种的出现时间可追溯至>127 ka，挑战了传统生物地层划分方案，提出将Bonaerean与Lujanian阶段合并（~300-11.6 ka），为南美第四纪生物带框架修订提供了关键证据。

　　

在广袤的阿根廷潘帕斯草原下，埋藏着一段跨越数十万年的生命史诗。这里曾是剑齿虎、大地懒和巨型犰狳的乐园，它们的骨骼碎片如同散落的时光胶囊，记录着气候变迁与物种演化的奥秘。然而长期以来，南美第四纪生物地层框架存在争议——传统基于化石标志物种的划分方案（如Bonaerean与Lujanian阶段）因缺乏精确年代学支持而饱受质疑，不同研究团队对生物带边界各执一词。

来自阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET）等机构的研究团队选择在奥拉瓦里亚市附近的Salto de Piedra古生物遗址（SPPL）展开攻坚。这个沿Tapalqué溪流分布的遗址保存着罕见的河流-沼泽相连续沉积序列，包含6个沉积单元（U1-U6），犹如一本完整的地质日记。通过五年系统发掘，研究人员采用考古学方法记录化石三维坐标，结合光释光（OSL）和加速器质谱碳十四（AMS ¹⁴C）测年技术，构建起精确的年代框架。论文发表在《Quaternary Science Reviews》的这项研究，首次揭示了Glyptodon munizi（典型Ensenadan阶段物种）与Equus neogeus（传统Lujanian标志种）在>127 ka地层中的共存现象，彻底改写了我们对南美巨型动物群演化时序的认知。

关键技术方法包括：1）采用全站仪进行化石三维坐标记录；2）OSL测定沉积物埋藏年龄；3）AMS ¹⁴C胶原蛋白测年（C/N比控制在3.2-3.3）；4）沉积相分析划分12种亚环境相；5）化石表面风化与磨蚀度分级评估（仅15%化石显示轻微磨蚀）。来自U4层位的3个新测年数据（PSUAMS实验室完成）将关键化石层限定在13.3-11.2 ka cal BP范围内。

【区域背景与地层架构】
Tapalqué溪流切割出的剖面揭示出六套沉积单元：U1（MIS 6-5，>127 ka）含钙结壳层，U2（MIS 3，~40.5 ka）为粉砂质风成沉积，U3-4（MIS 2，38-11.2 ka）含沼泽相化石富集层，U5-6（MIS 1，12.6-7.8 ka）代表低能环境沉积。这种连续序列为生物地层对比提供了罕见载体。

【化石组合的时空悖论】
U1/F1层出土的Glyptodon munizi完整背甲（典型Ensenadan阶段物种）与Equus neogeus（传统Lujanian标志种）共存，直接挑战生物带排他性原则。U3-4层更出现Megatherium americanum（Bonaerean标志）与Doedicurus clavicaudatus（Lujanian标志）的混合组合，证明传统生物带存在显著时间重叠。

【年代学革命】
新获得的U4层AMS ¹⁴C数据（如PSUAMS#16313：13,430±70 BP）将潘帕斯巨型动物群最后记录精确限定在F9层（10-11.6 ka）。而U1层>127 ka的OSL年龄将Equus neogeus生物带下限推至~300 ka，远超此前认知。

【生物地层学重构】
研究团队通过分析23属27种哺乳动物化石的层位分布，指出传统Bonaerean阶段的4个诊断物种（如Neosclerocalyptus gouldi）实际缺乏地层排他性证据。例如Doedicurus clavicaudatus在Entre Ríos省同样见于Lujanian地层，而Conepatus mercedensis在Ensenadan-Lujanian层位均有记录。这种交叉现象促使研究者提出将Bonaerean（原定~400-130 ka）与Lujanian（130-11.6 ka）合并为连续单元（300-11.6 ka）。

这项研究犹如投向南美古生物学界的一枚震撼弹。通过Salto de Piedra遗址这个"时间胶囊"，研究人员首次用精确年代学证据揭示出：传统生物地层框架中所谓的"标志物种"实际存在长达20万年的共存期。这一发现不仅解释了既往研究中地层对比的混乱现象，更暗示气候波动（如MIS 5e暖期）可能比先前认为的更早促成物种迁徙与混生。将Bonaerean-Lujanian阶段合并的方案，为建立更符合实际的生物年代标尺奠定了基础，尤其对理解晚更新世人类抵达南美时面临的生态系统具有深远意义。正如研究者强调的，未来需要更多像SPPL这样系统发掘的遗址，用"考古学的精度"来重写古生物学的编年史。