通往冈瓦纳的蛋白石之窗:澳大利亚库伯佩迪白垩纪分节完整海百合与浅海棘皮动物群落

《Gondwana Research》:An opaline window into Gondwana: Articulated Cretaceous crinoids and shallow-marine echinoderm communities from Coober Pedy, Australia

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月20日 来源:Gondwana Research 8.9

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   摘要关节连接的白垩纪海百合是南半球最稀有的棘皮动物化石之一。以往的大多数记录仅由零散的骨片组成,这限制了人们对冈瓦纳古陆范围内形态多样性、系统发育关系以及底栖群落结构的理解。本文描述了来自南澳大利亚库伯佩迪欧泊矿场巴甫顿页岩(早白垩世阿普蒂阶)的一组 exceptional

  

摘要

关节连接的白垩纪海百合是南半球最稀有的棘皮动物化石之一。以往的大多数记录仅由零散的骨片组成,这限制了人们对冈瓦纳古陆范围内形态多样性、系统发育关系以及底栖群落结构的理解。本文描述了来自南澳大利亚库伯佩迪欧泊矿场巴甫顿页岩(早白垩世阿普蒂阶)的一组 exceptional 关节连接棘皮动物化石,这些化石以欧泊化保存于浅海环境中。材料包括三只关节连接的有柄海百合Isocrinus(Chladocrinus)australis个体,伴有蛇尾和海星,代表了冈瓦纳古陆已知保存最好的白垩纪浅水棘皮动物化石组合之一。特别值得指出的是,新海星属及种Jenoaster cooberpediensis记录了索罗斯特科在早白垩世晚期的出现,而此前该科最早确认的出现时间为古新世。Jenoaster对于理解蛇尾目超目Forcipulatacea的早期系统发育和环境分布具有重要意义。新的海百合材料为I. australis提供了目前最完整的形态学信息,包括腕的分枝、腕节连接、羽枝分布以及柄柱结构等方面的细节。这些特征使得与南极和阿根廷等科海百合属类群进行更可靠的比较成为可能,并确认了形态学复杂的有柄海百合在早白垩世浅海环境中的持续存在。埋藏学证据表明,在受限至半受限的泻湖环境中发生了骤埋型事件,迅速完成了埋藏,强调了 episodic 高幅度沉积在 exceptional 化石保存中的作用。因此,库伯佩迪化石组合为冈瓦纳古陆早白垩世浅海生态系统提供了罕见的观察窗口,并凸显了澳大利亚欧泊矿床作为中生代海洋生命高保真记录库的重要意义。

引言

关节连接的白垩纪海百合是南半球化石记录中最稀有的组成部分之一。绝大多数已发表的研究仅限于分类归属不确定的零散骨片,只有少量研究记录了保存完整的关节连接标本(Darwin, 1846, Moore, 1870, Etheridge, 1892, Etheridge, 1901, Howchin, 1921, Taylor, 1966, Ferré et al., 2005, Olivero et al., 2009, Lazo et al., 2020; Poatskievick-Pierezan et al., 2023, 2026; Salamon et al., 2026)。这种保存偏好大幅限制了海百合形态多样性的重建,使系统发育关系的评估变得复杂,并阻碍了对冈瓦纳古陆范围内白垩纪底栖群落结构和组成的理解。在此背景下,从库伯佩迪欧泊矿场发现的关节连接棘皮动物——包括有柄海百合、蛇尾和海星——对于研究白垩纪海百合多样性、演化古生态学及古生物地理学具有重大重要性。这一发现尤为引人注目,因为宿主沉积物沉积于浅海受限至半受限的泻湖环境中(Salamon et al., 2025a),由于死亡后快速解体和水动力扰动,完整或近乎完整的棘皮动物骨骼保存极为罕见。
目前关于南半球关节连接白垩纪海百合的知识仍然零碎,并受到埋藏学限制和显著区域采样偏差的强烈影响。除澳大利亚外,关节连接的等科海百合仅已知于南极和阿根廷(Taylor, 1966, Lazo et al., 2020)。在这些产地中,只有内乌肯盆地的材料保存足够完好,能够进行详细的形态学和分类学分析。在所有其他情况下,可用材料高度不完整,通常仅限于碎片状冠部或自然铸型。大多数南半球白垩纪海百合记录则是基于分散的元素,包括柄柱和复柄柱,例如来自马达加斯加和智利的记录(Salamon et al., 2024a, 2026,以及其中引用的文献)。虽然这些产地证明了等科海百合及相关类群在冈瓦纳古陆海域中的广泛分布,但它们对冠部结构、生态策略或群落组织层面的提供了解有限。关节连接的无柄海百合更为罕见(Salamon et al., 2025a),这进一步强调了澳大利亚材料对于理解该群在南半球早期多样化历史中的关键作用。
因此,本研究旨在记录来自库伯佩迪欧泊矿场的 exceptional 关节连接棘皮动物化石组合,并将其置于南半球白垩纪棘皮动物记录的更广泛背景中进行考察。这些材料为白垩纪海百合多样性、保存方式以及浅海棘皮动物群落结构提供了新证据,构成了未来古生态学和古生物地理学调查的重要参考框架。

章节摘要

地质背景

位于南澳大利亚北部的库伯佩迪欧泊矿场(研究区域的位置和地层见Salamon et al., 2025a中的图1)是全球研究最透彻的欧泊矿场之一。欧泊主要赋存于巴甫顿页岩中,这是浅海早白垩世沉积物(阿普蒂阶—阿尔比阶),其特征为深灰色粉砂质至砂质泥岩,通常含有砂岩透镜体、石灰岩结核和孤立的巨石(Barker, 1980, Robertson and Scott, 1990, Barnes et

材料与方法

本研究基于一块近期从南澳大利亚库伯佩迪附近欧泊矿场采掘中回收的大型含欧泊板岩。板岩上暴露的化石组合由本文作者之一(AR)进行准备。由于欧泊化石材料具有 exceptional 价值和 delicate 特性,未提供准备程序的具体细节。该标本保存在澳大利亚堪培拉国家恐龙博物馆收藏中,目录编号为NDM 1236。

结果

研究的材料由一块三角形欧泊化板岩组成,其最长边为84厘米,对边为80厘米,底边为45厘米。板岩表面密集覆盖着近150枚Cyrenopsis双壳类,其中嵌入了三只Isocrinus australis海百合(图1D–J)。该组合还包括两只归类为Ophiacantha的蛇尾(详细描述见Chapman, 1934, Skwarko, 1963;图1B, C)以及一只代表新属Jenoaster gen. nov.的海星(

海星系统古生物学

纲 海星纲 Asteroidea de Blainville (1830)。
超目 蛇尾目超目 Forcipulatacea Blake 1987。
目 蛇尾目 Forcipulatida Perrier 1884。
科 索罗斯特科 Zoroasteridae Sladen 1889。
属 Jenoaster gen. nov.
备注。基于详细的系统发育分析,强调了"clade"(支系)的命名(Fau and Villier, 2020),尽管索罗斯特科既使用了"clade"也使用了林奈术语"family"(科)(例如摘要中)。唯一已知的Jenoaster标本的保存程度远远不足以提供与已

澳大利亚白垩纪关节连接等科海百合综述

澳大利亚白垩纪海百合的首次详细描述和插图由Moore(1870)提供,基于从澳大利亚东北部昆士兰米切尔敦斯地区采集的材料。他研究的两件标本是从石灰岩结核中回收的。第一件标本保存了杯部基部以及腕的最低三段节,另外两段仅碎片状保存。第二件标本

结论

发现关节连接的Isocrinus(Chladocrinus)australis个体伴有蛇尾和海星Jenoaster cooberpediensis gen. et sp. nov.,构成了冈瓦纳古陆迄今为止记录的最完整的浅海棘皮动物化石组合之一。与南半球以分散保存为主的记录形成对比,该组合提供了早白垩世底栖生态系统在原地保存的罕见群落级快照。
这一 exceptional 保存

数据可用性

本研究期间产生或分析的所有数据均已包含在本篇文章中。

资助声明

MAS感谢波兰国家科学中心(https://www.ncn.gov.pl),项目编号2023/51/B/ST10/00212的财务支持。
M. Krajewski感谢克拉科夫AGH大学的财务支持(项目编号16.16.140.315)。本研究部分得到了波兰科学与高等教育部在法定活动范围内的支持,包括雅盖隆大学理学院植物研究所(N18/DBS/000002)。

CRediT作者贡献声明

Mariusz A. Salamon:撰写—审阅与编辑,撰写—原始草稿,项目管理,方法论,调查研究,资助获取,形式化分析,数据整理,概念化。Alicja Wilk:撰写—审阅与编辑,撰写—原始草稿,调查研究,数据整理。Marcin Krajewski:撰写—审阅与编辑,撰写—原始草稿,方法论,资助获取,形式化分析,数据整理。Daniel B. Blake:撰写—审阅与编辑,撰写—原始

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所述工作。

致谢

我们衷心感谢Marine Fau和Christopher Mah对手稿早期草稿提出的慷慨而富有洞察力的评论,这大大提升了其清晰度和科学价值。我们还要感谢GR的审稿人提出的 numerous 修正和宝贵建议,这些建议帮助改进了本手稿。
Mariusz A. Salamon|Alicja Wilk|Marcin Krajewski|Daniel B. Blake|Tamas Kapitany|Andrew Ruffin|Joshua Irving|Tim Seekamp|Madani Benyoucef|Bartosz J. P?achno
西里西亚大学(卡托维兹),B?dzińska 60, PL-41-200 Sosnowiec, 波兰
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