青藏科考

古新世轮藻化石指示轮藻植物群的亚洲起源

文章来源 :
2022-04-02 10:00

图尔盖海峡(Turgai Strait),又称西西伯利亚海,是中侏罗世至始新世末期(或渐新世)连接北冰洋和特提斯洋以及分隔亚洲和欧洲大陆的大型浅、咸水体。图尔盖海峡被认为对生物的迁移和扩散起到了“屏障”作用,导致许多哺乳动物和植物类型出现了地理隔离。而最新证据表明,轮藻植物群的传播似乎并未受到该“屏障”的影响。轮藻是一类藻类植物,单独成轮藻门轮藻纲,为大型沉水植物,具有类似根、茎、叶的分化,广泛分布于除南极洲之外的各大洲的淡水和半咸水水域,多数种类为广温性,少数为狭温性。轮藻门的雌性生殖器官称为藏卵器,由下部长条、螺旋形包被细胞和顶部短小的冠细胞构成,藏卵器形态差异受控于种间差异、水体稳定性(静水或流水)、水质(是否富钙)、水体透明度(水深与光照强度)等。由于轮藻容易大量繁殖,其藏卵器往往容易在地层中保存下来,因此成为地层鉴定、石油勘探和古环境重建中的重要依据之一。

近期,“高原生长与演化”任务“生物与高原隆升协同演化”专题古脊椎所倪喜军研究员团队的曹文心博士联合中国科学院南京地质古生物研究所和中国地质大学(北京)的研究人员共同报道了准噶尔盆地南戈壁地区古新世晚期的轮藻植物群,该植物群包括具瘤培克轮藻变异变种(Peckichara torulosa var. varians)、维克特灯枝藻(Lychnothmanus vectensis)和爱心扁球轮藻具冠亚种(Gyrogona lemani capitata),其中维克特灯枝藻最早记录于中国东部白垩系/古近系界线之下,而其在欧洲的最早记录发现于西班牙、法国和英国始新世晚期–渐新世早期地层;爱心扁球轮藻具冠亚种最早记录于准噶尔盆地南戈壁地区古新世最晚期地层,而其在欧洲的最早记录发现于罗马尼亚和法国始新世中期地层。这些化石记录说明该轮藻植物群起源于亚洲,在始新世中、晚期向欧洲扩散,即轮藻植物群扩散发生在图尔盖海峡闭合之前。

在轮藻的洲际传播中,水鸟可能起到了关键作用,在中亚和欧洲始新世中、晚期地层中出现一些相同的鸟类化石组合支持了这一观点。根据现生轮藻传播的研究,轮藻的藏卵器既可以附着在鸟类的爪和羽毛上,又可以被摄入到鸟类的消化道或盲肠中。当藏卵器被携带于候鸟的消化道中,它们能在相距 100–150 英里(≈161–241 km)的湖泊之间传播;而当藏卵器被携带于候鸟的盲肠中,它们可能会被携带至更远距离的湖泊(前者距离的几倍)。沉积学研究表明,维克特灯枝藻最初在中国东北松辽盆地生活于浅湖环境,在其迁徙到欧洲之后仍生活于浅湖环境,而爱心扁球轮藻具冠亚种在准噶尔盆地生活在间歇性的河流环境中,到达欧洲之后改变了生活习性,开始适应浅湖环境。

文章信息:Cao W X, Li S, Li Q, Stidham T A, Wan X Q, Ni X J*, 2022. Asian Paleocene charophyte records demonstrate Eocene dispersals from Asia to Europe. Journal of Paleontology, https ://doi.org/10.1017/jpa.2021.118.

原文链接:https ://doi.org/10.1017/jpa.2021.118.


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维克特灯枝藻可能于古新世晚期传播至准噶尔盆地,然后沿两条可能的路线扩散:始新世晚期—早渐新世扩散至欧洲,或于始新世早期先传播至美国,而后到达欧洲(白色)。爱心扁球轮藻具冠亚种最早的化石记录出现在准噶尔盆地的古新世末期,于中始新世时扩散至法国(橙色)