地質歷史時具有相似類型特徵的古生物群棲息地各地質歷史時期各種生物類別由於來源和對生態環境適應的不同,逐漸形成不同區域內棲息了不同的生物類群。古生物地理區包括古動物地理區和古植物地理區。
基本介紹
- 中文名:古生物地理區
- 外文名:paleobiogeographic province
- 劃分單位:三分
- 分類:古動物地理區和古植物地理區
- 學科:古生物地理學
- 相關地質時間:寒武紀等
分類,古生物地理區的劃分單位,研究意義,地質時期的古生物地理概況,
分類
古生物地理區又可分為古動物地理區(或簡稱古動物區)和古植物地理區(或簡稱古植物區)。例如,早寒武世的三葉蟲動物群表明有區域屬性,可分出兩個較明顯的生物地理區:一個是印度—太平洋區,或稱為萊得利基蟲區,以含萊得利基蟲為代表的東方動物群為特徵,範圍包括東亞和自地中海向東的南亞,以及大洋洲和南極洲;另—個是大西洋區,或稱為小油櫛蟲區,以含有小油櫛蟲而不含萊得利基蟲的西方動物群為其特徵,範圍包括歐洲西部、西北部和南、北美洲。此外,還有一個在上述兩區之間由東方動物群和西方動物群相混生的,包括歐洲西南部和相毗連的非洲北部,以及俄羅斯的亞洲部分直到北美的阿拉斯加中東部為混合生物群區。
古生物地理區可以分為不同的級別,由大而小分別為大區、區和域。長期的地理阻絕隔離可以導致演化分類上的差別,形成生物地理大區,由於環境或局部地理、氣候等差異導致次一級的分區。
古生物地理區的劃分單位
古生物地理區大小等級單位的劃分,沒有嚴格的和統一的規定。目前的趨向是三分(或二分),即一級古生物地理大區,二級古生物地理區和三級古生物地理分區。古生物地理大區是生物圈高級別的劃分單位,它反映生物在高級分類範疇內的差異。三級古生物地理分區是劃分的基本單位,其定義是地方性物種的豐富程度,或是一個地區內特別物種的百分比率。兩個或兩個以上的三級分區並在分類上有聯繫的,稱二級古生物地理區。古生物學家和古生物地理學家由於研究目的不同,對古生物地理區劃分單位的定義或識別的方法還有差異。
研究意義
人們很早就認識到現代動、植物的地理區域性差異,但到了19世紀才認識到這種地理區的意義所在,特別是達爾文在《物種起源》中將生物地理區作為物種形成的一個重要原因和結果。生物古地理劃分對於生物演化、古生態、古氣候研究,古構造和古大陸再造的重要作用使得其越來越受重視。古生物地理區的劃分傳統的方法是進行異、同類型定性比較,現在也常用數理統計學的方法進行相似性定量分析。
顯生宙以前的生物化石資料過於稀少尚無法討論有關生物地理分區。顯生宙以來各地質歷史時期因不同的生物門類劃分有時也是不同的,因此某一地質時期生物地理區的劃分有時很複雜。寒武紀三葉蟲大致可以分出一個以萊德利基蟲為代表的和以油櫛蟲為代表的兩個區。奧陶紀三葉蟲可分出赤道附近的暖水生物地理區和遠離赤道的冷水生物地理區,筆石可分出太平洋和歐洲區。到了奧陶紀末期生物地理區的界線趨於模糊,志留紀生物地理區也不明顯。泥盆紀生物地理分區則很強烈,可分出南方區、阿巴拉契區和老世界區;石炭紀到二疊紀植物群可分為岡瓦納舌羊齒植物地理區、華夏植物地理區、歐美植物地理區和安加拉植物地理區。中生代由於聯合古陸的解體,存在北方冷水生物地理區和特提斯暖水生物地理區,這種大的格局持續到古近紀和新近紀。現代可劃分出6個動物地理區。
地質時期的古生物地理概況
寒武紀以後,動物地理區已經非常明顯。如早寒武世,以萊得利基蟲類(redlichids)和小油節蟲類(ole-nellids)為代表的兩個大的古動物地理區就是最好的例子。這兩個大的古動物地理區,不僅有分類級別高的差異,還有明顯的古動物地理區的邊界。萊得利基蟲古動物地理區,包括東亞、南亞、西亞南部、地中海南北緣、大洋洲和南極洲等地。小油節蟲類古動物地理區包括西歐、北歐、西伯利亞、北美和南美等地區。有些學者認為早寒武世還有一個中間區(或混生區),指的主要是地中海區和西伯利亞等地。中、晚寒武世與早寒武世相似,不同的是北美三葉蟲動物群與歐洲北部的已大不相同,而與亞洲的一些屬群相似。
奧陶紀許多屬群是廣布的,但世界性的古生物地理大區不十分明顯。以三葉蟲的屬群來看,勉強可以分出北區和南區。北區包括北美、西伯利亞和中國華北。南區包括歐洲、古地中海區、南美和澳大利亞。有些學者認為南區還可以再劃分為3個小區,但從動物群上分析還不太明顯。從筆石的分布看,則可分為大西洋區和太平洋區。大西洋區位於較穩定的地區,包括中歐、南歐和中國西南等地區,筆石以底棲或游泳類型為主,有下垂對筆石、斷筆石、全筆石等。太平洋區位於活動區,包括中國華南、澳大利亞東部、北美東部和西部以及西伯利亞周圍地區等。
志留紀根據珊瑚、腕足類可以分為 3個大的古動物地理區。①北區包括北歐、北美、西伯利亞、蒙古、中國的準噶爾和興安嶺等地區,以發珊瑚、短板珊瑚及腕足類圖瓦貝等為代表,可能代表當時北半球中緯度海域特殊動物群;②南區包括南美西部和南非開普地區,代表南半球高緯度海域的冷水型動物群區;③特提斯區,包括地中海區、中亞、東亞太平洋沿岸和澳大利亞,其中有擬包珊瑚、日本珊瑚、雅斯珊瑚等。
泥盆紀的海生生物,可分為北方大區、古特提斯大區和南方大區。北方大區包括西伯利亞、烏拉爾、北美和蒙古地槽的北部地區。其生物群特點是分異度較低,小型單體珊瑚較多,代表當時北溫帶。古特提斯區包括西歐、北非和俄羅斯地台淺海地區,還有北美東部、哈薩克斯坦、澳大利亞、中國華南和西藏等地。南方大區是志留紀南區的繼續,出現澳大利亞石燕等南方冷水型動物群。
石炭紀海生生物分區有歐亞大區和岡瓦納大區。歐亞大區以歐亞大陸為主,包括北非、北美東北部和澳大利亞北部地區。中、晚石炭世在北亞和北極海地區,出現可能代表較低水溫的腕足類、類動物群。岡瓦納大區包括南非、南美、印度、澳大利亞、南極和中國西藏、滇西等地,以出現小型單體珊瑚和特有的冷水型寬鉸蛤動物群為特徵。
二疊紀的海生生物分區與晚石炭世的相似。
泥盆紀至石炭紀早期古植物是廣布的,到古生代晚期世界性的植物地理區非常明顯,並可分為4個大區,即歐美植物區、華夏植物區(熱帶植物區)、安加拉植物區(北溫帶植物區)和岡瓦納植物區(寒溫帶單調植物區)。
三疊紀海生軟體動物有明顯的地理分區,即北方區、特提斯區、南方區和環太平洋區。中國境內以特提斯區動物群分布最廣,早、中三疊世僅有少量北方區分子混入,晚三疊世黑龍江省東部、湖南、江西和廣東等地出現鄂霍茨克髫蛤(Entomonotis ochotica)和長鉸貝英蛤(Bakevellia matsushitai),說明上述地區與北方區海水連通。中國境內以古天山、古秦嶺、古大別山一線為界,南方以雙扇蕨科中的網脈蕨(Dictyophyllum)和格脈蕨(Clathropteris)植物群為特徵,代表熱帶、亞熱帶近海環境。北方以蓮座蕨科擬丹尼蕨(Danaeopsis)、貝爾瑙蕨(Bernoullia)植物群為特徵,代表潮濕溫帶的內陸環境。
侏羅紀的海生生物分區主要受緯度、水溫等因素控制,並可分為特提斯區和北方區。特提斯區以造礁珊瑚、海綿、厚殼軟體類和若干菊石為特徵,代表低緯度暖水動物群。北方區缺乏造礁珊瑚,但有雛蛤(Buchia)和一些菊石、箭石等,代表北半球高緯度溫水動物群。早侏羅世早期,兩大區生物分異並不明顯,中、晚侏羅世則較顯著。如中國黑龍江省東部完達山區出現的中侏羅世晚期北極頭菊石 (Arctocephalites)和分布較廣的晚侏羅世雛蛤動物群,都與北方區的海侵有關。
白堊紀的海生生物分區與侏羅紀相似。以雙殼類為例,可以分出一個低緯度帶的特提斯大區和南、北兩個溫帶大區。特提斯大區造礁生物繁盛,如珊瑚、固著蛤等。大型有孔蟲和大量生物活動的影響而形成矽質岩,代表典型的熱帶、亞熱帶暖水水域。南、北兩個溫帶大區屬於溫暖水域動物群性質。中國青藏高原雅魯藏布江以北地區的白堊紀海侵來自特提斯大區,屬暖水類型。黑龍江省東部早白堊世早期的雛蛤動物群則屬溫水類型。白堊紀時中國也存在不同的植物氣候分帶現象。
新生代的海域以特提斯海域為主,此外,各大陸的邊緣也有一些新生代的海相沉積。新生代之後的現代陸地動物地理分區,可分為新北區,舊北區,新熱帶區,衣索比亞區,印度、馬來區或東方區和亞澳區(Australasian)。新生代的植物分區基本上以緯度來劃分,與現代植物地理分區相似,如泛北極植物區、新熱帶植物區(西半球)、古熱帶植物區(東半球)和南極植物區。