近年来, 以实体化石为基础研究生物起源与演化, 一直是古生物学界的热点。形态精美、复杂、长寿、广布型的遗迹化石, 如Zoophycos、Nereites对于研究造迹生物的生态习性的宏演化特征具有重要的研究价值。

Ekdale(2015)认为对地质历史时期遗迹化石多样性及形态复杂性的研究, 可能会提供很好的证据来揭示生物行为习性的演化和退化。由于“ 一物多迹和多物一迹” 的遗迹化石特性, 遗迹化石在精确分析造迹生物的演化和退化上仍有一些疑问。例如, 寒武纪— 奥陶纪生物的大辐射和生态位的退化, 可能与遗迹化石记录的多样性的上升有一定的联系。志留纪— 二叠纪可以认为是一个较为平稳的退化期, 这些都与遗迹化石行为习性的出现和消失有着紧密的联系。因此, Ekdale(2015)总结认为, 遗迹化石精确定名和分类学工作的完备性, 是今后研究遗迹化石演化(进化和退化)的必备基础。

Qi等(2015)通过对豫西地区寒武纪的遗迹化石和微生物岩的研究指出, 后生生物扰动发育层位与微生物岩发育的层位相互交织在一起, 即后生生物扰动发育的层位, 微生物岩不发育; 微生物岩或微生物席发育的层位, 遗迹化石不发育。这2种沉积构造也可以先后出现于同一层位, 即由微生物沉积构造过渡到后生生物扰动。这2种沉积构造之间的转换, 强调了环境条件对于后生生物在改进底质条件方面的主动性, 而微生物形成的席底及相关的席底构造多出现在那些不适宜后生动物居住的地方, 并大多被混合底及相关的混合底构造所替代。

Má ngano等(2015)通过对奥陶纪生物大辐射的遗迹化石记录的研究指出, 遗迹化石的多样性和行为习性在潮坪— 潮下环境进行扩张和改变, 主要表现为生物扰动的深度和强度以及在特殊化环境的定居上。遗迹化石的多样性在奥陶纪的浅水和深水环境都广泛扩大。沉积觅食迹、食碎屑觅食迹、滤食迹和牧食迹广泛分布于浅水底栖生态系, 而滤食迹和捕食迹发育于深海环境。

Buatois等(2015)根据遗迹化石记录的中生代海洋革命事件, 指出了浅水底栖生态系统大尺度的重建, 并且被现代演化动物群所占据主导。遗迹化石记录(遗迹化石密度, 阶层深度等)指出内生遗迹石化作用早于捕食压力约50 Ma, 暗示在捕食和内生底栖之间的复杂机制。遗迹化石记录揭示了在边缘海、深海和半咸水环境仍然存在不同生物门类的迁移和扩张, 如棘皮类和甲壳类在晚侏罗世迁移至深海, 而如双壳类、蠕虫类则在海洋革命事件的初期就占据了半咸水的环境。

Zoophycos是显生宙海相地层中最常见的遗迹化石, 由于其分布广泛、出现频率高、形态精美且复杂多变而吸引了众多遗迹学家的眼球并为之探索, 过去几十年的研究焦点主要集中于Zoophycos的造迹过程、造迹方式、古生态和埋藏学特征及意义。

张立军在报告中展示了中国四川甘溪剖面下泥盆统养马坝组中复杂遗迹化石Zoophycos及其共生的不同种类的遗迹化石如Skolithos, Chondrites, Palaeophycus和Spongeliomorpha, 根据化石的埋藏学和形态学特征指出, Zoophycos形成于风暴事件之后的间歇期, 在软底条件下, Zoophycos造迹生物由沉积物内部向上进行觅食潜穴; 而后随着沉积底质中氧含量逐渐降低, 出现了Chondrites, 至硬底条件, 甲壳类的造迹生物在Zoophycos的潜穴和边缘再次造迹形成了Spongeliomorpha; 最后在正常天气条件下的潮下带环境, 出现了Skolithos。这是一个典型的复合遗迹化石, 指示了很好的造迹生物与沉积底质条件变化之间的协同演化的过渡关系(Zhang and Zhao, 2015)。

Lö wemark(2015)根据第四纪晚期格陵兰岛和挪威海附近大陆斜坡中部环境的156根岩心中的Zoophycos形态的仔细观察分析, 得出Zoophycos是通过边缘管螺旋向上建造其蹼层潜穴。Zoophycos的水平板状蹼层主要由交替出现的细粒粪球物质和粗粒非粪球物质组成, 反映了沉积觅食过程中即有贮藏室和花园模式, 进一步说明不能用单一生态模式来解释Zoophycos的造迹过程。这种观点也与Zhang等(2015)的观点相类似。

Desai(2015根据印度西部Kachchh盆地中侏罗世盆地浅水相Zoophycos的遗迹组构分析指出, Zoophycos大多保存为深阶层, 尤其在低沉积速率的Middle Callovian期Zoophycos广泛分布, 并与Chondrites、Planolites、Taenidium、Thalassinoides等形成遗迹交切关系, 这些遗迹组构暗示了在受风暴事件影响的浅水环境, 水平分布的Zoophycos为其造迹生物机会主义的产物。

传统的遗迹化石的分类命名、遗迹化石群落、遗迹组构和遗迹相的分析和组成仍然是遗迹学研究的基础。宋慧波等在华北早二叠世太原期识别出了遗迹化石14属、18种, 并依据组成、分布、丰度和生物扰动强度, 识别出4遗迹组构, 即表层阶层遗迹组构、浅阶层遗迹组构、中阶层遗迹组构和深阶层遗迹组构(Song et al., 2015)。范若颖介绍了新疆西准噶尔晚泥盆世— 早石炭世的深水相遗迹化石11种, 属于Nereites遗迹相, 进一步细分为2个遗迹化石组合, 即Phycosiphon-Nereites和Megagrapton-Glockerichnus-Cochlichnus(Fan and Gong, 2015)。胡斌等介绍了豫西南地区西峡盆地晚白垩世的陆相(冲积扇、辫状河、曲流河和河湖相)遗迹化石23种, 通过组合特征, 识别出4种遗迹化石组合, 即Skolithos-Gastruichnus, Beaconites-Taenidium, Beaconites-Palaeophycus, Taenidium-Scoyenia(Wang et al., 2015)。

新遗迹学在过去的十几年里产生了巨大的影响力, 一大批高水平的成果的产出, 极大地丰富了遗迹学的数据库和知识点。Izumi等(2015)在日本中部更新统中下部的Kukumoto组的粉砂岩中, 识别出了2种遗迹组构, 即Phycosiphon 遗迹组构和Chondrites-Planolites-Thalassinoides遗迹组构。这2种遗迹组构具有明显的地层分布特征, Ch-Pl-Th遗迹组构主要分布于中部层位, 而Phy和Ch-Pl-Th遗迹组构分布于上部和下部层位, 这样的垂直序列的变化并不与沉积速率有关, 而是与沉积物中营养物质的成分相关, 上部和下部层位都是贫营养的条件, 这也暗示了Phycosiphon是一种选择性的沉积觅食迹。Netto等(2015)在巴西南部的Rio Grande do Sul海岸平原中识别出了一系列的Ophiomorpha puerilis, 利用光学显微镜、Micro-CT、SEM 观察分布于Ophiomorpha puerilis的潜穴壁上布满的粪粒的主要成分和结构, 发现其主要为沉积颗粒, 没有造迹生物有机物质的保存, 通过与Ophiomorpha nodosa体壁成分的对比, 得出Ophiomorpha的体壁的宏观形态和壁上粪颗粒的大小直径以及排序方式, 是Ophiomorpha种一级的主要鉴定依据。

Curran和Seike(2015)在巴哈马San Salvador岛的现代热带潮间至潮下带上部的砂质碳酸盐沉积物中, 识别出了一系列的很深的潜穴(造迹生物为虾callianassid种), 这些潜穴主要为Neocallichirus cacahuate、Neocallichirus maryae、Neocallichirus grandimana和Glypturus acanthochirus, 根据潜穴的特征及生物分布范围, 共识别这个区域有3种虾参与潜穴的形成, 即Decapoda、Axiidea、Callianassidae。Seike(2015)在日本西北部2011年的9级海啸事件之后, 自2012年11月至2013年4月在Funakoshi和Onagawa海湾做了详细的现代遗迹学分析, 海啸事件之后2012年和2013年底栖生物的潜穴主要分布于海啸事件之后形成的泥层上部, 但到了2014年在泥层的上层和砂岩的下部层位生物潜穴的密度开始增大。通过岩心样品观察发现, 海啸事件之后主要为砂质沉积, 至2014年, 海啸形成的砂质沉积都被生物扰动了, 主要的造迹生物为Echinocardium cordatum, 见不到任何的物理沉积构造。

Belaú stegui等(2015)在西班牙西南部的Lepe地区的现代河口湾和河道沉积物中识别出了一系列半咸水环境下的生物潜穴, 依据遗迹化石组合特征构建了2种遗迹组构:第1种是分布于白色黏土中类似于Thalassinoides、Arenicolites、Skolithos的生物潜穴, 主要为河口湾相; 第2种分布于粉砂中, 主要为Psilonichnus tubiformis遗迹组构。Uchman等(2015)在大西洋的Santa Maria岛的新近系砂质沉积物中发现了垂直分布的Macaronichnus segregatis, 这可能是由于潮汐作用引起的海水和淡水之间的混合带导致了造迹生物的垂向分布的行为习性。

加拿大卡尔加里大学的Pemberton和 Gingras 研究团队近几十年在遗迹组构与油气勘探的研究上取得了较大的科学成果。Pemberton在报告中指出, 遗迹化石研究不仅在油气勘探中具有重要作用, 而且在油气生产中也有用武之地(Pemberton and Gingas, 2015)。在生物扰动的层位渗透率不均一性有5种类型:受表面约束的结构不均一性、无约束的结构不均一性、弱限定的结构不均一性、隐蔽生物扰动和成岩结构的不均一性(Pemberton and Gingras, 2005)。在低渗透率的气藏系统, 无约束的结构不均一性和隐藏生物扰动是至关重要的。这一点已经在美国德克萨斯州Fort Worth盆地早石炭世的Barnett页岩、俄克拉荷马州Arkoma盆地的Woodford页岩、北美东部的Appalachian盆地的Marcellus组得到了证实。Pemberton还指出在泥质沉积中海相蠕虫类在觅食过程中更容易形成碎裂而不是沉积物变形。这个观点在泥盆纪的Woodford组也得到了进一步的验证, Phycosiphon富集区由于破裂结构可以帮助天然气的贮藏和运移。因此, 在泥质生物扰动层位的蠕虫潜穴可以影响破裂结构的宽度和破裂带的范围。

遗迹化石的三维可视化模拟与科学普及成为本次遗迹组构研讨会的一个亮点。国立台湾大学的Chen和Lö wemark(2015)通过台湾西北部海岸中新世Taoliao组砂岩中的Piscichnus waitemata(黄貂鱼的觅食迹)的形态观察和解析, 利用三维可视化软件, 制作出一段黄貂鱼的捕食视频, 非常适合于自然科学馆或海洋馆的科普宣传。Niu等(2015)在展板报告中也制作了豫西奥陶纪遗迹化石的三维可视化图像, 能从不同方位和角度观察遗迹化石, 视觉冲击感强烈。三维可视化的技术可以更直观、更有效地进行科学宣传, 应用前景十分广阔。