Burgess Shale - Burgess Shale

Дальнейшая информация: Фауна сланцевого типа Берджесс и Ископаемые сланцы Берджесс

Burgess Shale
Стратиграфический диапазон:
Миолингиан
~508 Ма
Оттоя трикуспидная ROM 63057.jpg
Оттоя, червь с мягким телом, распространенный в сланцах Берджесс. (Из Смита и др., 2015 г.)
ТипГеологическое образование
ЕдиницаСтивен Формирование
Толщина161 метр (528 футов)[1]
Литология
НачальныйСланец
Место расположения
Координаты51 ° 26′N 116 ° 28'з.д. / 51,433 ° с.ш.116,467 ° з. / 51.433; -116.467
Область, крайНациональный парк Йохо и Национальный парк Кутеней
СтранаКанада
Тип раздела
Названный дляBurgess Pass
НазванныйЧарльз Дулитл Уолкотт, 1911
Канадские Скалистые горы и Национальный парк Йохо.png
Карта, на которой национальный парк Йохо выделен красным цветом

В Burgess Shale это ископаемое -носящий депозит, открытый в Канадские Скалистые горы из британская Колумбия, Канада.[2] Он славится исключительной сохранностью мягких частей окаменелостей. В 508 миллион лет Старый (средний кембрий ),[3] это один из самых ранних пластов ископаемых, содержащих отпечатки мягких частей.

Рок-блок - черный сланец и посевы в ряде населенных пунктов вблизи г. Поле в Национальный парк Йохо и Удар лошади. Еще одно обнажение находится в Национальный парк Кутеней 42 км на юг.

История и значение

Основная статья: История сланцевого месторождения Берджесс
Первый полный Аномалокарис ископаемое.
Часть серии по
В Burgess Shale
Маррелла cartoon.svg

Сланец Берджесс был открыт палеонтолог Чарльз Уолкотт 30 августа 1909 г.,[4] ближе к концу полевых работ сезона.[5] Он вернулся в 1910 году со своими сыновьями, дочерью и женой, устроив карьер на склонах Фоссил-Ридж. Важность сохранения мягких тел и разнообразие организмов, которые он считал новыми для науки, заставляли его возвращаться в карьер почти каждый год до 1924 года. К тому моменту, когда ему было 74 года, он собрал более 65 000 особей. Описание окаменелостей было сложной задачей, которой Уолкотт занимался до своей смерти в 1927 году.[5] Уолкотт, руководствуясь научным мнением того времени, попытался отнести все окаменелости к живым таксонам, и в результате окаменелости в то время считались не более чем диковинкой. Только в 1962 году Альберто Симонетта предпринял попытку повторного исследования окаменелостей из первых рук. Это заставило ученых признать, что Уолкотт едва прикоснулся к информации, доступной в сланцах Берджесс, а также дал понять, что организмы не вписываются в современные группы.

Возобновлены раскопки на Walcott Quarry посредством Геологическая служба Канады под уговором трилобит эксперт Гарри Блэкмор Уиттингтон, и новый карьер, Raymond, был создан примерно на 20 метров выше Fossil Ridge.[5] Уиттингтон с помощью студентов-исследователей Дерек Бриггс и Саймон Конвей Моррис из Кембриджский университет, начал тщательную переоценку сланцевого месторождения Берджесс и показал, что представленная фауна гораздо более разнообразна и необычна, чем это представлял Уолкотт.[5] Действительно, многие из присутствующих животных имели странные анатомические особенности и только малейшее сходство с другими известными животными. Примеры включают Опабиния, с пятью глазами и мордой, как шланг пылесоса и Галлюцигения, который первоначально был реконструирован в перевернутом виде, ходил по двусторонне симметричным шипам.

С Парки Канады и ЮНЕСКО Признавая значение сланцевого месторождения Берджесс, с середины 1970-х годов сбор окаменелостей стал политически более трудным. Коллекции продолжали собирать Королевский музей Онтарио. Куратор палеонтологии беспозвоночных, Десмонд Коллинз, выявил ряд дополнительных выходов на поверхность, стратиграфически и выше, и ниже оригинального карьера Уолкотта.[5] Эти места продолжают приносить новые организмы быстрее, чем их можно изучать.

Стивен Джей Гулд книга Прекрасная жизнь, опубликованный в 1989 году, привлек внимание общественности к окаменелостям сланцевого месторождения Берджесс. Гулд предполагает, что необычайное разнообразие окаменелостей указывает на то, что формы жизни в то время были гораздо более разнородными по форме тела, чем те, которые выживают сегодня, и что многие из уникальных линий были эволюционными экспериментами, которые вымерли. Интерпретация Гулда разнообразия кембрийской фауны во многом опиралась на Саймон Конвей Моррис переосмысление оригинальных публикаций Чарльза Уолкотта. Однако Конвей Моррис категорически не согласился с выводами Гулда, утверждая, что почти всю кембрийскую фауну можно отнести к современной. тип.[6]

Сланец Берджесс привлек внимание палеоклиматологи кто хочет изучать и прогнозировать долгосрочные будущие изменения климата Земли. В соответствии с Питер Уорд и Дональд Браунли в книге 2003 года Жизнь и смерть планеты Земля,[7] климатологи изучают летописи окаменелостей в сланцах Берджесс, чтобы понять климат Кембрийский взрыв, и использовать его, чтобы предсказать, как будет выглядеть климат Земли через 500 миллионов лет в будущем, когда потепление и расширение Солнца будет сочетаться с уменьшением CO2 и уровни кислорода в конечном итоге нагревают Землю до температур, невиданных с Архейский Эон 3 миллиарда лет назад, до появления первых растений и животных, и поэтому понять, как и когда вымрут последние живые существа. Смотрите также Будущее Земли.

После регистрации месторождения Burgess Shale в качестве Объект всемирного наследия в 1980 году он был включен в обозначение WHS канадского парка Скалистых гор в 1984 году.

В феврале 2014 г. было объявлено об открытии еще одного обнажения сланцев Берджесс в Национальный парк Кутеней На юг. Всего за 15 дней полевых сборов в 2013 году на новом участке было обнаружено 50 видов животных.[8]

Геологическая обстановка

Основная статья: Стивен Формирование
спутник изображение местности.

Отложения ископаемых сланцев Берджесс коррелируют с Стивен Формирование, коллекция слабо известковистых темных аргиллитов, около 508 миллион лет Старый.[5] Грядки закладывались у подножия обрыва высотой около 160 м.[5] ниже глубины взволнован волнами во время шторма.[9] Этот вертикальный утес состоял из известняковых рифов Формирование Собора, которые, вероятно, образовались незадолго до отложения сланцев Берджесс.[5] Точный механизм образования достоверно неизвестен, но наиболее широко распространенная гипотеза предполагает, что край рифа Кафедральной формации отделился от остальной части рифа, упал и был перенесен на некоторое расстояние - возможно, в километры - от края рифа.[5] Позже реактивация разломов в основании формации привела к ее распаду примерно с 509 миллион лет назад.[10] Это оставило бы крутой обрыв, дно которого было бы защищено от тектонической декомпрессии, потому что известняк Соборной формации трудно сжать. Эта защита объясняет, почему с окаменелостями, сохранившимися дальше от формации Собор, невозможно работать - тектоническое сжатие пластов привело к образованию вертикального раскола, который раскалывает породы, поэтому они раскалываются перпендикулярно окаменелостям.[5] В карьере Уолкотта были найдены такие впечатляющие окаменелости, потому что он находился так близко к формации Стивен - действительно, теперь карьер раскопан до самого края кембрийского утеса.[5]

Первоначально предполагалось, что сланцы Берджесс были отложены в аноксический условий, но растущие исследования показывают, что кислород постоянно присутствует в отложениях.[11] Считалось, что бескислородная среда не только защищает недавно мертвые организмы от разложения, но также создает химические условия, позволяющие сохранить мягкие части организмов. Кроме того, это уменьшило численность роющих организмов - нор и тропинок. находятся найдены в слоях, содержащих мягкотелые организмы, но они редки и обычно имеют ограниченную вертикальную протяженность.[5] Альтернативная гипотеза - просачивание рассола; видеть Сохранение типа сланца Берджесс для более подробного обсуждения.

Стратиграфия

Карьер Уолкотт из сланцевого месторождения Берджесс с изображением сланцевого месторождения в карьере Уолкотт. Белые параллельные вертикальные полосы - это остатки просверленных отверстий, проделанных при раскопках в середине 1990-х годов.

Сланцевая формация Берджесс состоит из 10 пачок, самая известная из которых - сланцевая пачка карьера Уолкотт, составляющая более крупный пласт филлопод.[9]

Тафономия и диагенез

Дальнейшая информация: Тафономия и Диагенез

[12][13][14][15][16][17]

Дальнейшая информация: Сохранение типа сланца Берджесс

Есть много других сопоставимых кембрийских lagerstätten; действительно, такие комплексы гораздо чаще встречаются в кембрии, чем в любой другой период. В основном это происходит из-за ограниченного объема рытье нор; в качестве таких биотурбация стал более распространенным На протяжении всего кембрия среды, способные сохранять мягкие части организмов, стали намного реже.[5] (The докембрийский палеонтологическая летопись животных немногочисленна и неоднозначна.)

Биота

Основные статьи: Ископаемые сланцы Берджесс и Фауна сланцевого типа Берджесс

Биота сланцев Берджесс типична для среднекембрийских отложений.[5] Хотя организмы, несущие твердые частицы, составляют всего 14% населения,[5] эти же организмы встречаются в аналогичных пропорциях и в других кембрийских местонахождениях. Это означает, что нет никаких оснований предполагать, что организмы без твердых частей в каком-либо смысле являются исключительными; действительно, многие появляются в других лагерштеттенах разного возраста и месторасположения.[5]

Биота состоит из ряда организмов. Свободное плавание (нектонический ) организмы относительно редки, при этом большинство организмов живут на дне (бентосные) - либо перемещаются (бродяги), либо постоянно прикрепляются к морскому дну (сидячие).[5] Около двух третей организмов сланцевого сланца Берджесс жили, питаясь органическими веществами на илистом морском дне, в то время как почти треть отфильтровывала мелкие частицы из водной толщи. Менее 10% организмов были хищниками или падальщиками, хотя, поскольку эти организмы были более крупными, биомасса была разделена поровну между каждым из организмов, питающихся фильтром, питающихся отложениями, хищных организмов и организмов-падальщиков.[5]

Многие организмы Берджесс-сланца представляют стволовая группа представители современного типа животных, хотя коронная группа также присутствуют представители определенных типов.[18]

Работа со сланцами Берджесс

Окаменелости сланцев Берджесс сохранились в виде черных углеродных пленок на черных сланцах, поэтому их трудно сфотографировать; однако различные фотографические методы могут улучшить качество получаемых изображений.[19] Другие методы включают SEM обратного рассеяния, элементарное отображение и камера lucida Рисунок.

После получения изображений эффекты распада и тафономия необходимо учитывать, прежде чем можно будет сделать правильную анатомическую реконструкцию. Учет комбинации символов позволяет исследователям установить таксономическое родство.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лексикон канадских геологических единиц. "Берджесс Шейл". Архивировано из оригинал 11 января 2013 г.. Получено 6 февраля 2009.
  2. ^ Габботт, Сара Э. (2001). «Исключительная сохранность». Энциклопедия наук о жизни. Дои:10.1038 / npg.els.0001622. ISBN  978-0-470-01590-2. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  3. ^ Баттерфилд, Нью-Джерси (2006). «Зацепление некоторых« червей »стеблевой группы: ископаемых лофотрохозоидов в сланцах Берджесс». BioEssays. 28 (12): 1161–6. Дои:10.1002 / bies.20507. PMID  17120226. S2CID  29130876.
  4. ^ "Чарльз Уолкотт". Королевский музей Онтарио. Получено 29 августа 2013.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р Бриггс, Д.Э.Г.; Erwin, D.H .; Кольер, Ф.Дж. (1995), Окаменелости Burgess Shale, Вашингтон: Smithsonian Inst Press, ISBN  1-56098-659-X, OCLC  231793738
  6. ^ Саймон Конвей Моррис (1998). Тигель творения: сланцы Берджесс и рост животных. Издательство Оксфордского университета. п.316. ISBN  978-0-19-286202-0.
  7. ^ Уорд, Питер Дуглас; Браунли, Дональд (2003), Жизнь и смерть планеты Земля: как новая наука астробиология определяет окончательную судьбу нашего мира, Макмиллан, ISBN  0-8050-7512-7
  8. ^ "'Новое место окаменелостей Epic обнаружено в Британской Колумбии. Национальный парк". Canoe.ca. Quebecor Media. 11 февраля 2014 г.. Получено 11 февраля 2014.
  9. ^ а б Gabbott, S.E .; Zalasiewicz, J .; Коллинз, Д. (2008). «Осаждение пласта филлопод в кембрийской сланцевой формации Берджесс в Британской Колумбии». Журнал геологического общества. 165 (1): 307–318. Bibcode:2008JGSoc.165..307G. Дои:10.1144/0016-76492007-023. S2CID  128685811.
  10. ^ Collom, C.J .; Johnston, P. A .; Пауэлл, У. Г. (2009). «Переинтерпретация стратиграфии« среднего »кембрия рифтовой западной окраины Лаврентия: формация Берджесс-сланец и прилегающие к ней единицы (мегапоследовательность Саук II); Скалистые горы, Канада». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 277 (1–2): 63–85. Дои:10.1016 / j.palaeo.2009.02.012.
  11. ^ Пауэлл, В. (2009). «Сравнение геохимических и отличительных минералогических особенностей, связанных с сланцевыми образованиями Кинцерс и Берджесс и связанными с ними единицами». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 277 (1–2): 127–140. Bibcode:2009ГПП ... 277..127П. Дои:10.1016 / j.palaeo.2009.02.016.
  12. ^ Баттерфилд, штат Нью-Джерси (1990). "Органическое сохранение неминерализующих организмов и тафономия сланцев Берджесс". Палеобиология. 16 (3): 272–286. Дои:10.1017 / S0094837300009994. JSTOR  2400788.
  13. ^ Пейдж, Алекс; Габботт, Сара; Wilby, Phillip R .; Заласевич, Ян А (2008). «Вездесущие глиняные шаблоны в стиле сланцев Берджесса» в низкопробных метаморфических породах ». Геология. 36 (11): 855–858. Bibcode:2008Гео .... 36..855П. Дои:10.1130 / G24991A.1.
  14. ^ Орр, Патрик Дж .; Бриггс, Дерек Э. Г.; Кирнс, Стюарт Л. (1998). «Кембрийские сланцевые животные Берджесса, воспроизведенные в глинистых минералах». Наука. 281 (5380): 1173–5. Bibcode:1998Научный ... 281.1173O. Дои:10.1126 / science.281.5380.1173. PMID  9712577.
  15. ^ КЭРОН, ЖАН-БЕРНАР; ДЖЕКСОН, ДОНАЛЬД А. (2006). «Тафономия большого сообщества пластов филлопод, сланец Берджесс». ПАЛАИ. 21 (5): 451–465. Bibcode:2006Палай..21..451C. Дои:10.2110 / palo.2003.P05-070R. S2CID  53646959.
  16. ^ Gaines, R.R .; Кеннеди, M.J .; Дрозер, М. (2005). «Новая гипотеза для органического сохранения таксонов сланцевого сланца Берджесса в формации Уиллер среднего кембрия, хребет Хаус, Юта». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 220 (1–2): 193–205. Bibcode:2005ППП ... 220..193Г. Дои:10.1016 / j.palaeo.2004.07.034.
  17. ^ Баттерфилд, штат Нью-Джерси; Balthasar, U .; Уилсон, Л.А. (2007). «Диагенез ископаемых в сланцах Берджесс». Палеонтология. 50 (3): 537–543. Дои:10.1111 / j.1475-4983.2007.00656.x.
  18. ^ например Smith, Martin R .; Карон, Жан-Бернар (2015). «Голова галлюцигении и глоточная арматура ранних экдизозоидов». Природа. 523 (7558): 75–8. Bibcode:2015Натура.523 ... 75S. Дои:10.1038 / природа14573. PMID  26106857. S2CID  205244325.
  19. ^ Бенгтсон, Стефан (2000). «Извлечение окаменелостей из сланцев с помощью камер и компьютеров» (PDF). Palaeontologia Electronica. 3 (1). Получено 3 декабря 2010.

дальнейшее чтение

  • Гулд, Стивен Джей и Конвей Моррис, Саймон. Обсуждая значение сланцевого месторождения Берджесс: Саймон Конвей Моррис и Стивен Джей Гулд. «Разборки на сланцах Берджесс». Журнал естественной истории. 107 (10): 48–55. Архивировано из оригинал 10 декабря 2010 г.. Получено 17 августа 2008.
  • Конвей Моррис, Саймон. Тигель творения: сланцы Берджесс и рост животных, Oxford University Press, Oxford, 1998 (мягкая обложка, 1999) ISBN  0-19-850197-8 (HBK), ISBN  0-19-286202-2 (pbk)
  • Форти, Ричард. Трилобит: свидетель эволюции, Фламинго, 2001. ISBN  0-00-655138-6
  • Гулд, Стивен Джей. Прекрасная жизнь: сланцы Берджесс и природа истории, Винтаж, 2000. ISBN  0-09-927345-4
  • Бриггс, Д.Э.; Эрвин, Дуглас Х. и Коллиер, Фредерик Дж. Окаменелости сланца Берджесс, Смитсоновский институт, 1994. ISBN  1-56098-364-7

внешняя ссылка