Princeton Chert - Princeton Chert

В Princeton Chert ископаемое место в британская Колумбия, Канада, который включает анатомически сохранившаяся флора эоцен Эпоха возраст, с богатым видовым обилием и разнообразием. Находится в экспозициях Формация Алленби на восточном берегу Река Симилкамин, 8,5 км (5,3 миль) к югу от города Принстон, Британская Колумбия.[1]

История

Princeton Chert (сланец Ashnola в более старых источниках) и его окаменелости известны с 1950-х годов.[2][3] но привлекли к себе повышенное внимание в конце 1970 года и позже.[4] Это может быть связано с редким типом окаменелостей, перминерализованных кремнеземом. Lagerstätten найден, в котором в мельчайших трехмерных деталях сохранились растения и животные с исключительной детализацией внутренних клеток.[5] Это означает, что анатомические описания и реконструкция целых растений из отдельных частей были возможны у многих видов.[6][7] Немногие окаменелости растений в других странах мира демонстрируют такое превосходное качество как в сохранности, так и в разнообразии. Ископаемые пласты аналогичного возраста эоцен озерные отложения встречаются в других местах британская Колумбия, в том числе в Провинциальный парк Driftwood Canyon возле Смитерс в северной части Британской Колумбии Ископаемые кровати McAbee к западу от Камлупс, примерно в 160 км (160 000 м) к северо-западу от пластов Princeton Chert, и Горное образование Клондайк вокруг Республика, Вашингтон, к югу от Принстона.

Местоположение и геологические условия

Princeton Chert представляет собой переслаивающуюся последовательность, состоящую из каменный уголь, сланец, вулканический пепел, и черт в Формация Алленби.[8][9][10][11] 49 слоев кремня толщиной от 1 до 55 см (от 0,39 до 21,65 дюйма) были обнаружены и описаны, хотя каждый из них не уникален для сохранившихся организмов. Несмотря на это, тенденции очевидны во всем обнажение, при этом некоторые таксоны появляются и исчезают со временем.[12][13]

Первоначально Princeton Chert считался Средний эоцен на основе данных из млекопитающие, пресноводная рыба и калийно-аргоновые финики.[14][15][16] В последнее время точнее радиометрический методики обеспечили дату 48,7 млн ​​лет назад,[12] помещая Princeton Chert в Ипрский стадии (47,8–56,0 млн лет назад), что соответствует всей Формация Алленби теперь датируется радиометрически как Ранний эоцен.[10][17][18]

В климат в это время было тепло; она достигла максимума во время серии потеплений в раннем эоцене с отложением Princeton Chert после Эоцен Термический максимум 2 и во время климатического оптимума раннего эоцена.[10][19][20][21] За это время море нагрелось примерно на 4 ° C, а температура на Земле была на несколько градусов выше, чем сегодня, что означает, что на полюсах было мало льда или вообще не было льда. Разница температур между полюсами и экватором была небольшой.[22][23] Считается, что это долгосрочное тепло связано с увеличением количества парниковых газов, особенно CO.2 удерживая больше тепла.[21][24] Причина этого внезапного увеличения CO2 неизвестно, но предполагается, что это произошло из-за увеличения дна океана, которое повторно используется вулканическими дугами и метаморфический реакции декарбонизации.[23] Это произошло потому, что океан между Индией и Азией исчез и был заменен Гималаи и Тибетское плато из-за столкновения тектонических плит. Также в то время Австралия, который был присоединен к Антарктида, начинал двигаться на север.[25]

Крупный план обнажения Принстон-Черта, показывающий вулканический пепел (белый слой у основания), торфянистый уголь (темный слой) и слои Черта (серый). Слой 36 помечен.

Окаменелости Princeton Chert указывают на то, что этот район был водная экосистема, растущий в тропический к субтропический условия.[12] Однако более поздний анализ ископаемой флоры реконструирует для флоры Принстон-Черт влажный теплый умеренный климат со средней годовой температурой 13,1 ± 3,1 ° C, с мягкой зимой (средняя температура в холодный месяц 5,3 ± 2,8 ° C) и среднегодовым количеством осадков 114 ± 42 см в год.[20] Некоторые из более мелких слоев кремня разделены вулканический пепел слои, указывающие на близлежащую вулканическую активность. Считается, что окаменелости были насыщены кремниевой кислотой из-за этой вулканической активности.[26] Впоследствии вода, заряженная минералами, вытекала из источников или гейзеры в низменную впадину, где находился принстонский кремн. Здесь вода окружала организмы по мере их роста вместе с скопившимися растительными остатками.[12] Многие организмы сохранились на месте, в озере или небольшом пруду, в котором они жили.[27] Сохранение должно было быть быстрым из-за мельчайших клеточных деталей, которые были сохранены. Считается, что эта последовательность событий повторялась до 50 раз, поскольку бассейн позволял торфу накапливаться каждый раз,[12] создание нескольких слоев.

Ископаемая биота

Отбор проб в Princeton Chert проводился, но в настоящее время подробный анализ данных не проводился.[12] По всему обнажению можно увидеть тенденции изменения таксонов; в самых верхних слоях ископаемые органы Метасеквойя миллери[9] перестать быть представленным, но Pinus (сосна) и однодольные растут. Огромный рост папоротники, Такие как Dennstaedtiopsis, после огромного пеплопада, хотя в этих слоях встречается немного покрытосеменных. Было обнаружено большое количество покрытосеменных, а также несколько видов хвойные породы, папоротники и несколько неопознанных окаменелостей из разных семейств.[28]

Озерные окаменелости in situ

Множество окаменелостей растений и фауны, найденных в Принстонском Черте, дает недвусмысленные доказательства того, что это был озерный или озерная среда. Найденные окаменелости растений демонстрируют множество структурных и анатомических приспособлений к водной среде, включая ослабленную сосудистую систему, аэренхима в тканях (воздушные пространства для обеспечения плавучести) и протоксилема лакуны окружены кольцом клеток с утолщенными внутренними стенками.[27][12] Дополнительным доказательством является явное родство окаменелостей с современными водными покрытосеменными. Многие современные растения демонстрируют эту адаптацию и похожи на организмы, обнаруженные в кремне. Например, кувшинки (Алленбья, Nymphaeaceae ), водные бананы (Ализматовые ), арумс (Кератоспермия, Araceae ) и камыши и осоки (Этела, Juncaceae /Cyperaceae ) - это лишь некоторые из покрытосеменных, которые встречаются сегодня и в Принстонском Черте.[29][30] Были также найдены семена, которые имеют общие адаптации с живыми водными животными.[27][12][6] С другой стороны, земные окаменелости находили редко. Те немногие, что есть, представлены в основном семенами, некоторые из которых, возможно, были перенесены птицами.[9][28][31]

Дополнительную поддержку водной природе отложений Принстон-Черт дают окаменелости животных. Несколько окаменелостей пресноводной рыбы, Amia (Bowfin), были обнаружены в сланцах, покрывающих растительные отложения, вместе с останками пресноводных рыб Амизон и Libotoniusm, и черепаха с мягким панцирем.[27][32]После того, как была установлена ​​озерная природа окаменелостей, представляется весьма вероятным, что они были сохранены на месте, особенно с учетом метода сохранения. Положение роста, большое количество однотипных органов растений, сохранение хрупкого растительного материала и наличие укоренившихся осей - все это является дополнительным свидетельством сохранения растений там, где они росли.

Грибы

Патогенный грибы были отмечены на листьях и других органах некоторых сосудистых растений. Ископаемое Улия ладони на листьях есть грибковые пятна, известные как Палеосереномицеты. Эти грибы, в свою очередь, паразитируют микопаразит, Cryptodidymosphaerites princetonensis.[33] Симбиотический микоризные отношения также были обнаружены в корнях Pinus и Метасеквойя. В Метасеквойя эти ассоциации сравнивают с дошедшими до нас микориза, и оказались очень похожими.[12]

Рекомендации

  1. ^ Миллер, К. (1975). «Окремненные шишки и растительные остатки Pinus из эоцена Британской Колумбии ". Вклады Музея палеонтологии Мичиганского университета. 24 (10): 101–118.
  2. ^ Арнольд, К. А. (1955). «Третичная азолла из Британской Колумбии». Вклады Музея палеонтологии Мичиганского университета. 12 (4): 37–45.
  3. ^ Boneham, R.F. (1968). «Палинология трех третичных угольных бассейнов на юге центральной части Британской Колумбии». Кандидат наук. Диссертация, Мичиганский университет, Анн-Арбор, Мичиган.
  4. ^ Greenwood, D.R .; Pigg, K.B .; Basinger, J.F .; Деворе, М. (2016). «Обзор палеоботанических исследований флоры высокогорья Оканаган (Оканоган) раннего эоцена в Британской Колумбии, Канаде и Вашингтоне, США». Канадский журнал наук о Земле. 53 (6): 548–564. Дои:10.1139 / cjes-2015-0177.
  5. ^ Пигг, КБ; Стокки, Р.А. (1996). «Значение перминерализованной флоры принстонского кремня для высокогорной биоты среднего эоцена Оканоганского нагорья». Вашингтон Геология. 24: 32–36.
  6. ^ а б Севаллос-Феррис, S; Стокки, Р.А. (1988). «Перминерализованные фрукты и семена из Принстонского Черта (средний эоцен) Британской Колумбии: Araceae». Американский журнал ботаники. 75 (8): 1099–1113. Дои:10.2307/2444092. JSTOR  2444092.
  7. ^ Лепаж, BA; Currah, RS; Стокки, Р.А. (1994). «Ископаемые грибы принстонского кремня». Международный журнал наук о растениях. 155 (6): 828–836. Дои:10.1086/297221.
  8. ^ Бейсингер, Дж. Ф. (1976). "Paleorosa similkameenensis, ген. et sp. nov., перминерализованные цветы (Rosaceae) из эоцена Британской Колумбии ». Канадский журнал ботаники. 54 (20): 2293–2305. Дои:10.1139 / b76-246.
  9. ^ а б c Бейсингер, Дж. Ф. (1984). "Семенные шишки Метасеквойя миллери из среднего эоцена южной Британской Колумбии ». Канадский журнал ботаники. 62 (2): 281–289. Дои:10.1139 / b84-045.
  10. ^ а б c Moss, PT; Гринвуд, ДР; Арчибальд, SB (2005). «Динамика региональных и местных сообществ растительности эоценового нагорья Оканаган (Британская Колумбия - штат Вашингтон) по данным палинологии». Канадский журнал наук о Земле. 42 (2): 187–204. Дои:10.1139 / E04-095.
  11. ^ Archibald, S.B .; Greenwood, D.R .; Smith, R.Y .; Mathewes, R.W .; Бейсингер, Дж. Ф. (2012). «Великий канадский лагерштеттен 1. Ранний эоценовый лагерштеттен в нагорье Оканаган (Британская Колумбия и штат Вашингтон)». Геонауки Канада. 38 (4): 155–164.
  12. ^ а б c d е ж грамм час я Стокки, Р.А. (2001). Бриггс, ДЭГ; Crowther, PR (ред.). Принстон Черт In: Palaeobiology II. Оксфорд, Blackwell Science. С. 359–362.
  13. ^ Стокки, Р.А. (1987). «Перминерализованный цветок из среднего эоцена Британской Колумбии». Американский журнал ботаники. 74 (12): 1878–1887. Дои:10.2307/2443970. JSTOR  2443970.
  14. ^ Рассел, LS (1935). «Млекопитающее среднего эоцена из Британской Колумбии». Американский журнал науки. 29 (169): 54–55. Дои:10.2475 / ajs.s5-29.169.54.
  15. ^ Уилсон, MVH (1980). «Окружающая среда эоценовых озер: изменения глубины и расстояния от берега в сообществах рыб, насекомых и растений». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 32: 21–44. Дои:10.1016/0031-0182(80)90029-2.
  16. ^ Холмы, LV; Баадсгаард, H (1967). «Калий-аргонное датирование некоторых нижних третичных слоев Британской Колумбии». Бюллетень канадских геологов-нефтяников. 15: 138–149.
  17. ^ Икерт, РБ; Торкельсон, диджей; Маршалл, Д. Д.; Ульрих, Т.Д. (2009). «Адакитовый вулканизм эоцена на юге Британской Колумбии: переплавление дугового базальта над окном плиты». Тектонофизика. 464 (1–4): 164–185. Дои:10.1016 / j.tecto.2007.10.007.
  18. ^ Диллхофф, РМ; Dillhoff, TA; Гринвуд, ДР; Деворе, ML; Пигг, КБ (2013). «Эоценовая флора ранчо Томаса, формация Алленби, Принстон, Британская Колумбия, Канада». Ботаника. 91 (8): 514–529. Дои:10.1139 / cjb-2012-0313.
  19. ^ Богаты, С.М. Zachos, JC (2003). «Значительное потепление Южного океана в конце среднего эоцена». Геология. 31 (11): 1017–1020. Дои:10.1130 / g19800.1.
  20. ^ а б Гринвуд, ДР; Арчибальд, SB; Мэтьюз, RW; Мосс, PT (2005). «Ископаемые биоты из нагорья Оканаган, южной части Британской Колумбии и северо-востока штата Вашингтон: климат и экосистемы в ландшафте эоцена». Канадский журнал наук о Земле. 42 (2): 167–185. Дои:10.1139 / E04-100.
  21. ^ а б Zachos, JC; Диккенс, Г. Р.; Зибе, З.Е. (2008). «Ранний кайнозойский взгляд на парниковое потепление и динамику углеродного цикла». Природа. 451 (7176): 279–283. Дои:10.1038 / природа06588. PMID  18202643.
  22. ^ Greenwood, D.R .; Wing, S.L. (1995). «Континентальный климат эоцена и широтные градиенты температуры». Геология. 23 (11): 1044–1048. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1995) 023 <1044: ECCALT> 2.3.CO; 2.
  23. ^ а б Пирсон, П.Н. (2010). "Повышенный атмосферный CO2 в среднем эоцене ». Наука. 330 (6005): 763–764. Дои:10.1126 / science.1197894. PMID  21051620. S2CID  20253252.
  24. ^ Bijl, P.K .; Houben, A.JP .; Schouten, S .; Bohaty, S.M .; Sluijs, A .; Reichart, G .; Damsté, S .; Бринкхейс, Х. (2010). "Переходный средний эоценовый атмосферный CO2 и колебания температуры ». Наука. 330 (6005): 819–821. Дои:10.1126 / science.1193654. HDL:1874/385803. PMID  21051636. S2CID  206528256.
  25. ^ Скотез, К. Р. (2003) Проект Палеокарты. [В сети]. Доступна с: http://www.scotese.com/ [Доступ 18 марта 2012 г.].
  26. ^ Мустое, Г. Э. (2010). «Циклическое осаждение в эоценовой формации Алленби на юге центральной части Британской Колумбии и происхождение залежей окаменелостей Принстон-Черт». Канадский журнал наук о Земле. 48 (1): 25–43. Дои:10.1139 / e10-085.
  27. ^ а б c d Севаллос-Феррис, SRS; Стокки, РА; Пигг, КБ (1991). «Принстонский кремний: свидетельство существования водных растений in situ». Обзор палеоботаники и палинологии. 70 (1–2): 173–185. Дои:10.1016 / 0034-6667 (91) 90085-Н.
  28. ^ а б Стокки, РА; Вер, WC (1996). «Цветущие растения внутри и вокруг эоценовых озер во внутренних районах». В Людвигсене, Р. (ред.). Жизнь в камне: естественная история окаменелостей Британской Колумбии. Ванкувер, UBC Press. С. 234–247.
  29. ^ Эрвин, DM; Стокки, Р.А. (1989). "Перминерализованные однодольные растения из кремня принстонского сланца среднего эоцена (формация Алленби) Британской Колумбии: Alismataceae". Канадский журнал ботаники. 67 (9): 2636–2645. Дои:10.1139 / b89-340.
  30. ^ Smith, SY; Стокки, РА (2003). «Семена ароидов из среднеэоценового принстонского кремня (Keratosperma allenbyense, Araceae): сравнение с современными Lasioideae ». Международный журнал наук о растениях. 164 (=2): 239–250. Дои:10.1086/346164.
  31. ^ Фиппс, CJ; Осборн, JM; Стокки, Р.А. (1995). "Pinus Конусы пыльцы из Среднего эоцена Принстон Черт (формация Алленби) в Британской Колумбии, Канада ". Международный журнал наук о растениях. 156 (1): 117–124. Дои:10.1086/297232.
  32. ^ Уилсон, MVH (1982). «Новый вид рыб Amia из среднего эоцена Британской Колумбии ». Палеонтология. 25 (2): 413–424.
  33. ^ Куррах, РА; Стокки, РА; Лепаж, BA (1998). «Пятно смолы эоцена на ископаемой пальме и ее грибковый гиперпаразит». Микология. 90 (4): 667–673. Дои:10.2307/3761225. JSTOR  3761225.

внешняя ссылка