Берджесс Шейл - Burgess Shale

Дополнительная информация: фауна сланцевого типа Берджесс и окаменелости сланцев Берджесс.

Стратиграфический диапазон сланцев Берджесс : миолинги ~


508  млн лет
Оттоя трикуспидная ROM 63057.jpg
Оттоя , червь с мягким телом, распространенный в сланцах Берджесс. (Из Смита и др., 2015 г.)
Тип Геологическое образование
Единица Стивен Формирование
Толщина 161 метр (528 футов)
Литология
Начальный Сланец
Место нахождения
Координаты 51 ° 26'N 116 ° 28'W / 51,433 ° с.ш.116,467 ° з. / 51,433; -116,467
Область Национальный парк Йохо и Кутеней
Страна Канада
Тип раздела
Названный для Burgess Pass
Названный Чарльз Дулитл Уолкотт , 1911 год.
Канадские Скалистые горы и Национальный парк Йохо.png
Карта, на которой национальный парк Йохо выделен красным цветом

Burgess Shale является ископаемым водоносным месторождение подвергается в канадских Скалистых горах в Британской Колумбии , Канада. Он славится исключительной сохранностью мягких частей окаменелостей. На 508 миллионов лет старой ( средний кембрия ), это один из самых ранних ископаемых мест , содержащих мягкую часть оттисков.

Порода представляет собой черный сланец и обнажается в нескольких местах недалеко от города Филд в национальном парке Йохо и перевала Кикинг-Хорс . Еще одно обнажение находится в национальном парке Кутеней в 42 км к югу.

История и значение

Основная статья: История сланцевого месторождения Берджесс
Первая полная найденная окаменелость Anomalocaris .
Часть серии о
Burgess Shale
Маррелла cartoon.svg
Геология и населенные пункты
Окаменелости
Ключевые организмы
Ediacara биота
Тип Берджесса
Малая фауна ракушек
Эволюционные концепции
Тенденции
Темы

Сланец Берджесс был обнаружен палеонтологом Чарльзом Уолкоттом 30 августа 1909 года, ближе к концу сезонных полевых работ. 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 экземпляров. Описание окаменелостей было обширной задачей, которой Уолкотт занимался до своей смерти в 1927 году. Уолкотт, руководствуясь научным мнением того времени, попытался разделить все окаменелости на живые таксоны, и в результате окаменелости считались не более чем курьезом. в то время. Только в 1962 году Альберто Симонетта предпринял попытку повторного исследования окаменелостей из первых рук. Это привело ученых к выводу, что Уолкотт едва прикоснулся к информации, доступной в сланцах Берджесс, а также дал понять, что эти организмы не вписываются в современные группы.

Раскопки были возобновлены на Уолкотта карьер по Геологической службы Канады по убеждению трилобиты эксперта Гарри Blackmore Виттингтона и новый карьер, Раймонда, было установлено около 20 метров выше Fossil хребта. Уиттингтон с помощью студентов-исследователей Дерека Бриггса и Саймона Конвея Морриса из Кембриджского университета начал тщательную переоценку сланцевого пласта Берджесс и обнаружил, что представленная фауна гораздо более разнообразна и необычна, чем предполагал Уолкотт. Многие из присутствующих животных имели странные анатомические особенности и лишь малейшее сходство с другими известными животными. Примеры включают Opabinia , с пятью глазами и мордой, как шланг пылесоса, и Hallucigenia , которая изначально была реконструирована вверх ногами, ходящая по двусторонне симметричным шипам.

После того, как « Парки Канады» и ЮНЕСКО признали важность сланцевого месторождения Берджесс, с середины 1970-х годов сбор окаменелостей стал политически сложнее. Коллекции продолжал собирать Королевский музей Онтарио . Куратор палеонтологии беспозвоночных Десмонд Коллинз выявил ряд дополнительных обнажений, стратиграфически как выше, так и ниже первоначального карьера Уолкотта. Эти места продолжают давать новые организмы быстрее, чем их можно изучать.

Книга Стивена Джея Гулда « Прекрасная жизнь» , опубликованная в 1989 году, привлекла 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 Гулдом разнообразия кембрийской фауны во многом опиралась на новую интерпретацию Саймоном Конвеем Моррисом оригинальных публикаций Чарльза Уолкотта. Однако Конвей Моррис категорически не согласился с выводами Гулда, утверждая, что почти вся кембрийская фауна может быть отнесена к современным типам .

Сланец Берджесс привлек внимание палеоклиматологов, которые хотят изучать и прогнозировать долгосрочные будущие изменения климата Земли. По словам Питера Уорда и Дональда Браунли в книге 2003 года «Жизнь и смерть планеты Земля» , климатологи изучают летописи окаменелостей в сланцах Берджесс, чтобы понять климат кембрийского взрыва . Его можно использовать для прогнозирования того, как будет выглядеть климат Земли через 500 миллионов лет в будущем, когда потепление и расширение Солнца в сочетании со снижением уровней CO 2 и кислорода в конечном итоге нагреют Землю до температур, невиданных со времен архейского эона 3 миллиарда лет назад. (до появления первых растений и животных). Это, в свою очередь, способствует пониманию того, как и когда последние живые существа на Земле могут потенциально вымереть. См. Также « Будущее Земли» .

После того, как в 1980 году сланец Берджесс был внесен в список Всемирного наследия, в 1984 году он был включен в список Всемирного наследия канадских парков Скалистых гор.

В феврале 2014 года было объявлено об открытии еще одного обнажения сланца Берджесс в национальном парке Кутеней на юге. Всего за 15 дней полевых сборов в 2013 году на новом участке было обнаружено 50 видов животных.

Геологическая обстановка

Основная статья: Stephen Formation
Спутниковый снимок местности.

Содержащие окаменелости отложения сланца Берджесс коррелируют с формацией Стивен , коллекцией слегка известковистых темных аргиллитов, возрастом около 508 миллионов лет . Слои образовались у подножия утеса около 160 м высотой, ниже глубины, которую волнуют волны во время штормов. Этот вертикальный обрыв состоял из известняковых рифов формации Собор , которая, вероятно, образовалась незадолго до отложения сланцев Берджесс. 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. Позже реактивация разломов в основании формации привела к ее распаду примерно 509  миллионов лет назад . 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 вертикальному расколу, который раскалывает породы, поэтому они раскалываются перпендикулярно окаменелостям. 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.

Первоначально считалось, что сланцы Берджесс были отложены в бескислородных условиях, но растущие исследования показывают, что кислород постоянно присутствует в отложениях. Считалось, что бескислородная среда не только защищает недавно мертвые организмы от разложения, но также создает химические условия, позволяющие сохранить мягкие части организмов. Кроме того, уменьшается обилие роющих организмов - норы и тропинки будут найдены в слоях , содержащих мягкотелые организмы, но они являются редкими и , как правило , ограниченными вертикальными по степени. Альтернативная гипотеза - просачивание рассола; см. « 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.

Тафономия и диагенез

Дополнительная информация: тафономия и диагенез.

Дополнительная информация: Сохранение типа сланца Берджесс

Есть много других сопоставимых кембрийских лагерштеттенов ; действительно, такие комплексы гораздо чаще встречаются в кембрии, чем в любой другой период. Это происходит главным образом из-за ограниченного объема рытье нор; Поскольку такая биотурбация стала более распространенной в кембрии, среды, способные сохранять мягкие части организмов, стали гораздо реже. ( Докембрийская летопись окаменелостей животных немногочисленна и неоднозначна.)

Биота

Основные статьи: Окаменелости фауны Берджесс-сланца и Берджесс-сланца.

Биота сланцев Берджесс типична для среднекембрийских отложений. Хотя организмы, несущие твердую часть, составляют всего 14% сообщества, те же самые организмы встречаются в аналогичных пропорциях в других кембрийских местонахождениях. Это означает, что нет никаких оснований предполагать, что организмы без твердых частей в любом случае являются исключительными; многие появляются в других лагерштеттенах разного возраста и местоположения.

Биота состоит из ряда организмов. Свободно плавающие ( нектонические ) организмы относительно редки, при этом большинство организмов обитает на дне (бентические) - либо перемещаются (бродяги), либо постоянно прикрепляются к морскому дну (сидячие). 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.

Многие организмы Burgess Shale представляют членов стебельной группы современного типа животных, хотя также присутствуют представители коронной группы определенных типов.

Работа со сланцами Берджесс

Окаменелости сланцев Берджесс сохранились в виде пленок черного углерода на черных сланцах, поэтому их трудно сфотографировать; однако различные фотографические методы могут улучшить качество получаемых изображений. Другие методы включают в себя SEM с обратным рассеянием, отображение элементов и рисование с помощью камеры .

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

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки