Сохранение эдиакарского типа - Ediacaran type preservation

Сохранение эдиакарского типа относится к доминирующему консервативному режиму в Эдиакарский период, куда Эдиакарские организмы сохранились в виде слепков на поверхности микробные маты.

Исключительная сохранность

Ископаемое Чарниодискус практически не отличается от текстуры «слоновой кожи» на этом слепке.

Вся летопись окаменелостей, кроме самой маленькой, состоит из скелетный дело разложившихся трупов. Следовательно, поскольку у эдиакарской биоты были мягкие тела и не было скелетов, их обильная сохранность удивительна. Несомненно, помогло отсутствие роющих существ, живущих в отложениях;[1] поскольку после эволюции этих организмов в кембрии отпечатки мягкого тела обычно нарушенный прежде, чем они смогли окаменеть.

Коврики для микробов

Коврики для микробов представляют собой участки осадка, стабилизированные наличием колоний микробов, которые выделяют липкие жидкости или иным образом связывают частицы осадка. Кажется, что они мигрируют вверх, когда покрыты тонким слоем осадка, но это иллюзия, вызванная ростом колонии; люди сами по себе не двигаются. Если отложить слишком толстый слой осадка до того, как они смогут прорасти или воспроизвести через него, части колонии погибнут, оставив после себя окаменелости с характерной морщинистой текстурой «слоновьей кожи».[2] Большинство эдиакарских пластов с текстурой «слоновьей кожи», характерной для микробных матов, содержат окаменелости, а эдиакарские окаменелости почти никогда не встречаются в пластах, которые не содержат этих микробных матов. Хотя когда-то микробные маты были широко распространены, эволюция пастбищных организмов в кембрии значительно сократила их численность.[3] и эти сообщества теперь ограничены негостеприимными Refugia где хищники не могут выжить достаточно долго, чтобы съесть их.

Окаменелость

Сохранение этих окаменелостей - одно из их больших увлечений для науки. Как организмы с мягким телом, они обычно не окаменели бы. В отличие от более поздней мягкотелой ископаемой биоты (такой как Burgess Shale, или же Зольнхофенский известняк ) биота Ediacara не встречается в ограниченной среде с необычными местными условиями: они были глобальным явлением. Действующие процессы должны были быть системными и всемирными. В эдиакарском периоде было что-то совсем другое, что позволило оставить этих хрупких существ позади. Считается, что окаменелости были сохранены благодаря быстрому покрытию пеплом или песком, улавливая их в грязь или микробные маты, на которых они жили.[4] Однако чаще всего находят окаменелости эдиакарских останков под песчаными слоями, отложенными штормами или высокоэнергетическими океанскими течениями, очищающими дно, известными как турбидиты.[4] Сегодня организмы с мягким телом почти никогда не окаменелости во время таких событий.


Виды консервации

Известны три различных режима консервации:[5][6][7]

  • В стиле флиндерса: такие как найденные в Эдиакаре, окаменелости сохранились на нижней стороне обычно крупнозернистых пластов песчаника;
    • Стиль Фермеза: подмножество стиля Флиндерса,[8] известно только из глубокой воды. Сохранились только следы окаменелостей и отпечатки несущих конструкций; сама мягкая ткань разложилась (хотя осадок внутри фиксаторов остается);
  • Стиль зачатия: окаменелости сохраняются как отпечаток в вышележащем слое свежевыпавшего вулканического пепла, часто с изысканно мелкими деталями;
  • Нама -стиль: окаменелости сохраняются в трех измерениях в мелкозернистых пластах, которые были отложены во время одиночных штормов или селей.

Гипотезы сохранения в стиле Флиндерса

Коврики для микробов

Присутствие широко распространенных микробных матов, вероятно, способствовало сохранению за счет стабилизации их отпечатков в осадке ниже,[9] в сочетании с образованием сульфидов железа и пирита, образующих «посмертную маску», покрывающую организмы.[10]

Быстрая цементация вышележащего осадка

Многие модели предполагают, что вышележащий осадок минерализовался до того, как основной организм распался, в результате чего неминерализованный нижележащий осадок после распада заполнял пустоту.[11]

Одним из способов ранней минерализации отложений, который объясняет возникновение этого режима сохранения в кембрии и его возрастающий дефицит после этого, является окварцевание: это связывает сохранение окаменелостей с более высоким содержанием кремнезема в океанах до того, как губки, диатомовые водоросли и другие кремнеземы утонут. получил широкое распространение.[12]

Этой гипотезе трудно объяснить ряд наблюдений, особенно в отложениях Флиндерса и Белого моря; поэтому трудно утверждать, что он являлся необходимым компонентом сохранения типа Ediacara.[13]

Реология осадка

При консервации в стиле Флиндерса верхний осадок всегда имеет больший размер зерна, чем слой осадка под ним. Поскольку отложения с меньшими размерами зерен более текучие, они могут вытесняться в пустоту, которая образуется по мере того, как органический материал начинает разлагаться. Эта модель, предложенная Мэри Уэйд в 1969 г. нашла экспериментальную поддержку в содержащих картон кубиках льда «Звезды Смерти».[14]

Что сохранилось?

Скорость цементирования вышележащего субстрата по отношению к скорости разложения организма определяет, сохраняется ли верхняя или нижняя поверхность организма. Большинство окаменелостей в форме дисков разложились до того, как покрывающий осадок был зацементирован, и пепел или песок оседали, чтобы заполнить пустоту, оставив слепок нижней части организма.

И наоборот, стеганые окаменелости имеют свойство разлагаться. после цементация вышележащего осадка; следовательно, их верхние поверхности сохранены. Их более устойчивая природа отражается в том факте, что в редких случаях находят стеганые окаменелости. в штормовые слои, высокоэнергетические отложения не разрушили их, так как у них были бы менее стойкие диски. Кроме того, в некоторых случаях бактериальный осадки из минералов образовали «посмертную маску», создав форму организма.[15]


Рекомендации

  1. ^ Стэнли, С. (1973). "Экологическая теория внезапного происхождения многоклеточной жизни в позднем докембрии". Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 70 (5): 1486–1489. Bibcode:1973ПНАС ... 70.1486С. Дои:10.1073 / пнас.70.5.1486. ЧВК  433525. PMID  16592084.
  2. ^ Runnegar, B.N .; Федонкин, М.А. (1992). «Окаменелости протерозойских тел многоклеточных». В Schopf, W.J .; Кляйн, К. (ред.). Протерозойская биосфера. Протерозойская биосфера, мультидисциплинарное исследование: Cambridge University Press, Нью-Йорк. Издательство Кембриджского университета. С. 369–388. ISBN  978-0-521-36615-1. OCLC  23583672.
  3. ^ Бурзин, М.Б .; Debrenne, F .; Журавлев, А. (2001). «Эволюция донных сообществ мелководья». Журавлев А.Ю .; Riding, R. (ред.). Экология кембрийской радиации. Издательство Колумбийского университета, Нью-Йорк. С. 216–237. ISBN  0-231-50516-7. OCLC  51852000. Получено 2007-05-06.
  4. ^ а б Нарбонн, Гай М. (1998). «Биота Ediacara: завершающий неопротерозойский эксперимент в эволюции жизни» (PDF). GSA. 8 (2): 1–6. ISSN  1052-5173. Получено 2007-03-08.[постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ Обобщено в Laflamme 2010; подробно описано в Нарбонне 2005
  6. ^ Laflamme, M .; Schiffbauer, J.D .; Narbonne, G.M .; Бриггс, Д. Э. Г. (2010). «Микробные биопленки и сохранение биоты Ediacara». Lethaia. 44 (2): 203–213. Дои:10.1111 / j.1502-3931.2010.00235.x.
  7. ^ Нарбонн, Г. М. (2005). "EDIACARA BIOTA: неопротерозойское происхождение животных и их экосистем". Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 33: 421–442. Bibcode:2005AREPS..33..421N. Дои:10.1146 / annurev.earth.33.092203.122519.
  8. ^ Бобровский, Илья; Краснова, Анна; Иванцов Андрей; Лужная (Сережникова), Екатерина; Брокс, Йохен Дж. (2019). «Простая реология отложений объясняет сохранение биоты Ediacara». Природа Экология и эволюция. 3 (4): 582–589. Дои:10.1038 / s41559-019-0820-7. PMID  30911145. S2CID  85495899.
  9. ^ Гелинг, Дж. Г. (1987). «Самая ранняя из известных иглокожих - новая окаменелость эдиакарцев из подгруппы Паунд в Южной Австралии». Алчеринга: Австралазийский журнал палеонтологии. 11 (4): 337–345. Дои:10.1080/03115518708619143.
  10. ^ Лю, Александр Г. (2016). «Фрамбоидальный пиритовый покров подтверждает модель« маски смерти »для сохранения плесени эдиакарских организмов с мягким телом» (PDF). ПАЛАИ. 31 (5): 259–274. Bibcode:2016Палай..31..259л. Дои:10.2110 / palo.2015.095. HDL:1983 / 535d288a-68ee-4481-8553-6b7d2e45dacb. S2CID  132601490.
  11. ^ Бобровский, Илья; Краснова, Анна; Иванцов Андрей; Лужная (Сережникова), Екатерина; Брокс, Йохен Дж. (2019). «Простая реология отложений объясняет сохранение биоты Ediacara». Природа Экология и эволюция. 3 (4): 582–589. Дои:10.1038 / s41559-019-0820-7. PMID  30911145. S2CID  85495899.
  12. ^ Тархан, Лидия Г .; Худ, Эшли против С .; Дрозер, Мэри Л .; Гелинг, Джеймс Дж .; Бриггс, Дерек Э. (2016). «Исключительное сохранение мягкотелой биоты Ediacara, чему способствуют океаны, богатые кремнеземом». Геология. 44 (11): 951–954. Bibcode:2016Гео .... 44..951Т. Дои:10.1130 / G38542.1.
  13. ^ Бобровский, Илья; Краснова, Анна; Иванцов Андрей; Лужная (Сережникова), Екатерина; Брокс, Йохен Дж. (2019). «Простая реология отложений объясняет сохранение биоты Ediacara». Природа Экология и эволюция. 3 (4): 582–589. Дои:10.1038 / s41559-019-0820-7. PMID  30911145. S2CID  85495899.
  14. ^ Бобровский, Илья; Краснова, Анна; Иванцов Андрей; Лужная (Сережникова), Екатерина; Брокс, Йохен Дж. (2019). «Простая реология отложений объясняет сохранение биоты Ediacara». Природа Экология и эволюция. 3 (4): 582–589. Дои:10.1038 / s41559-019-0820-7. PMID  30911145. S2CID  85495899.
  15. ^ Гелинг, Дж. Г. (1999). «Микробные маты в терминальных протерозойских кремниевых пластиках: эдиакарские маски смерти». ПАЛАИ. 14 (1): 40–57. Bibcode:1999Палай..14 ... 40Г. Дои:10.2307/3515360. JSTOR  3515360.