Łupki z Burgess - Burgess Shale

Dalsze informacje: fauna typu łupek z Burgess i skamieniałości łupków z Burgess

Zasięg stratygraficzny łupków Burgess : Miaolingian ~


508  Maj
↓
Ottoia tricuspida ROM 63057.jpg
Ottoia , robak o miękkim ciele, występujący w łupkach z Burgess. (Z Smith et al. 2015)
Rodzaj Formacja geologiczna
Jednostką Formacja Szczepana
Grubość 161 metrów (528 stóp)
Litologia
Podstawowy Łupek ilasty
Lokalizacja
Współrzędne 51°26′N 116°28′W / 51,433°N 116,467°W / 51.433; -116.467
Region Park Narodowy Yoho i Park Narodowy Kootenay
Kraj Kanada
Wpisz sekcję
Nazwany dla Karnet Burgess
Nazwany przez Charles Doolittle Walcott , 1911
Canadian Rockies podkreślające Park Narodowy Yoho.png
Mapa z zaznaczeniem Parku Narodowego Yoho na czerwono

Burgess Shale jest kopalny depozyt olejowe wystawiony w kanadyjskich Gór Skalistych w Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie. Słynie z wyjątkowego zachowania miękkich części skamieniałości. W wieku 508 milionów lat ( kambr środkowy ) jest to jedno z najwcześniejszych złóż kopalnych z odciskami miękkich części.

Jednostka skalna to czarny łupek i pojawia się w wielu miejscach w pobliżu miasta Field w Parku Narodowym Yoho i przełęczy Kicking Horse . Kolejna odsłona znajduje się w Parku Narodowym Kootenay, 42 km na południe.

Historia i znaczenie

Główny artykuł: Historia łupków z Burgess
Znaleziono pierwszą kompletną skamieniałość Anomalocaris .
Część serii na
Burgess Shale
Marrella kreskówka.svg
Geologia i miejscowości
Skamieniałości
Kluczowe organizmy
Ediacara biota
Typ Burgess
Mała fauna muszli
Koncepcje ewolucyjne
Trendy
Motywy

Łupki z Burgess zostały odkryte przez paleontologa Charlesa Walcotta 30 sierpnia 1909 roku, pod koniec sezonu prac terenowych. Wrócił w 1910 z synami, córką i żoną, zakładając kamieniołom na zboczach Fossil Ridge. Znaczenie zachowania miękkich ciał i różnorodność organizmów, które uznał za nowe w nauce, skłoniły go do powrotu do kamieniołomu prawie co roku aż do 1924 roku. W tym czasie, w wieku 74 lat, zgromadził ponad 65 000 okazów. Opisanie skamieniałości było ogromnym zadaniem, które Walcott wykonywał aż do swojej śmierci w 1927 roku. Walcott, kierując się wówczas opinią naukową, próbował zaklasyfikować wszystkie skamieniałości do żywych taksonów, w wyniku czego skamieniałości uznano za niewiele więcej niż ciekawostki wtedy. Dopiero w 1962 roku Alberto Simonetta podjął próbę ponownego zbadania skamieniałości z pierwszej ręki. Doprowadziło to naukowców do uznania, że ​​Walcott ledwo dotknął powierzchni informacji dostępnych w łupkach z Burgess, a także jasno dało do zrozumienia, że ​​organizmy nie pasują do nowoczesnych grup.

Wykopaliska zostały wznowione w kamieniołomie Walcott przez Geological Survey of Canada za namową eksperta od trylobitów Harry'ego Blackmore'a Whittingtona , a nowy kamieniołom, Raymond, został założony około 20 metrów wyżej w górę Fossil Ridge. Whittington, z pomocą studentów Dereka Briggsa i Simona Conwaya Morrisa z University of Cambridge , rozpoczął dogłębną ponowną ocenę łupków z Burgess i ujawnił, że reprezentowana fauna była znacznie bardziej zróżnicowana i niezwykła, niż sądził Walcott. Wiele z obecnych tam zwierząt miało dziwaczne cechy anatomiczne i tylko w najmniejszym stopniu przypominało inne znane zwierzęta. Przykładami są Opabinia z pięcioma oczami i pyskiem jak wąż do odkurzacza oraz Hallucigenia , która została pierwotnie zrekonstruowana do góry nogami, chodząca po obustronnie symetrycznych kolcach.

Kiedy Parks Canada i UNESCO uznały znaczenie łupków z Burgess, od połowy lat 70. gromadzenie skamieniałości stało się politycznie trudniejsze. Kolekcje nadal tworzyło Królewskie Muzeum Ontario . Kurator paleontologii bezkręgowców, Desmond Collins , zidentyfikował szereg dodatkowych odkrywek, stratygraficznie zarówno wyższych, jak i niższych niż w pierwotnym kamieniołomie Walcott. Lokalizacje te nadal produkują nowe organizmy szybciej, niż można je badać.

Książka Stephena Jaya Goulda Wonderful Life , opublikowana w 1989 roku, zwróciła uwagę opinii publicznej na skamieniałości łupków z Burgess. Gould sugeruje, że niezwykła różnorodność skamielin wskazuje, że formy życia w tamtych czasach były znacznie bardziej zróżnicowane pod względem formy ciała niż te, które przetrwały do ​​dziś, i że wiele unikalnych linii genealogicznych było eksperymentami ewolucyjnymi, które wymarły. Interpretacja Goulda dotycząca różnorodności fauny kambryjskiej opierała się w dużej mierze na reinterpretacji oryginalnych publikacji Charlesa Walcotta autorstwa Simona Conwaya Morrisa . Jednak Conway Morris zdecydowanie nie zgodził się z wnioskami Goulda, twierdząc, że prawie całą faunę kambryjską można zaklasyfikować do współczesnych typów .

Łupki z Burgess przyciągnęły zainteresowanie paleoklimatologów, którzy chcą badać i przewidywać długoterminowe zmiany klimatu Ziemi w przyszłości. Według Petera Warda i Donalda Brownlee w książce Życie i śmierć planety Ziemia z 2003 roku klimatolodzy badają skamieniałości w łupkach z Burgess, aby zrozumieć klimat wybuchu kambryjskiego . Można go wykorzystać do przewidywania, jak klimat Ziemi będzie wyglądał za 500 milionów lat w przyszłości, ponieważ ocieplające się i rozszerzające się Słońce, w połączeniu ze spadkiem poziomu CO 2 i tlenu, w końcu ogrzeje Ziemię do temperatur niewidzianych od archaicznego eonu 3 miliardy lat temu (zanim pojawiły się pierwsze rośliny i zwierzęta). To z kolei pogłębia zrozumienie, jak i kiedy ostatnie żywe istoty na Ziemi mogą potencjalnie wyginąć. Zobacz także Przyszłość Ziemi .

Po tym, jak miejsce łupków Burgess zostało zarejestrowane jako miejsce światowego dziedzictwa w 1980, zostało włączone do kanadyjskiego oznaczenia WHS Rocky Mountain Parks w 1984.

W lutym 2014 roku ogłoszono odkrycie kolejnej odkrywki łupków Burgess w Parku Narodowym Kootenay na południu. W ciągu zaledwie 15 dni prac polowych w 2013 roku na nowym stanowisku odkryto 50 gatunków zwierząt.

Geologiczne położenie

Główny artykuł: Formacja Stephena
Zdjęcie satelitarne terenu.

Zawierające skamieniałości osady łupków z Burgess korelują z formacją Stephena , zbiorem lekko wapiennych ciemnych mułów, liczących około 508 milionów lat . Warstwy zalegały u podstawy klifu o wysokości około 160 m, poniżej głębokości poruszanej przez fale podczas sztormów. Ten pionowy klif składał się z wapiennych raf formacji katedralnej , która prawdopodobnie powstała na krótko przed osadzeniem się łupków z Burgess. Dokładny mechanizm formacji nie jest znany na pewno, ale najszerzej akceptowana hipoteza sugeruje, że krawędź formacji katedralnej odłączyła się od reszty rafy, osuwając się i przenosząc na pewną odległość – być może kilometry – od krawędzi rafy. Późniejsza reaktywacja uskoków u podstawy formacji doprowadziła do jej rozpadu  sprzed około 509 mln lat . Pozostawiłoby to stromy klif, którego dno byłoby chronione przed dekompresją tektoniczną, ponieważ wapień formacji katedralnej jest trudny do ściśnięcia. Ta ochrona wyjaśnia, dlaczego nie można pracować ze skamieniałościami zachowanymi dalej od formacji katedralnej – tektoniczne ściskanie złóż spowodowało pionowe rozszczepienie, które rozbija skały, więc pękają one prostopadle do skamieniałości. Kamieniołom Walcott wyprodukował tak spektakularne skamieliny, ponieważ znajdował się tak blisko formacji Stephena – faktycznie kamieniołom został teraz wykopany na samym skraju klifu kambryjskiego.

Początkowo sądzono, że łupki z Burgess osadzały się w warunkach beztlenowych , ale coraz więcej badań pokazuje, że tlen był stale obecny w osadach. Uważano, że ustawienie beztlenowe nie tylko chroni świeżo martwe organizmy przed rozkładem, ale także stwarza warunki chemiczne pozwalające na zachowanie miękkich części organizmów. Co więcej, zmniejszyło liczebność organizmów kopiących nory – nory i tory znajdują się w łóżkach zawierających organizmy o miękkim ciele, ale są one rzadkie i na ogół mają ograniczony zasięg pionowy. Wycieki solanki są hipotezą alternatywną; zobacz Zachowanie typu Burgess Shale, aby uzyskać dokładniejszą dyskusję.

Stratygrafia

Walcott Quarry of the Burgess Shale przedstawiający członka Walcott Quarry Shale. Białe, równoległe, pionowe smugi są pozostałością po otworach wiertniczych wykonanych podczas wykopalisk w połowie lat 90. XX wieku.

Formacja łupkowa z Burgess składa się z 10 członków, z których najsłynniejszym jest członek łupkowy Walcott Quarry składający się z większego złoża poduszkowego.

Tafonomia i diageneza

Dalsze informacje: Tafonomia i Diageneza

Dalsze informacje: Ochrona typu Burgess Shale

Istnieje wiele innych porównywalnych kambryjskich lagerstätten ; rzeczywiście takie zespoły są znacznie bardziej powszechne w kambrze niż w jakimkolwiek innym okresie. Wynika to głównie z ograniczonego zakresu zakopywania się; ponieważ taka bioturbacja stała się bardziej rozpowszechniona w całym kambrze, środowiska zdolne do zachowania miękkich części organizmów stały się znacznie rzadsze. ( Prekambryjski zapis kopalny zwierząt jest skąpy i niejednoznaczny).

Biota

Główne artykuły: Skamieniałości fauny typu Burgess Shale i Burgess Shale

Biota łupków z Burgess wydaje się być typowa dla osadów środkowego kambru. Chociaż organizmy z twardymi częściami stanowią zaledwie 14% zbiorowiska, te same organizmy występują w podobnych proporcjach na innych stanowiskach kambryjskich. Oznacza to, że nie ma powodu zakładać, że organizmy bez twardych części są w jakikolwiek sposób wyjątkowe; wiele pojawia się w innych lagerstätten w różnym wieku i w różnym miejscu.

Biota składa się z szeregu organizmów. Organizmy swobodnie pływające ( nektoniczne ) są stosunkowo rzadkie, a większość z nich żyje na dnie (bentos) – albo porusza się (wędrownie), albo jest trwale przytwierdzona do dna morskiego (osiadująca). Około dwie trzecie organizmów z łupków z Burgess żyło żywiąc się zawartością organiczną w mulistym dnie morskim, podczas gdy prawie jedna trzecia odfiltrowała drobne cząstki z kolumny wody. Mniej niż 10% organizmów było drapieżnikami lub padlinożercami, chociaż ponieważ organizmy te były większe, biomasa została podzielona równo między organizmy żywiące się filtrem, żywiące się osadami, drapieżne i padlinożerne.

Wiele organizmów z łupków z Burgess reprezentuje członków grup pnia współczesnego typu zwierzęcego, chociaż obecni są również przedstawiciele grupy koronowej niektórych typów.

Współpraca z łupkami Burgess

Skamieniałości łupków z Burgess są zachowane jako czarne warstwy węgla na czarnych łupkach i dlatego są trudne do sfotografowania; jednak różne techniki fotograficzne mogą poprawić jakość uzyskiwanych obrazów. Inne techniki obejmują SEM z rozproszeniem wstecznym, mapowanie elementarne i rysowanie obrazu z kamery .

Po uzyskaniu obrazów, przed wykonaniem prawidłowej rekonstrukcji anatomicznych należy uwzględnić skutki rozpadu i tafonomii . Rozważenie kombinacji cech pozwala badaczom ustalić powinowactwo taksonomiczne.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki