Fosilní důkazy

Mineralizované kostry

Počátky záznam kambrijské exploze je založen na fosiliích – hlavně na vzhledu mineralizovaných koster a komplexních stopových fosilií. Typicky drobné kosterní prvky z této doby se nazývají „malé šupinaté fosilie“. Jedná se o velmi rozmanitý sortiment skleritů, spiculí, zkumavek a skořápek, což naznačuje několik různých druhů zvířat. Mnoho fosilií bohužel zůstává špatně pochopeno a je obtížné je zařadit do známých taxonomických skupin.

© Švédské přírodní muzeum. Fotografie: Stefan Bengtson.

Časná zvířata žijící v tubách. 1, Cloudina, jedno z prvních zvířat s amineralizovanou kostrou vyztuženou kalcitem (pozdní neoproterozoikum). 2, Aculeochrea, s aragonitem vyztuženou trubkou (prekambriansko-kambrické mezní vrstvy). 3, Hyolithellus, zvíře vyztužující trubici fosforečnanem vápenatým (raný kambrijský). 4, Olivooides, pravděpodobně thecate scyphozoan polyp. 5, Vylíhlé embryo Olivooides. Měřítka = 0,1 mm.

© Švédské přírodní muzeum. Fotografie: Stefan Bengtson.

© Švédské přírodní muzeum. Fotografie: Stefan Bengtson.

Asi před 521 miliony let se trilobiti poprvé objevili v kambrijském fosilním záznamu. Tato obrněná zvířata měla tři hřbetní šupinaté části – cefalon (hlava), segmentovaný hrudník (tělo) a pygidium (ocasní část). Trilobiti se nakonec stali jednou z nejrozšířenějších skupin bezobratlých organismů v paleozoických mořích. Přežili téměř 300 milionů let a jejich fosilie lze nalézt od kambrijského až po permské období.

Časný (dolní kambrijský) trilobitový druh Eoredlichia takooensis z Emu Bay Shale na ostrově Kangaroo v Austrálii. Délka vzorku = 6 cm.

© Královské muzeum v Ontariu. Foto: David Rudkin.

Stopové fosilie a kambrická revoluce substrátu

Stopové fosilie se také v raných kambrických horninách stávají podstatně složitějšími a rozmanitějšími. Během pozdního Ediacaranu produkovali metazoáni jen jednoduché vodorovné stopy na povrchu mořského dna. Počínaje v kambriu začala zvířata vertikálně tunelovat sedimenty a vykazovat různorodější chování, což poskytovalo nepřímý důkaz o tom, že mobilní bilateriáni s diferencovanými tkáněmi a orgány se již vyvinuli.

Rané kambrické stopové fosilie. Treptichnus pedum z dolního kambria Mickwitzia pískovec, Švédsko (švédský geologický průzkum, Uppsala). Měřítko = 1 cm.

© University Lyon 1. Foto: Jean Vannier.

Vzestup těchto bilateriánů trvale změnil povahu mořského dna, událost běžně označovanou jako kambrijská revoluce substrátu.

Během prekambria zůstaly horní vrstvy bahna, písku nebo bahna na mořském dně relativně pevné díky bakteriálním rohožím, které zakrývaly a stabilizovaly povrch. Tyto rohože také sloužily jako primární zdroj potravy pro organizmy Ediacaran, které se mohly pást podél mořského dna (viz Kimberella). Hrabající se kambrijská zvířata byla schopná tunelovat dolů skrz mikrobiální rohože, stloukat sediment pod nimi a dělat je polévkovější. Burrowers možná začali tunelovat, aby získali přístup k novým zdrojům potravy (jako jsou potopená těla planktonních organismů pohřbených na mořském dně) nebo aby unikli predátorům hloubením do substrátu.

Změny typů substrátů během kambrijské revoluce substrátu. Vlevo, prekambrické období; správně, kambrijské období.

Doupata otevřela pod mořským dnem nové ekologické výklenky, protože voda a kyslík se nyní mohly dostat do vrstev sedimentu. Současně byly bakteriální rohože postupně ničeny a vytlačovány do omezenějších stanovišť (tj. Do prostředí nepříznivých pro zvířata). Tato změna v substrátu je považována za částečně zodpovědnou za zánik bioty Ediacaran. Při jejich vyhynutí mohly hrát důležitou roli také další faktory (například změna chemie vody nebo nárůst predátorů) (viz výše).

Revoluce proměnila kdysi jednotné mořské dno v heterogenní mozaiku , otevírající řadu nových výklenků pro zvířata – včetně těch z Burgess Shale – k využití.

Vklady typu Burgess Shale a biosa Burgess Shale

Výjimečně zachovalé měkké – zkameněliny zkamenělé v kambrijském věku byly poprvé popsány v Burgess Shale před více než 100 lety. Dnes byly po celém světě nalezeny desítky ložisek typu Burgess Shale se srovnatelnými asamblážemi fosilií. Tyto usazeniny se obvykle vyskytují v horních vrstvách spodní a střední kambrijské horniny, ale mohou sahat až k ranému ordoviku.Tato ložiska se vyznačují podobným způsobem konzervace, který se nazývá „konzervace typu Burgess Shale“.

Nejpozoruhodnější místa jsou místa, která se nacházejí kolem původní lokality Burgess Shale v Kanadě (lom Walcott v národním parku Yoho v Britské Kolumbii), spolu s čínskými břidlicemi Maotianshan (z nichž je Chengjiang v provincii Yunnan). je nejznámější).

Mezi další významné události patří ložisko Kaili v Číně a stránky v západních Spojených státech amerických (formace Spence Shale a Marjum a Wheeler v Utahu, formace Pioche v Nevadě), Grónsko (Sirius Passet) a Austrálie (Emu Bay Shale).

Vklady v Utahu

Obecný výběžek formací Middle Cambrian Marjum a Wheeler , Utah, USA.

© Pomona College. Foto: Robert Gaines.

Acinocricus cricus, součást lobopodu ze Spence Shale.

© Královské muzeum v Ontariu. Foto: Jean-Bernard Caron.

Fotografie krajin a fosilií z různých ložisek typu Burgess Shale v Utahu.

© Pomona College. Fotografie: Robert Gaines (krajiny) a Royal Ontario Museum. Fotografie: Jean-Bernard Caron (fosilní vzorky).

Zobrazit přepis | Zobrazit mp4 | Zobrazit Lo-Res mp4

Sirius Passet

Letecký pohled na Sirius Passet, Grónsko.

© Natural Muzeum historie Dánska (Geologické muzeum). Foto: David Harper.

Typický dolnokambrianský naraoidní členovec (kniha = 20×12 cm).

© Přírodovědné muzeum Dánska (Geologické muzeum). Foto: David Harper.

Fosílie z lokality Lower Cambrian Sirius Passet v Grónsku.

© John Peel

Zobrazit přepis | Zobrazit mp4 | Zobrazit Lo-Res mp4

Chengjiang

vrch Maotianshan v Číně, kde byly objeveny první fosílie dolního kambria Chengjiang, včetně Naraoia spinosa ( viz. níže). Jméno Chengjiang pochází z nedaleké vesnice v provincii Yunnan.

© Nanjing Institute of Geology and Paleontology Chinese Academy of Science. Foto: Fangchen Zhao

© Nanjing Institute of Geology and Palaeontology Chinese Academy of Science. Fotografie: Maoyan Zhu

Fosílie z čínské lokality Lower Cambrian Chengjiang.

© Nanjing Institute of Geology and Paleontology Chinese Academy of Science. Fotografie: Maoyan Zhu

Zobrazit přepis | Zobrazit mp4 | Pohled Lo-Res mp4

Kaili

Pohled pořízený po stezce vedoucí do lokality Middle Cambrian Kaili, provincie Guizhou, Čína.

© Královské muzeum v Ontariu. Foto: Jean-Bernard Caron.

Několik exemplářů primitivního ostnokožce Sinoeocrinus (vlevo) (velikost = 12 cm) a jeden exemplář členovce Marrella (vpravo) (velikost = 6,4 cm). Toto je jediný výskyt Marrelly mimo lokality Burgess Shale v národním parku Yoho.

© Geologický a paleontologický ústav Nanjing, Čínská akademie věd. Fotografie: Jih-Pai Lin.

Zátoka Emu

Vlevo: Celkový pohled na výkop břidlice Emu Bay v dolním kambriu na klokani Island, Austrálie (říjen 2010); vpravo, Palaeoscolex, obyčejný fosilní červ z místa (velikost = 9 cm).

© University of New England. Fotografie: John Paterson.

Nektonický členovec Isoxys (velikost = 7 cm).

© University of New England. Foto: John Paterson.

Ve srovnání s konvenčními fosilními ložisky, kde jsou obvykle zachovány pouze zbytky odolnějších částí těla, poskytují ložiska typu Burgess Shale mnohem ucelenější obraz o normálním kambrijském mořském společenství. V moderních mořských podmínkách tvoří zvířata s mineralizovanými částmi těla (mušle, krunýře atd.) Jen malou složku celkové rozmanitosti. To je také případ většiny ložisek typu Burgess Shale, kde šupinatá sestava obvykle představuje malé procento sebraných vzorků. Bez zkamenělých zbytků měkkých organismů, zejména z Burgessovy břidlice, by tedy byly naše znalosti kambrických ekosystémů extrémně omezené.

Podobnosti mezi různými ložisky typu Burgessova břidlice po celém světě naznačují, že hlubinný ekosystém byl geograficky jednotný a evolučně konzervativní od Dolního po přinejmenším střední Kambrii (tj. prostřednictvím tohoto typu se získávají podobné fosilie zvířat). celý interval, trvající nejméně 15 milionů let). Charakteristické seskupení organismů se často označuje jako biota Burgessova břidlicového typu.

Zpět nahoru