Fossil Evidence

Mineralized Skeletons

The early registreringen af den cambria-eksplosion er baseret på fossiler – primært udseendet af mineraliserede skeletter og komplekse sporfossiler. De typisk små skeletelementer fra denne tid kaldes “små shelly fossiler.” Disse udgør et meget varieret sortiment af skleritter, spikler, rør og skaller, hvilket tyder på flere forskellige dyretyper. Desværre forbliver mange af fossilerne dårligt forståede og er vanskelige at klassificere inden for kendte taksonomiske grupper.

© Swedish Museum of Natural History. Fotos: Stefan Bengtson.

Tidlige rørdyr. 1, Cloudina, et af de tidligste dyr med amineraliseret skelet forstærket med calcit (sen neoproterozoikum). 2, Aculeochrea, med et aragonitforstærket rør (prækambrisk-cambrian grænsesenge). 3, Hyolithellus, et dyr, der forstærker dets rør med calciumphosphat (tidligt kambrium). 4, Olivooides, muligvis en thecate scyphozoan polyp. 5, præklækket embryo af Olivooides. Skalestænger = 0,1 mm.

© Svensk Naturhistorisk Museum. Fotos: Stefan Bengtson.

© Svensk Naturhistorisk Museum. Fotos: Stefan Bengtson.

For omkring 521 millioner år siden spillede trilobitterne deres første optræden i den cambrianske fossilregister. Disse pansrede dyr havde tre dorsale shelly-dele – en cephalon (hoved), en segmenteret thorax (krop) og et pygidium (haleafsnit). Trilobitter blev til sidst en af de mest allestedsnærværende grupper af hvirvelløse organismer i det paleozoiske hav. De overlevede i næsten 300 millioner år, og deres fossiler kan findes fra kambriske til permperioder.

En tidlig (nedre kambrisk) trilobitart, Eoredlichia takooensis fra Emu Bay Shale, Kangaroo Island, Australien. Prøvelængde = 6 cm.

© Royal Ontario Museum. Foto: David Rudkin.

Sporfossiler og den kambriske substratrevolution

Sporfossiler bliver også betydeligt mere komplekse og forskelligartede i tidlige kambriske klipper. Under den sene Ediacaran producerede metazoans kun enkle vandrette spor på havbundens overflade. Begyndende i Cambrian begyndte dyr at tunnel lodret gennem sedimenterne og udviste mere varieret adfærd, hvilket gav indirekte beviser for, at mobile bilaterianere med differentieret væv og organer allerede havde udviklet sig.

Tidlige kambrianske sporfossiler. Treptichnus pedum fra den nedre Cambrian Mickwitzia Sandstone, Sverige (svensk geologisk undersøgelse, Uppsala). Skalalinje = 1 cm.

© Universitetet i Lyon 1. Foto: Jean Vannier.

Disse bilaterians opkomst ændrede permanent havbundens natur, en begivenhed, der almindeligvis omtales som den kambriske substratrevolution.

Under prækambrium forblev de øverste lag mudder, sand eller silt på havbunden relativt faste takket være bakteriemåtter, der dækkede og stabiliserede overfladen. Disse måtter fungerede også som en primær fødekilde for Ediacaran-organismer, der er i stand til at græsse langs havbunden (se Kimberella). De gravende dyr i Cambrian var i stand til at tunnelere ned gennem de mikrobielle måtter, knuste sedimentet nedenunder og gøre det suppligere. Burragerne er muligvis begyndt at tunnele for at få adgang til nye fødekilder (såsom de sunkne slagtekroppe af planktonorganismer begravet på havbunden) eller for at undslippe rovdyr ved at grave dybt ned i underlaget.

Ændringer i substrattyper under den kambriske substratrevolution. Venstre, prækambriske periode; højre, kambriske periode.

Burrows åbnede nye økologiske nicher under havbunden, da vand og ilt nu kunne komme ind i sedimentlagene. På samme tid blev bakteriemåtter gradvist ødelagt og tvunget ind i mere begrænsede levesteder (dvs. i miljøer, der er ugunstige for dyr). Denne ændring i substratet menes at være delvis ansvarlig for nedgangen af Ediacaran-biotaen. Andre faktorer (såsom en ændring i vandkemi eller en stigning i rovdyr) kan også have spillet vigtige roller i deres udryddelse (se ovenfor).

Revolutionen forvandlede den engang ensartede havbund til et heterogent patchwork , der åbner op for en række nye nicher, som dyr – herunder Burgess Shale – kan udnytte.

Burgess Shale-Type Deposits og Burgess Shale Biota

Ekstraordinært velbevaret blødt -kropsfossiler i kambrisk alder blev først beskrevet fra Burgess Shale for over 100 år siden. I dag er der fundet dusinvis af Burgess Shale-type aflejringer med sammenlignelige samlinger af fossiler rundt om i verden. Disse aflejringer findes normalt i nederste og mellemkambrium-klippelag, men kan strække sig så langt som den tidlige ordovicier.Disse aflejringer er kendetegnet ved en lignende konserveringsmetode kaldet “Burgess Shale-type preservation”.

De mest bemærkelsesværdige steder er dem, der ligger omkring den oprindelige Burgess Shale-lokalitet i Canada (Walcott Quarry i Yoho National Park, British Columbia) sammen med Maotianshan Shales of China (hvoraf Chengjiang i Yunnan-provinsen er den mest berømte).

Andre væsentlige hændelser inkluderer Kaili-deponeringen i Kina og steder i det vestlige Amerikas Forenede Stater (Spence Shale og Marjum og Wheeler Formations i Utah, Pioche Formation i Nevada), Grønland (Sirius Passet) og Australien (Emu Bay Shale).

Utah-aflejringer

Generelt udspring fra de mellemkambrianske Marjum- og Wheeler-formationer , Utah, USA.

© Pomona College. Foto: Robert Gaines.

Acinocricus cricus, en del af en lobopod fra Spence Shale.

© Royal Ontario Museum. Foto: Jean-Bernard Caron.

Billeder af landskaber og fossiler fra forskellige Burgess Shale-aflejringer i Utah.

© Pomona College. Fotos: Robert Gaines (landskaber) og Royal Ontario Museum. Fotos: Jean-Bernard Caron (fossile prøver).

Se udskrift | Se mp4 | Se Lo-Res mp4

Sirius Passet

Luftfoto af Sirius Passet, Grønland.

© Natural Danmarks Historiske Museum (Geologisk Museum). Foto: David Harper.

En typisk nedre kambrisk naraoidlignende leddyr (bog = 20×12 cm).

© Natural History Museum af Danmark (Geologisk Museum). Foto: David Harper.

Fossiler fra den nedre kambriske Sirius Passet-lokalitet i Grønland.

© John Peel

Se udskrift | Se mp4 | Se Lo-Res mp4

Chengjiang

Maotianshan Hill, Kina, hvor de første nedre kambriske Chengjiang fossiler blev opdaget, inklusive Naraoia spinosa ( se nedenunder). Navnet Chengjiang kommer fra en nærliggende landsby i Yunnan-provinsen.

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

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

Fossiler fra den nedre kambriske Chengjiang-lokalitet i Kina.

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

Se udskrift | Se mp4 | Se Lo-Res mp4

Kaili

Visning taget langs stien, der fører til den midterste kambriske Kaili-lokalitet, Guizhou-provinsen, Kina.

© Royal Ontario Museum. Foto: Jean-Bernard Caron.

Flere eksemplarer af den primitive pighuder Sinoeocrinus (venstre) (størrelse = 12 cm) og en enkelt prøve af leddyr Marrella (højre) (størrelse = 6,4 cm). Dette er den eneste forekomst af Marrella uden for Burgess Shale-lokaliteterne i Yoho National Park.

© Nanjing Institute of Geology and Paleontology, Chinese Academy of Sciences. Billeder: Jih-Pai Lin.

Emu Bay

Venstre: Generelt billede af udgravning af den nedre kambriske Emu Bay Shale på Kangaroo Island, Australien (oktober 2010); højre, Palaeoscolex, en almindelig fossil orm fra stedet (størrelse = 9 cm).

© University of New England. Billeder: John Paterson.

Den nektoniske leddyr Isoxys (størrelse = 7 cm).

© University of New England. Foto: John Paterson.

Sammenlignet med konventionelle fossile aflejringer, hvor kun resterne af mere holdbare kropsdele typisk er bevaret, giver aflejringer af Burgess Shale-typen et langt mere komplet billede af et normalt cambrian havsamfund. I moderne marine omgivelser tegner dyr med mineraliserede kropsdele (skaller, karapasser osv.) Sig for kun en mindre del af den samlede mangfoldighed. Dette er også tilfældet i de fleste aflejringer af typen Burgess Shale, hvor shelly-samlingen normalt repræsenterer en lille procentdel af de indsamlede prøver. Uden de fossiliserede rester af bløde organismer, især fra Burgess Shale, ville vores viden om cambriske økosystemer være yderst begrænset.

Ligheder mellem forskellige aflejringer af Burgess Shale-typen rundt om i verden antyder, at det dybe marine økosystem var geografisk ensartet og evolutionært konservativt fra det nederste til i det mindste det midterste cambrium (dvs. lignende typer dyrefossiler genvindes gennem dette hele intervallet, der spænder over mindst 15 millioner år). Den karakteristiske samling af organismer kaldes ofte Biota af Burgess Shale-typen.

Tilbage til toppen