Fossiiliset todisteet

Mineralisoidut luurangot

Alku Cambrian räjähdys perustuu fossiileihin – lähinnä mineralisoituneiden luurankojen ja monimutkaisten jäljitettävien fossiilien ulkonäköön. Tyypillisiä pieniä luurankoelementtejä tästä ajasta kutsutaan ”pieniksi kuoreiksi fossiileiksi”. Nämä muodostavat hyvin monipuolisen valikoiman skleriittejä, spikuleja, putkia ja kuoria, mikä viittaa useisiin erityyppisiin eläimiin. Valitettavasti monet fossiileista ovat edelleen huonosti ymmärrettäviä ja niitä on vaikea luokitella tunnettujen taksonomisten ryhmien joukkoon.

© Ruotsin luonnontieteellinen museo. Kuvat: Stefan Bengtson.

Varhaiset putkissa asuvat eläimet. 1, Cloudina, yksi varhaisimmista eläimistä, jonka amineralisoitu luuranko on vahvistettu kalsiitilla (myöhäinen neoproterotsooinen). 2, Aculeochrea, aragonitilla vahvistetulla putkella (Precambrian-Cambrian raja-alueet). 3, Hyolithellus, eläin, joka vahvistaa putkeaan kalsiumfosfaatilla (varhainen kambrium). 4, Olivooides, mahdollisesti thecate scyphozoan-polyp. 5, Olivooidesin esikuoriutuva alkio. Skaalatangot = 0,1 mm.

© Ruotsin luonnontieteellinen museo. Kuvat: Stefan Bengtson.

© Ruotsin luonnontieteellinen museo. Kuvat: Stefan Bengtson.

Noin 521 miljoonaa vuotta sitten trilobiitit esiintyivät ensimmäistä kertaa Kambriumin fossiililevyssä. Näillä panssaroiduilla eläimillä oli kolme selkäkuoren osaa – kefaloni (pää), segmentoitu rintakehä (runko) ja pygidium (hännän osa). Trilobiiteista tuli lopulta yksi selkärangattomimpien organismien yleisimmistä ryhmistä paleosoaisilla merillä. He selvisivät melkein 300 miljoonaa vuotta, ja niiden fossiileja löytyy Kambriumista Permin aikakausiin.

Varhainen (ala-kambriumin) trilobiittilaji Eoredlichia takooensis Emu Bay Shalesta, Kengurusaarelta, Australiasta. Näytteen pituus = 6 cm.

© Ontarion kuninkaallinen museo. Kuva: David Rudkin.

Trace fossiilit ja kambriumin substraattivallankumous

Trace fossiilit muuttuvat huomattavasti monimutkaisemmiksi ja monipuolisemmiksi varhaisen kambriumin kallioissa. Myöhäisen Ediacaranin aikana metatsoja tuottivat vain yksinkertaisia vaakasuoria jälkiä merenpohjan pinnalla. Kambriumista lähtien eläimet alkoivat tunneloida pystysuoraan sedimenttien läpi ja käyttäytyä monipuolisemmin, mikä antoi epäsuoraa näyttöä siitä, että liikkuvat bilaterialaiset, joilla oli erilaistuneet kudokset ja elimet, olivat jo kehittyneet.

Varhaisen kambriumin fossiileja. Treptichnus pedum Ala-Cambrian Mickwitzia Sandstone -ravintolasta Ruotsista (Ruotsin geologinen tutkimuskeskus, Uppsala). Mittakaava = 1 cm.

© Lyonin yliopisto 1. Kuva: Jean Vannier.

Näiden kahdenvälisten tahojen nousu muutti pysyvästi merenpohjan luonnetta, tapahtumaa, jota yleisesti kutsutaan kambriumin substraattivallankumoukseksi.

Precambrian aikana ylemmät mutan, hiekan tai lietekerrokset merenpohjassa pysyivät suhteellisen tukevina bakteerimattojen ansiosta, jotka peittivät ja vakauttivat pinnan. Nämä matot toimivat myös ensisijaisena ravinnonlähteenä Ediacaran-organismeille, jotka kykenevät laiduntamaan pitkin merenpohjaa (katso Kimberella). Kambriumian kaadetut eläimet pystyivät tunneloimaan alas mikrobimattojen läpi, kuohuttaen sedimenttiä alla ja tehden siitä keittomaisen. Hautajat ovat saattaneet olla alkaneet tunneloida uusia ravintolähteitä (kuten merenpohjaan haudattuja planktonin organismien uponnut ruhoja) tai paeta saalistuksesta kaivamalla syvälle alustaan.

Muutokset substraattityypeissä kambriläisten substraattien vallankumouksen aikana. Vasen, prekambrian aika; oikeassa, Kambriumian aika.

Kourut avasivat uusia ekologisia kapeita merenpohjan alle, kun vesi ja happi pääsivät nyt sedimenttikerroksiin. Samaan aikaan bakteerimatot tuhoutuivat asteittain ja pakotettiin rajoitetumpiin elinympäristöihin (eli eläimille epäedullisessa ympäristössä). Tämän substraattimuutoksen uskotaan olevan osittain vastuussa Ediacaran-eliön kuolemasta. Muilla tekijöillä (kuten vesikemian muutos tai saalistajien lisääntyminen) voi myös olla ollut tärkeä rooli niiden sukupuuttoon (katso yllä).

Vallankumous muutti kerran yhtenäisen merenpohjan heterogeeniseksi tilkkutäkiksi , avaamalla erilaisia uusia markkinarakoja eläimille – mukaan lukien Burgessin liuskekiven – hyödyntämiseen.

Burgessin liuskekivetalletukset ja Burgessin liuske -biota

Poikkeuksellisen hyvin säilyneet pehmeät -Kambrian ikäisiä ruumiillisia fossiileja kuvattiin ensimmäisen kerran Burgess-liuskekivestä yli 100 vuotta sitten. Nykyään ympäri maailmaa on löydetty kymmeniä Burgess Shale -tyyppisiä esiintymiä, joissa on vertailukelpoisia fossiileja. Nämä kerrostumat löytyvät yleensä Ala- ja Keski-Kambriumin kalliokerroksista, mutta voivat ulottua jopa varhaisen Ordovician alueelle.Näille kerrostumille on tunnusomaista samanlainen säilytystapa, jota kutsutaan ”Burgess Shale -tyyppiseksi säilyttämiseksi”.

Merkittävimmät kohteet ovat Kanadan alkuperäisen Burgess Shale -paikan (Walcottin louhos Yohon kansallispuistossa, Brittiläinen Kolumbia), samoin kuin Kiinan Maotianshan-liuskekivet (joista Chengjiang Yunnanin maakunnassa) on tunnetuin).

Muita merkittäviä tapahtumia ovat Kailin esiintymä Kiinassa ja kohteet Yhdysvaltojen länsipuolella (Spence Shale and Marjum ja Wheeler Formations Utahissa, Pioche Formation Nevadassa), Grönlanti (Sirius Passet) ja Australia (Emunlahden liuske).

Utahin talletukset

Keski-Kambrium Marjumin ja Wheeler-muodostumien yleinen paljastuma , Utah, USA.

© Pomona College. Kuva: Robert Gaines.

Acinocricus cricus, osa Spence-liuskasta peräisin olevaa lobopodia.

© Ontarion kuninkaallinen museo. Kuva: Jean-Bernard Caron.

Kuvia maisemista ja fossiileista erilaisista Burgess Shale -tyyppisistä esiintymistä Utahissa.

© Pomona College. Kuvat: Robert Gaines (maisemat) ja Ontarion kuninkaallinen museo. Kuvat: Jean-Bernard Caron (fossiiliset näytteet).

Näytä transkriptio | Näytä mp4 | Näytä Lo-Res mp4

Sirius Passet

Ilmakuva Sirius Passetista, Grönlanti.

© Natural Tanskan historiamuseo (geologinen museo). Kuva: David Harper.

Tyypillinen Ala-Kambriumin naraoidimainen niveljalkainen (kirja = 20×12 cm).

© Luonnontieteellinen museo Tanskan geologinen museo. Kuva: David Harper.

Fossiileja Ala-Kambriumin Sirius Passetin paikkakunnalta Grönlannista.

© John Peel

Näytä transkriptio | Näytä mp4 | Näytä Lo-Res mp4

Chengjiang

Maotianshan Hill, Kiina, josta löydettiin ensimmäiset Ala-Kambriumian Chengjiangin fossiilit, mukaan lukien Naraoia spinosa ( Katso alempaa). Nimi Chengjiang tulee läheisestä kylästä Yunnanin maakunnassa.

© Nanjingin geologian ja paleontologian instituutti Kiinan tiedeakatemia. Kuva: Fangchen Zhao

© Nanjingin geologian ja paleontologian instituutti Kiinan tiedeakatemia. Kuvat: Maoyan Zhu

Fossiileja Ala-Kambriumian Chengjiangin paikkakunnalta Kiinasta.

© Nanjingin geologian ja paleontologian instituutti Kiinan tiedeakatemia. Kuvat: Maoyan Zhu

Näytä transkriptio | Näytä mp4 | Näytä Lo-Res mp4

Kaili

Näkymä otettu polkua pitkin, joka johtaa Keski-Kambrium Kaili -paikkaan Guizhoun maakuntaan Kiinaan.

© Ontarion kuninkaallinen museo. Kuva: Jean-Bernard Caron.

Useat alkeellisen piikkinahkaisen Sinoeocrinus (vasen) -näytteet (koko = 12 cm) ja yksi niveljalkaisen Marrella-näyte (oikea) (koko = 6,4) cm). Tämä on ainoa Marrellan esiintyminen Burgess Shale -paikkakuntien ulkopuolella Yohon kansallispuistossa.

© Nanjingin geologian ja paleontologian instituutti, Kiinan tiedeakatemia. Kuvat: Jih-Pai Lin.

Emu Bay

Vasen: Yleiskuva Ala-Kambriumian Emun lahden kaivannon kengurusta Island, Australia (lokakuu 2010); oikealla, Palaeoscolex, yleinen fossiilinen mato paikalta (koko = 9 cm).

© Uuden-Englannin yliopisto. Kuvat: John Paterson.

Nektoninen niveljalkainen Isoxys (koko = 7 cm).

© University of New England. Kuva: John Paterson.

Verrattuna tavanomaisiin fossiiliesiintymiin, joissa tyypillisesti säilytetään vain kestävämpiä ruumiinosia, Burgess Shale -tyyppiset esiintymät antavat paljon täydellisemmän kuvan normaalista Kambriumian merialueista. Nykyaikaisissa meriympäristöissä eläimet, joilla on mineralisoituneita ruumiinosia (kuoret, suojat jne.), Muodostavat vain pienen osan kokonais monimuotoisuudesta. Tämä pätee myös useimpiin Burgess Shale -tyyppisiin esiintymiin, joissa kuoriva kokoonpano edustaa yleensä pientä osaa kerätyistä näytteistä. Siten ilman pehmeiden ruumiiden organismien fossiilisista jäännöksistä, etenkin Burgess-liuskekivestä, tietämyksemme Kambriumin ekosysteemeistä olisi äärimmäisen rajallinen.

vähintään 15 miljoonaa vuotta). Organismien tyypillistä kokoonpanoa kutsutaan usein Burgess Shale -tyyppiseksi eliöksi.

Takaisin alkuun