バージェス頁岩
化石の証拠
鉱化スケルトン
初期カンブリア爆発の記録は化石に基づいています-主に鉱化した骨格と複雑な生痕化石の外観です。この時代の典型的な小さな骨格要素は「小さな殻の化石」と呼ばれています。これらは、硬皮、針状突起、管、および殻の非常に多様な品揃えを構成し、いくつかの異なる種類の動物を示唆しています。残念ながら、化石の多くはまだ十分に理解されておらず、既知の分類学的グループに分類するのは困難です。
©スウェーデン自然歴史博物館。写真:StefanBengtson。
初期の管に生息する動物。 1、Cloudina、方解石(後期新原生代)で強化されたアミン化骨格を持つ最も初期の動物の1つ。 2、Aculeochrea、アラゴナイト強化チューブ(先カンブリア紀-カンブリア紀境界層)。 3、Hyolithellus、リン酸カルシウム(初期カンブリア紀)でその管を補強する動物。 4、鉢虫類、おそらく鉢虫類のポリープ。 5、Olivooidesの孵化前の胚。スケールバー= 0.1mm。
©スウェーデン自然歴史博物館。写真:ステファン・ベングソン。
©スウェーデン自然歴史博物館。写真:ステファン・ベングソン。
約5億2100万年前、三葉虫はカンブリア紀の化石記録に初めて登場しました。これらの装甲動物は、3つの背側の殻の部分を持っていました-頭(頭)、セグメント化された胸(体)、およびピジジウム(尾部)。三葉虫は、最終的に古生代の海で最も遍在する無脊椎動物のグループの1つになりました。彼らはほぼ3億年生き残り、その化石はカンブリア紀からペルム紀にかけて見られます。
オーストラリア、カンガルー島、エミュベイシェールの初期(カンブリア紀後期)の三葉虫種、Eoredlichiatakooensis。標本の長さ= 6cm。
©ロイヤルオンタリオ博物館。写真:DavidRudkin。
生痕化石とカンブリア紀の基質革命
生痕化石は、カンブリア紀初期の岩石でもかなり複雑で多様になっています。エディアカラン後期、後生動物は海底の表面に単純な水平の痕跡しか生成しませんでした。カンブリア紀に始まり、動物は堆積物を垂直に通り抜け始め、より多様な行動を示し、分化した組織と器官を持つ可動左右相称動物がすでに進化したという間接的な証拠を提供しました。
カンブリア紀初期の生痕化石。スウェーデンの下部カンブリア紀Mickwitzia砂岩からのTreptichnuspedum(スウェーデン地質調査、ウプサラ)。スケールバー= 1cm。
©UniversityLyon 1.写真:JeanVannier。
これらの左右相称動物の台頭により、海底の性質が恒久的に変化しました。これは、一般にカンブリア基質革命と呼ばれる出来事です。
先カンブリア時代、海底の泥、砂、シルトの上層は、表面を覆って安定させたバクテリアマットのおかげで比較的堅固なままでした。これらのマットは、海底に沿って放牧できるエディアカラ生物の主要な食料源としても機能しました(キンベレラを参照)。カンブリア紀の穴を掘る動物は、微生物マットを通り抜け、下の堆積物をかき混ぜて、それをよりスープにすることができました。穴掘り人は、新しい食料源(海底に埋められた浮遊性生物の沈んだ死骸など)にアクセスするため、または基質を深く掘り下げて捕食から逃れるために、トンネルを掘り始めた可能性があります。
カンブリアの基質革命中の基質タイプの変化。左、先カンブリア時代;右、カンブリア紀。
水と酸素が堆積物層に入る可能性があるため、巣穴は海底の下に新しい生態学的ニッチを開きました。同時に、バクテリアマットは次第に破壊され、より制限された生息地に追いやられました(つまり、動物にとって不利な環境で)。基質のこの変化は、エディアカラ生物群の消滅に部分的に関与していると考えられています。他の要因(水化学の変化や捕食者の増加など)も、それらの絶滅に重要な役割を果たした可能性があります(上記を参照)。
革命により、かつては均一だった海底が不均一なパッチワークに変わりました。 、バージェス頁岩を含む動物のさまざまな新しいニッチを利用できるようにします。
バージェス頁岩タイプの堆積物とバージェス頁岩生物相
非常によく保存されたソフト-カンブリア紀の体の化石は、100年以上前にバージェス頁岩から最初に記述されました。今日、同等の化石群を有する数十のバージェス頁岩タイプの鉱床が世界中で発見されています。これらの堆積物は通常、カンブリア紀の下部および中部の岩層に見られますが、オルドビス紀初期まで広がる可能性があります。これらの堆積物は、「バージェス頁岩タイプの保存」と呼ばれる同様の保存モードを特徴としています。
最も注目すべき場所は、カナダの元のバージェス頁岩地域(ブリティッシュコロンビア州ヨーホー国立公園のウォルコット採石場)と中国の澄江動物群(雲南省の澂江)周辺にある場所です。最も有名です)。
その他の重要な出来事には、中国のカイリ鉱床とアメリカ合衆国西部のサイト(ユタ州のスペンス頁岩とマージュムとウィーラー層、ネバダ州のピオッシュ層)、グリーンランド(シリウス・パセット)、オーストラリアが含まれます。 (エミュベイシェール)。
ユタ鉱床
カンブリア紀中期のマージュム層とウィーラー層の一般的な露頭、米国ユタ州。
©PomonaCollege。写真:RobertGaines。
Acinocricus cricus、スペンス頁岩の葉足動物の一部。
©ロイヤルオンタリオ博物館。写真:Jean-BernardCaron。
ユタ州のさまざまなバージェス頁岩タイプの堆積物からの風景や化石の画像。
©PomonaCollege。写真:ロバートゲインズ(風景)とロイヤルオンタリオ博物館。写真:Jean-Bernard Caron(化石標本)。
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Sirius Passet
グリーンランドのSiriusPassetの航空写真。
©Naturalデンマーク歴史博物館(地質学博物館)。写真:DavidHarper。
典型的な下部カンブリアのナラオイドのような節足動物(本= 20×12 cm)。
©自然史博物館デンマークの(地質学博物館)。写真:デビッドハーパー。
グリーンランドのカンブリア紀後期のシリウスパセット地方の化石。
©ジョンピール
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澂江
ナラオイアスピノサ(ナラオイアスピノサ(下記参照)。澂江という名前は、雲南省の近くの村に由来しています。
©南京地質古生物学研究所中国科学アカデミー。写真:Fangchen Zhao
©南京地質古生物学研究所中国科学アカデミー。写真:Maoyan Zhu
中国のカンブリア紀後期の澂江地方の化石。
©南京地質古生物学研究所中国科学アカデミー。写真:猫眼電影
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凱里
中国、貴州省、カンブリア紀中期の凱里地方に続くトレイルに沿って撮影したビュー。
©ロイヤルオンタリオ博物館。写真:ジーン・バーナード・キャロン。
原始的な棘皮動物Sinoeocrinusのいくつかの標本(左)(サイズ= 12 cm)と節足動物のMarrellaの単一の標本(サイズ= 6.4) CM)。これは、ヨーホー国立公園のバージェス頁岩地域の外で発生する唯一のマーレラです。
©中国科学院、南京地質古生物学研究所。写真:Jih-PaiLin。
エミューベイ
左:カンガルー島の下部カンブリアンエミューベイシェールの発掘調査の概観オーストラリア、島(2010年10月);右、Palaeoscolex、サイトからの一般的な化石ワーム(サイズ= 9cm)。
©ニューイングランド大学。写真:ジョン・パターソン。
ネクトン節足動物イソキシス(サイズ= 7 cm)。
©ニューイングランド大学。写真:ジョン・パターソン。
通常、より耐久性のある体の部分の残骸のみが保存される従来の化石堆積物と比較して、バージェス頁岩タイプの堆積物は、通常のカンブリアの海洋コミュニティのはるかに完全な全体像を提供します。現代の海洋環境では、ミネラル化された体の部分(甲羅、甲羅など)を持つ動物は、全体の多様性のほんのわずかな要素しか占めていません。これは、ほとんどのバージェス頁岩タイプの堆積物にも当てはまり、貝殻の集合体は通常、収集された標本のわずかな割合を占めます。したがって、特にバージェス頁岩からの軟体生物の化石化した残骸がなければ、カンブリア紀の生態系に関する私たちの知識は非常に限られたものになるでしょう。
世界中のさまざまなバージェス頁岩タイプの堆積物の類似性は、深海の生態系が地理的に均一で、カンブリア紀下部から少なくとも中部まで進化的に保守的であることを示唆しています(つまり、同様のタイプの動物の化石がこれによって回収されます少なくとも1500万年にわたる全間隔)。生物の特徴的な集合体は、しばしばバージェス頁岩型生物相と呼ばれます。
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