Fossil Evidence

Mineralized Skeletons

The early registreringen av den kambriumeksplosjonen er basert på fossiler – hovedsakelig utseendet på mineraliserte skjeletter og komplekse sporfossiler. De typisk bittesmå skjelettelementene fra denne tiden kalles «små shelly fossiler.» Disse utgjør et veldig variert utvalg av skleritter, krydder, rør og skjell, noe som tyder på flere forskjellige typer dyr. Dessverre er mange av fossilene dårlig forstått og vanskelig å klassifisere i kjente taksonomiske grupper.

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

Tidlige rørdyr. 1, Cloudina, et av de tidligste dyrene med amineralisert skjelett forsterket med kalsitt (sen neoproterozoikum). 2, Aculeochrea, med et aragonittforsterket rør (prekambriske-kambriumgrensesenger). 3, Hyolithellus, et dyr som forsterker røret med kalsiumfosfat (tidlig kambrium). 4, Olivooides, muligens en scyphozoan polyp. 5, pre-klekking embryo av Olivooides. Skalestenger = 0,1 mm.

© Naturhistorisk museum. Bilder: Stefan Bengtson.

© Naturhistorisk museum. Bilder: Stefan Bengtson.

For omtrent 521 millioner år siden gjorde trilobittene sin første opptreden i den kambrianske fossilregistreringen. Disse pansrede dyrene hadde tre dorsale, shelly deler – en cephalon (hode), en segmentert thorax (kropp) og en pygidium (haleseksjon). Trilobitter ble til slutt en av de mest allestedsnærværende gruppene av virvelløse organismer i det paleozoiske hav. De overlevde i nesten 300 millioner år, og fossilene deres finnes fra kambrium til permperioden.

En tidlig (nedre kambrium) trilobittart, Eoredlichia takooensis fra Emu Bay Shale, Kangaroo Island, Australia. Prøvelengde = 6 cm.

© Royal Ontario Museum. Foto: David Rudkin.

Trace Fossils and the Cambrian Substrate Revolution

Sporfossiler blir også betydelig mer komplekse og mangfoldige i tidlige kambriumbergarter. Under den sene Ediacaran produserte metazoans bare enkle horisontale spor på havbunnen. Fra kambrium begynte dyr å tunnelere vertikalt gjennom sedimentene og utvise mer variert oppførsel, og ga indirekte bevis for at mobile bilaterianere med differensiert vev og organer allerede hadde utviklet seg.

Tidlige kambriumsporfossiler. Treptichnus pedum fra Lower Cambrian Mickwitzia Sandstone, Sweden (Swedish Geological Survey, Uppsala). Skala bar = 1 cm.

© University Lyon 1. Foto: Jean Vannier.

Fremveksten av disse bilaterianerne endret havbunnens natur permanent, en begivenhet som ofte blir referert til som den kambrium-substratrevolusjonen.

Under prekambrium forblir de øvre lagene av gjørme, sand eller silt på havbunnen relativt faste, takket være bakteriematter som dekket og stabiliserte overflaten. Disse mattene fungerte også som en primær matkilde for Ediacaran-organismer som er i stand til å beite langs havbunnen (se Kimberella). De gravende dyrene i Kambrium var i stand til å tunnelere ned gjennom mikrobielle matter, kaste sedimentet under og gjøre det suppigere. Gravmennene kan ha begynt å tunnele for å få tilgang til nye matkilder (for eksempel de sunkne kroppene av planktonorganismer begravet på havbunnen) eller for å unnslippe rovdyr ved å grave dypt ned i underlaget.

Endringer i substrattyper under den kambriske substratrevolusjonen. Venstre, prekambrisk periode; høyre, Kambrium-perioden.

Burrows åpnet nye økologiske nisjer under havbunnen ettersom vann og oksygen nå kunne komme inn i sedimentlagene. Samtidig ble bakteriematter gradvis ødelagt og tvunget inn i mer begrensede habitater (dvs. i miljøer som er ugunstige for dyr). Denne endringen i underlaget antas å være delvis ansvarlig for nedgangen av Ediacaran-biotaen. Andre faktorer (som endring i vannkjemi eller økning av rovdyr) kan også ha spilt viktige roller i utryddelsen (se ovenfor).

Revolusjonen gjorde den en gang ensartede havbunnen til et heterogent lappeteppe som åpner opp for en rekke nye nisjer for dyr – inkludert Burgess Shale – å utnytte.

Burgess Shale-Type Deposits og Burgess Shale Biota

Eksepsjonelt godt bevart mykt -Bodied fossils of Cambrian age ble først beskrevet fra Burgess Shale for over 100 år siden. I dag er det funnet dusinvis av Burgess Shale-type avleiringer med sammenlignbare samlinger av fossiler rundt om i verden. Disse avsetningene er vanligvis funnet i nedre og midtre kambriske lag, men kan strekke seg så langt som den tidlige ordoviceren.Disse avsetningene er preget av en lignende bevaringsmåte som kalles «Burgess Shale-type preservation».

De mest bemerkelsesverdige stedene er de som ligger rundt den opprinnelige Burgess Shale-lokaliteten i Canada (Walcott Quarry i Yoho National Park, British Columbia), sammen med Maotianshan Shales of China (hvorav Chengjiang i Yunnan-provinsen er den mest kjente).

Andre viktige forekomster inkluderer Kaili-forekomsten i Kina og steder i det vestlige USA (Spence Shale og Marjum og Wheeler Formations i Utah, Pioche Formation i Nevada), Grønland (Sirius Passet) og Australia (Emu Bay Shale).

Utah-innskudd

Generelt utkanten av Midt-Kambrium Marjum og Wheeler-formasjoner , Utah, USA.

© Pomona College. Foto: Robert Gaines.

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

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

Bilder av landskap og fossiler fra forskjellige Burgess Shale-forekomster i Utah.

© Pomona College. Bilder: Robert Gaines (landskap) og Royal Ontario Museum. Bilder: Jean-Bernard Caron (fossile eksemplarer).

Se transkripsjon | Vis mp4 | Se Lo-Res mp4

Sirius Passet

Luftfoto av Sirius Passet, Grønland.

© Natural Danmarks historiske museum (Geologisk museum). Foto: David Harper.

En typisk nedre kambrium naraoidlignende leddyr (bok = 20×12 cm).

© Natural History Museum of Denmark (Geological Museum). Foto: David Harper.

Fossiler fra nedre kambrium Sirius Passet-lokalitet på Grønland.

© John Peel

Vis transkripsjon | Vis mp4 | Se Lo-Res mp4

Chengjiang

Maotianshan Hill, Kina hvor de første nedre kambrium Chengjiang fossilene ble oppdaget, inkludert Naraoia spinosa ( se nedenfor). 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. Bilder: Maoyan Zhu

Fossiler fra nedre kambrium Chengjiang-lokaliteten i Kina.

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

Se transkripsjon | Vis mp4 | Se Lo-Res mp4

Kaili

Utsikt tatt langs stien som fører til den midterste kambrium Kaili-lokaliteten, Guizhou-provinsen, Kina.

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

Flere eksemplarer av den primitive pigghinnen Sinoeocrinus (venstre) (størrelse = 12 cm) og et enkelt eksemplar av leddyret Marrella (høyre) (størrelse = 6,4 cm). Dette er den eneste forekomsten av Marrella utenfor Burgess Shale-lokalitetene i Yoho nasjonalpark.

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

Emu Bay

Venstre: Generelt syn på utgraving av den nedre kambrium Emu Bay Shale på Kangaroo Island, Australia (oktober 2010); høyre, Palaeoscolex, en vanlig fossil orm fra stedet (størrelse = 9 cm).

© University of New England. Bilder: John Paterson.

Den nektoniske leddyren Isoxys (størrelse = 7 cm).

© University of New England. Foto: John Paterson.

Sammenlignet med konvensjonelle fossile forekomster, der bare rester av mer holdbare kroppsdeler vanligvis er bevart, gir Burgess Shale-avleiringer et mye mer fullstendig bilde av et normalt kambrium marine samfunn. I moderne marine omgivelser utgjør dyr med mineraliserte kroppsdeler (skjell, karapasser osv.) Bare en mindre del av det totale mangfoldet. Dette er også tilfelle i de fleste innskudd av Burgess Shale-typen der shelly-samlingen vanligvis representerer en liten prosentandel av samlet prøver. Uten de fossiliserte restene av bløtlegående organismer, spesielt fra Burgess Shale, ville vår kunnskap om kambriske økosystemer være ekstremt begrenset.

Likheter mellom forskjellige innskudd fra Burgess Shale-typen rundt om i verden antyder at det dype marine økosystemet var geografisk ensartet og evolusjonært konservativt fra nedre til minst Midt-Kambrium (dvs. lignende typer dyrefossiler gjenvinnes gjennom dette hele intervallet, som strekker seg over minst 15 millioner år). Den karakteristiske samlingen av organismer blir ofte referert til som Burgess Shale-type biota.

Tilbake til toppen