Формация Доушантуо - Doushantuo Formation

Формация Доушантуо
Стратиграфический диапазон: Эдиакарский
~635–551 Ма[1]
Doushantou Embryo Yinetal2007.jpg
Предполагаемый Эдиакарский эмбрион содержится в акритархе из формации Доушантуо
Лежит в основеФормация Денгин
ПерекрываетФормация Нантуо
Расположение
РасположениеЮжный Китай
Страна Китай
Часть серии по
В Кембрийский взрыв
Кембрийский взрыв целевой группы logo.svg

В Формация Доушантуо (Китайский : 陡 山 沱; пиньинь : дуу шан туо) ископаемое Lagerstätte в Уезд Вэнъань, Гуйчжоу Провинция, Китай который примечателен тем, что является одним из старейших пластов, в которых содержатся тщательно сохранившиеся микрофоссилий, фосфатные окаменелости так характерны, что они дали свое имя "Сохранение типа доушаньто ". Это образование представляет особый интерес, потому что часть его, кажется, закрывает границу между загадочными организмами Эдиакарский геологический период и более знакомая фауна Кембрийский взрыв где впервые возникли формы жизни, которые можно опознать как предков более поздних и недавних форм жизни. В целом формация Душантуо колеблется от примерно 635 млн лет назад в основании до примерно 551 млн лет назад на вершине, возможно, на 5 млн лет раньше самого раннего «классические» эдиакарские фауны из Ошибочная точка зрения на Полуостров Авалон из Ньюфаундленд, и запись условий за сорок-пятьдесят миллионов лет до кембрийского взрыва.

Седиментология

Вся последовательность сидит на несоответствие с подстилающей формацией Liantuo, свободной от окаменелостей, несогласие обычно интерпретируется как период эрозии. На этом несогласии ложь тиллиты формации Нантуо - цементированная ледниковый до образованы ледниковыми отложениями из булыжников и гравия, залегающими в конце Мариноское оледенение (также известное как варяжское оледенение, это второе и последнее из серии очень обширных оледенений в период, называемый Криогенный - назван потому, что 'Снежок Земля условия в то время). Этот последний криогенный ледниковый уровень ориентировочно датирован ок 654 (660 ± 5) - 635 млн лет назад.

Сама формация Душантуо состоит из трех слоев, представляющих водные отложения, которые образовались по мере повышения уровня моря с таянием всемирного оледенения. Биомаркеры указывают на сильно засоленные условия, такие как лагуна, низкий уровень кислорода и очень мало отложений, смытых с поверхности земли.

Самые богатые находки ( Lagerstätte сам) лежит в нижней части среднего пласта с датой около 570 млн лет назад, то есть через некоторое время после великого Оледенение Гаскьера [585 ± 1 - 582,1 ± 0,4 млн лет].

Окаменелости

Дальнейшая информация: Ископаемые эмбрионы

Все окаменелости доушантуо являются водными, микроскопическими и хорошо сохранившимися. Последние две характеристики означают, что структуру организмов, которые их создали, можно изучать на клеточном уровне, и было получено значительное понимание эмбриональной и личиночной стадий многих ранних существ. Одно из спорных утверждений состоит в том, что многие окаменелости имеют признаки двусторонняя симметрия, общая черта у многих современных животных, которая, как принято считать, эволюционировала позже, во время кембрийского взрыва. Почти микроскопическое ископаемое животное, Vernanimalcula («весеннее микроживо») было объявлено в октябре 2005 г., и было заявлено, что это старейшее из известных двусторонних животных. Однако отсутствие взрослых форм практически у всех видов животных у доушантуо (есть микроскопические взрослые особи). губки и кораллы ) затрудняет доказательство этих утверждений: некоторые утверждают, что их отсутствие предполагает, что эти находки вовсе не личиночные и не эмбриональные формы; Сторонники утверждают, что некий неопознанный процесс "отфильтровал" все формы окаменелости, кроме мельчайших. Альтернативная интерпретация предполагает, что он был создан небиологическим породообразующие процессы.[2] Команда, открывшая Vernanimalcula выступили в защиту своего вывода о том, что это было животное, указав, что они нашли десять образцов (не показаны) одинакового размера и конфигурации, и заявили, что небиологические процессы вряд ли позволят произвести такое количество образцов, которые были бы такими похожими.[3]

Открытие было сделано, когда разрабатывались богатые залежи фосфатов, и о нем впервые было сообщено в 1998 году. Находки предлагают прямые доказательства, подтверждающие ожидания того, что большая эволюционная диверсификация животных уже произошла до начала кембрийского периода, с очевидным «взрывом». 'из многоклеточный формы жизни и, следовательно, более далекие предковые формы тип узнаваемые в кембрийских макрофоссилиях, вероятно, существовали ранее.[нужна цитата ]

Документированные биота теперь включает фосфатированные микрофоссилии из водоросли, многоклеточный таллофиты (водоросли), акритархи, инфузории,[4] и цианофиты кроме взрослых губки и взрослый книдарийцы (кишечнополостные; это могут быть ранние формы табулировать кораллы (тетракораллианы)).[нужна цитата ] Также, похоже, есть то, что ученые осторожно называют двусторонними эмбрионами животных, которые называются Парапандорина, и яйца (Megasphaera ). Некоторые из возможных эмбрионов животных находятся на ранней стадии клеточного деления (это сначала было интерпретировано как споры или клетки водорослей), включая яйца и эмбрионы, которые, скорее всего, являются губками или книдарийцы, а также взрослые губки и различные взрослые книдарии.

Альтернативная возможность состоит в том, что «эмбрионы» и «яйца» на самом деле являются окаменелостями гигантской серы. бактерии напоминающий Тиомаргарита, бактерия настолько велика, что видна невооруженным глазом.[5] Интерпретация также предоставит механизм для фосфатное окаменение через микробно-опосредованный фосфат атмосферные осадки бактериями, что наблюдается в современных условиях. Если темные пятна на окаменелостях оказываются окаменевшими ядрами - маловероятное утверждение[6] - это опровергло бы Тиомаргарита гипотеза. При этом недавние сравнения окаменелостей Душантуо с современными распадающимися Тиомаргарита а эмбрионы морских ежей с истекшим сроком годности обнаруживают небольшое сходство между окаменелостями и разлагающимися бактериальными клетками.[7]

Была раскопана только одна двадцатая часть окаменелостей на этом месте. Ископаемым пластам угрожает возрастающая интенсивность добыча фосфатов операции в области. Семинар, организованный местными палеонтологами в знак протеста, привел к временной остановке добычи в 2017 году.[8]

Палеогеография

Формация залегала на карбонатном шельфе, край которого заключал лагуну между приливными отмелями на берегу и более глубоким океаном. Эта лагуна периодически была бескислородной или эвксиновый (содержащий сероводород ); вариации химического состава лагуны могут быть обнаружены в циклах изотопного и элементарного содержания в породе и, возможно, способствовали сохранению окаменелостей.[1]

Геохимия

В самых современных породах Доушантуо наблюдается резкое снижение 13C /12Соотношение изотопов углерода C. Поскольку это изменение, похоже, происходит во всем мире, но его время не соответствует времени любого другого известного крупного события, такого как массовое вымирание, это может означать "возможные Обратная связь отношения между эволюционными инновациями и химией морской воды », в которой многоклеточные животные (многоклеточные организмы) удалили углерод из воды, что увеличило концентрацию кислорода, а повышенный уровень кислорода сделал возможным эволюцию новых многоклеточных животных.[9]

Смотрите также

Сноски

  1. ^ а б Jiang, G .; Ши, X .; Zhang, S .; Wang, Y .; Сяо, С. (2011). "Стратиграфия и палеогеография эдиакарской формации Доушаньтуо (ок. 635-551 млн лет назад) в Южном Китае". Исследования Гондваны. 19 (4): 831–849. Bibcode:2011GondR..19..831J. Дои:10.1016 / j.gr.2011.01.006.
  2. ^ Bengtson, S .; Бадд, Г. (2004). "Комментировать Небольшие окаменелости билатерального периода от 40 до 55 миллионов лет до кембрия". Наука. 306 (5700): 1291a. Дои:10.1126 / science.1101338. PMID  15550644.
  3. ^ Chen, J.Y .; Оливери, П .; Дэвидсон, Э. и Ботджер, Д.Дж. (2004). "Ответ на комментарий о" малых окаменелостях билатерального периода от 40 до 55 миллионов лет до кембрия"". Наука. 306 (5700): 1291b. Дои:10.1126 / science.1102328. Получено 2007-06-20.
  4. ^ К.-В. Li1, J.-Y. Чен2, Дж. Х. Липпс3, Ф. Гао2,4, Х.-М. Chi2 & H.-J. Wu1 (2007), «Ресничные простейшие из докембрийской формации Доушантуо, Венган, Южный Китай», Викерс-Рич, Патриция; Комаровер, Патрисия (ред.), Взлет и падение эдиакарской биоты, Специальные публикации, 286, Лондон: Геологическое общество, стр. 151–156, Дои:10.1144 / SP286.11, ISBN  9781862392335, OCLC  156823511CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка на сайт)
  5. ^ Бейли, Джейк В .; Joye, SB; Каланетра, км; Наводнение, BE; Корсетти, FA (2007). «Свидетельства существования гигантских серобактерий в неопротерозойских фосфоритах». Природа. 445 (7124): 198–201. Bibcode:2007Натура.445..198Б. Дои:10.1038 / природа05457. PMID  17183268.
  6. ^ Schiffbauer, J.D .; Xiao, S .; Шарма, К. С .; Ван, Г. (2012). «Происхождение внутриклеточных структур у эмбрионов эдиакарских многоклеточных». Геология. 40 (3): 223–226. Bibcode:2012Гео .... 40..223С. Дои:10.1130 / G32546.1.
  7. ^ Рирдон, Сара (6 декабря 2011 г.). "Мертвые окаменелости рассказывают лучшие сказки". Наука СЕЙЧАС. Архивировано из оригинал 8 июня 2013 г.
  8. ^ Сираноски, Дэвид. «Горнодобывающая промышленность угрожает китайскому сайту окаменелостей, на котором были обнаружены самые первые животные планеты». Природа. Получено 20 апреля 2017.
  9. ^ Condon, D .; Zhu, M .; Bowring, S .; Wang, W .; Ян А. и Джин Ю. (1 апреля 2005 г.). «U-Pb возрасты из неопротерозойской формации Доушаньто, Китай» (Абстрактные). Наука. 308 (5718): 95–98. Bibcode:2005Наука ... 308 ... 95C. Дои:10.1126 / science.1107765. PMID  15731406.

использованная литература

  • Hagadorn, J. W .; Сяо, S; Донохью, ПК; Bengtson, S; Гостлинг, штат Нью-Джерси; Павловская, М; Рафф, ЕС; Рафф, РА; и другие. (2006). «Клеточная и субклеточная структура эмбрионов неопротерозойских животных». Наука. 314 (5797): 291–294. Bibcode:2006Наука ... 314..291H. Дои:10.1126 / science.1133129. PMID  17038620.
  • Кнолл, А. Х., 2003. Жизнь на молодой планете. Princeton Univ. Нажмите.
  • Xiao, S .; Zhang, Y .; Кнолл, А. Х. (1998). «Трехмерная консервация водорослей и эмбрионов животных в неопротерозойском фосфорите». Природа. 391 (6667): 553–558. Bibcode:1998Натура.391..553X. Дои:10.1038/35318.

внешние ссылки