stringtranslate.com

Формация Доушанто

Формация Доушанто (ранее транскрибировалась как Тоушантоу или Тоушантоу , [2] от китайского :陡山沱; пиньинь : dǒu shān tuó ; букв. «крутой горный залив») — геологическая формация в западной части провинции Хубэй , восточной части провинции Гуйчжоу , южной части провинции Шэньси , центральной части провинции Цзянси и других местностях Китая . [3] Она известна ископаемыми лагерштеттенами в Цзыгуе в провинции Хубэй, Сюнине в провинции Аньхой и Вэнъане в провинции Гуйчжоу, как один из старейших пластов, содержащих тщательно сохранившиеся микроископаемые , фосфатные ископаемые , которые настолько характерны, [4] что дали свое название « сохранности типа Доушанто ». Формация, отложения которой датируются ранним и средним эдиакарским периодом, [5] [1] представляет особый интерес, поскольку она охватывает плохо изученный интервал времени между концом криогенового геологического периода и более знакомой фауной позднего эдиакарского взрыва Авалона , [6] , а также из-за потенциальной полезности ее микрофоссилий в качестве биостратиграфических маркеров. [7] В целом, формация Доушанто имеет возраст от примерно 635 млн лет (миллионов лет назад) у основания до примерно 551 млн лет в верхней части, причем наиболее богатый окаменелостями слой, возможно, на пять млн лет старше самой ранней из «классических» эдиакарских фаун из мыса Мистейкен на полуострове Авалон в Ньюфаундленде , и фиксирует условия вплоть до добрых сорока-пятидесяти миллионов лет до кембрийского взрыва в начале фанерозоя .

Седиментология

Вся последовательность находится на несогласии с нижележащей формацией Лианто, которая свободна от ископаемых, несогласие обычно интерпретируется как период эрозии. На этой несогласии лежат тиллиты формации Нанто - сцементированные ледниковые тиллы, образованные ледниковыми отложениями булыжников и гравия, отложенными в конце оледенения Марино (также известного как оледенение Варанга, это второе и последнее из серии очень обширных оледенений в течение периода, называемого криогеном - названного так из-за условий " Снежной Земли " в то время). Этот последний криогеновый ледниковый уровень предварительно датируется приблизительно 654 (660 ± 5) - 635 млн лет назад.

Сама формация Доушанто состоит из трех слоев, представляющих водные отложения, которые образовались по мере повышения уровня моря из-за таяния мирового оледенения. Биомаркеры указывают на высокосоленые условия, которые можно обнаружить в лагуне, низкий уровень кислорода и очень малое количество осадков, смытых с поверхности суши.

Самые богатые находки ( само Лагерштетте ) залегают в нижней части среднего слоя и датируются примерно 570 млн лет назад, то есть относятся к периоду после великого оледенения Гаскье [585 ± 1 - 582,1 ± 0,4 млн лет назад].

Ископаемые

Все окаменелости Доушанто водные, микроскопические и сохранились с большой степенью детализации. Последние две характеристики означают, что структуру организмов, которые их создали, можно изучать на клеточном уровне, и было получено значительное понимание эмбриональных и личиночных стадий многих ранних существ. Одно спорное утверждение заключается в том, что многие окаменелости демонстрируют признаки двусторонней симметрии , общей черты многих современных животных, которая, как обычно предполагается, развилась позже, во время кембрийского взрыва. Почти микроскопическое ископаемое животное Vernanimalcula («весеннее микроживотное») было объявлено в октябре 2005 года с утверждением, что это было самое древнее известное двустороннее животное. [8] Однако отсутствие взрослых форм почти всех типов животных в Доушанто (есть микроскопические взрослые губки и кораллы ) делает эти утверждения труднодоказуемыми: некоторые утверждают, что их отсутствие предполагает, что эти находки вообще не являются личиночными и эмбриональными формами; Сторонники утверждают, что какой-то неопознанный процесс «отфильтровал» все, кроме самых маленьких форм, из окаменелости. Альтернативная интерпретация предполагает, что он был создан небиологическими процессами формирования пород . [9] Команда, которая обнаружила Vernanimalcula, защитила свой вывод о том, что это было животное, указав, что они нашли десять образцов (не показаны) одинакового размера и конфигурации, и заявив, что небиологические процессы вряд ли могли бы произвести так много образцов, которые были бы настолько похожи. [10]

Открытие было сделано во время разработки богатых фосфатных месторождений и впервые было сообщено в 1998 году. Находки представляют собой прямые доказательства, подтверждающие ожидания того, что значительная эволюционная диверсификация животных уже произошла до начала кембрийского периода с его очевидным «взрывом» метазойных форм жизни и, следовательно, что более отдаленные предковые формы типов, распознаваемых в кембрийских макроископаемых, должны были существовать ранее. [ необходима ссылка ]

Документированная биота теперь включает фосфатированные микроископаемые водоросли , многоклеточные таллофиты (морские водоросли), акритархи , инфузории , [11] и цианофиты , помимо взрослых губок и взрослых книдарий (кишечнополостные; это могут быть ранние формы табулированных кораллов (тетракораллий)). [ требуется ссылка ] Также, похоже, есть то, что ученые осторожно сообщают как двусторонние эмбрионы животных, называемые Parapandorina , и яйца ( Megasphaera ). Некоторые из возможных эмбрионов животных находятся на ранней стадии клеточного деления (которая сначала была интерпретирована как споры или клетки водорослей), включая яйца и эмбрионы, которые, скорее всего, принадлежат губкам или книдариям , а также взрослые губки и различные взрослые книдарии.

Альтернативная возможность заключается в том, что «эмбрионы» и «яйца» на самом деле являются окаменелостями гигантских серных бактерий, напоминающих Thiomargarita , бактерии настолько большой, что она видна невооруженным глазом. [12] Интерпретация также предоставила бы механизм фосфатной фоссилизации посредством микробиологически опосредованного осаждения фосфата бактериями, что наблюдается в современных условиях. Если темные пятна в окаменелости окажутся окаменевшими ядрами — маловероятное утверждение [13] — это опровергнет гипотезу Thiomargarita . Тем не менее, недавние сравнения окаменелостей Doushantuo с современными разлагающимися Thiomargarita и истекшими эмбрионами морских ежей показывают мало сходства между окаменелостями и разлагающимися бактериальными клетками. [14]

Только около одной двадцатой части ископаемых этого места были раскопаны. Ископаемые пласты находятся под угрозой из-за растущей интенсивности добычи фосфатов в этом районе. Семинар, организованный в знак протеста местными палеонтологами, привел к временной остановке добычи в 2017 году. [15]

Палеогеография

Формация была заложена на карбонатном шельфе, край которого охватывал лагуну между приливными отмелями на берегу и более глубоким океаном. Эта лагуна была периодически бескислородной или эвксиновой (содержащей сероводород ); изменения в химии в лагуне можно обнаружить в изотопных и элементарных циклах обилия в породе и, возможно, способствовали сохранению окаменелостей. [1]

Геохимия

В самых последних породах Доушаньто наблюдается резкое снижение соотношения изотопов углерода 13 C/ 12 C. Поскольку это изменение, по-видимому, носит всемирный характер, но его время не совпадает с любым другим известным крупным событием, таким как массовое вымирание , оно может представлять собой «возможные обратные связи между эволюционными инновациями и химией морской воды», в которых метазоа (многоклеточные организмы) удаляли углерод из воды, что увеличивало концентрацию кислорода, а повышенный уровень кислорода делал возможным развитие новых метазоа. [16]

Смотрите также

Сноски

  1. ^ abc Jiang, G.; Shi, X.; Zhang, S.; Wang, Y.; Xiao, S. (2011). «Стратиграфия и палеогеография эдиакарской формации Доушаньто (ок. 635–551 млн лет назад) в Южном Китае». Gondwana Research . 19 (4): 831–849. Bibcode :2011GondR..19..831J. doi :10.1016/j.gr.2011.01.006.
  2. ^ ab Lee, JS; Chao, YT (1924). «Геология района ущелий Янцзы (от Ичана до Цекуэй) с особым упором на развитие ущелий». Бюллетень геологического общества Китая . 3 (3–4): 351–392. doi :10.1111/j.1755-6724.1924.mp33-4004.x.
  3. ^ Сяо, С.; Нолл, А. Х. (2000). «Фосфатированные эмбрионы животных из неопротерозойской формации Доушаньто в Вэнъане, Гуйчжоу, Южный Китай». Журнал палеонтологии . 74 (5): 767–788. doi :10.1666/0022-3360(2000)074<0767:PAEFTN>2.0.CO;2. S2CID  85771456.
  4. ^ Awramik, SM; McMenamin, DS; Yin, C.; Zhao, Z.; Ding, Q.; Zhang, Z. (1985). «Прокариотические и эукариотические микроископаемые из протерозойского/фанерозойского перехода в Китае». Nature . 315 (6021): 655–658. Bibcode :1985Natur.315..655A. doi :10.1038/315655a0.
  5. ^ Leiming, Yin; Xunlai, Yuan (8 октября 2007 г.). «Излучение мезо-неопротерозойских и раннекембрийских протистов, выведенное из микроископаемой летописи Китая». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология . 254 (1–2): 350–361. Bibcode :2007PPP...254..350L. doi :10.1016/j.palaeo.2007.03.028 . Получено 16 октября 2022 г. .
  6. ^ Чуаньмин, Чжоу; Гувэй, Се; Макфадден, Кэтлин А.; Шухай, Сяо; Сюньлай, Юань (28 ноября 2006 г.). «Диверсификация и вымирание акритарх Доушанто-Пертатака в Южном Китае: причины и биостратиграфическое значение». Geological Journal . 42 (3–4): 229–262. doi : 10.1002/gj.1062 . S2CID  129367730.
  7. ^ Макфадден, Кэтлин А.; Сяо, Шу; Чуаньмин, Чжоу; Ковалевский, Михал (сентябрь 2009 г.). «Количественная оценка биостратиграфического распределения акантоморфных акритархов в эдиакарской формации Доушантуо в районе ущелья Янцзы, Южный Китай». Докембрийские исследования . 173 (1–4): 170–190. Бибкод : 2009PreR..173..170M. doi :10.1016/j.precamres.2009.03.009 . Проверено 16 октября 2022 г.
  8. ^ Чэнь, Цзюнь-Юань; Ботджер, Дэвид Дж.; Оливери, Паола; Дорнбос, Стивен К.; Гао, Фэн; Раффинс, Сет; Чи, Хуэймэй; Ли, Цзя-Вэй; Дэвидсон, Эрик Х. (9 июля 2004 г.). «Маленькие окаменелости билатерийских динозавров от 40 до 55 миллионов лет до кембрия». Science . 305 (5681): 218–222. Bibcode :2004Sci...305..218C. doi : 10.1126/science.1099213 . ISSN  0036-8075. PMID  15178752.
  9. ^ Бенгтсон, С.; Бадд, Г. (2004). «Комментарий к небольшим окаменелостям билатерий от 40 до 55 миллионов лет до кембрия». Science . 306 (5700): 1291a. doi : 10.1126/science.1101338 . PMID  15550644.
  10. ^ Чен, Дж. Й.; Оливери, П.; Дэвидсон, Э. и Ботджер, Д. Дж. (2004). «Ответ на комментарий по теме «Небольшие окаменелости билатерий от 40 до 55 миллионов лет до кембрия»". Наука . 306 (5700): 1291b. doi :10.1126/science.1102328. PMID  15550644. S2CID  84743928.
  11. ^ C.-W. Li; J.-Y. Chen; JH Lipps; F. Gao; H.-M. Chi; H.-J. Wu (2007), "Ресничные простейшие из докембрийской формации Доушанто, Вэнган, Южный Китай", в Vickers-Rich, Patricia; Komarower, Patricia (ред.), The Rise and Fall of the Ediacaran Biota , Специальные публикации, т. 286, Лондон: Геологическое общество, стр. 151–156, doi :10.1144/SP286.11, ISBN 978-1-86239-233-5, OCLC  156823511
  12. ^ Бейли, Джейк В.; Джой, СБ; Каланетра, КМ; Флуд, BE; Корсетти, ФА (2007). «Доказательства гигантских серных бактерий в неопротерозойских фосфоритах». Nature . 445 (7124): 198–201. Bibcode :2007Natur.445..198B. ​​doi :10.1038/nature05457. PMID  17183268. S2CID  4346066.
  13. ^ Шиффбауэр, Дж. Д.; Сяо, С.; Шарма, К. С.; Ванг, Г. (2012). «Происхождение внутриклеточных структур у эмбрионов эдиакарских метазойных животных». Геология . 40 (3): 223–226. Bibcode : 2012Geo....40..223S. doi : 10.1130/G32546.1.
  14. ^ Рирдон, Сара (6 декабря 2011 г.). «Мертвые ископаемые рассказывают лучшие истории». ScienceNOW . Архивировано из оригинала 8 июня 2013 г.
  15. ^ Сираноски, Дэвид. «Добыча полезных ископаемых угрожает китайскому месту находки ископаемых, где были обнаружены самые ранние животные на планете». Nature . Получено 20 апреля 2017 г.
  16. ^ Condon, D.; Zhu, M.; Bowring, S.; Wang, W.; Yang, A. & Jin, Y. (1 апреля 2005 г.). "U-Pb возраст из неопротерозойской формации Doushantuo, Китай". Science . 308 (5718): 95–98. Bibcode :2005Sci...308...95C. doi : 10.1126/science.1107765 . PMID  15731406. S2CID  11673032.

Ссылки

Внешние ссылки